Для нескельних і напівскельних глинистих ґрунтів з явно вираженими реологічними властивостями коефіцієнт бокового тиску слід приймати за формулою:
(3)
Підсумовування у формулах (2) слід виконувати по усіх пластах ґрунтової товщини H.
Для водонасичених і обводнених ґрунтів, які утримують вільну воду, у формулах (2) слід враховувати замулення ґрунту у воді з одночасним урахуванням гідростатичного тиску на конструкцію.
5.36 Навантаження від ваги будівель, споруд і облаштувань на поверхні землі враховуються, якщо вищезгадані існуючі або ті, що передбачаються до будівництва у перспективі наземні об'єкти, розташовуються безпосередньо над підземними спорудами метрополітену або на відстані від нього (по горизонтальній проекції), яка не перевищує значення В1, м, і визначається за формулою:
, (4)
ДБН В.2.3-7-2003 С.43
де |
H1 |
- |
глибина закладання низу підземної споруди, м; |
|
h1 та i |
- |
відповідно потужність, м, і коефіцієнт бокового тиску в межах і-го ґрунтового пласту, що визначається за однією із формул, наведених в 5.35 |
Підсумовування у формулі (4) слід виконувати по усіх пластах грунтової товщі.
5.37 Навантаження від залишкових тектонічних полів слід враховувати як постійне в масивах, складених переважно скельними породами з межею міцності на стискання в зразку Rсж 50 МПа в зонах геологічних дислокацій, якщо результати інженерно-геологічних вишукувань і досліджень дають підстави припускати існування цих полів.
Враховувати навантаження від залишкових тектонічних полів слід шляхом введення додаткового коефіцієнта надійності у розрахункові навантаження від гірського тиску згідно з таблицею 7.
5.38 Нормативне постійне навантаження, яке прикладається до оправи від її власної ваги і власної ваги внутрішніх конструкцій і обладнання, слід визначати за проектними розмірами будівельних конструкцій і паспортами обладнання.
5.39 Нормативне постійне навантаження від сил попереднього напруження (обтискання) оправи при вирішенні контактної задачі або її окремих елементів слід визначати, виходячи із способу попереднього напруження, розташування напружуючих пристроїв і прийнятої величини контрольованого зусилля попереднього напруження.
У випадку можливості повної релаксації попереднього напруження це навантаження слід розглядати як тимчасове.
5.40 Нормативне постійне навантаження від зовнішнього тиску води слід приймати з урахуванням найнижчого рівня води в період будівництва і найвищого, який повинен установлюватись за довгостроковим гідрогеологічним прогнозом.
При визначенні навантаження від зовнішнього тиску води слід враховувати наявність водотривких пластів в ґрунтовому масиві, а також можливість порушення водоупору в процесі будівництва.
С.44 ДБН В.2.3-7-2003
5.41 Нормативну вертикальну складову постійного навантаження від засипки qН ( ) кН/м2, слід визначати як вагу стовпа останньої над перекриттям підземної споруди за формулою (2).
Нормативну горизонтальну складову постійного навантаження рН, кН/м2, від засипки підземної споруди в її боках слід приймати рівною добутку ваги стовпа засипки на рівні, що розглядається, на коефіцієнт бокового тиску засипки і визначати за формулою:
(5)
де ;
0 |
- |
приведений кут внутрішнього тертя |
Тимчасові навантаження
5.42 Тимчасове навантаження, яке прикладається до ґрунтового масиву від усіх видів наземного транспорту на існуючих або намічених до будівництва на перспективу шляхах сполучення (автомобільні дороги і міські вулиці, залізниці, наземні лінії метрополітену і т. ін.), враховуються тоді, коли ці шляхи сполучення розташовуються безпосередньо над підземною спорудою метрополітену або на відстані від нього, яка не перевищує значення В1 за формулою (4).
5.43 Нормативне тимчасове навантаження (вертикальне і горизонтальне) від усіх видів наземного транспорту (за виключенням метрополітену), коефіцієнти надійності по навантаженню і коефіцієнти динамічності слід приймати відповідно до СНіП 2.05.03.
5.44 Нормативне тимчасове вертикальне навантаження від рухомого складу метрополітену, що передається на рейки колії, слід приймати рівним 150 кН на кожну вісь за схемою, наведеною на рисунку 1.
Нормативне навантаження на рейки колії від порожніх вагонів слід приймати таким, що дорівнює 80 кН на кожну вісь.
Нормативне горизонтальне поперечне навантаження від відцентрової сили рухомого складу метрополітену на кожну колію для ділянок, розташованих на кривих радіуса Р, м, слід приймати у вигляді рівномірно розподіленого навантаження С, кН/м, прикладеного до рухомого складу на висоті 2 м від рівня головки рейки, і визначати за формулою:
ДБН В.2.3-7-2003 С.45
(6)
де |
V |
- |
найбільша можлива швидкість руху поїздів метрополітену, км/год, для кривої даного радіуса, яка приймається за таблицею 2. |
Для порожніх поїздів значення навантаження С слід приймати як "половину величини, що визначається за формулою (6).
Рисунок 1 - Схема нормативного тимчасового вертикального навантаження від рухомого складу метрополітену (розміри наведені в м).
Нормативне горизонтальне поперечне навантаження від ударів ходових частин рухомого складу з кожної колії слід приймати у вигляді рівномірно розподіленого навантаження 2 кН/м, прикладеного на рівні головки рейок.
Нормативне горизонтальне поздовжнє навантаження від гальмування або сили тяги слід приймати таким, що дорівнює рівним 10 % від нормативного тимчасового вертикального навантаження від рухомого складу.
Коефіцієнти динамічності до навантажень від рухомого складу слід приймати згідно з положеннями СНіП 2.05.03.
При розрахунку оправи перегінних тунелів мілкого закладення на міцність і деформативність слід ураховувати вібраційний та циклічний характер впливу від рухомого складу метрополітену.
5.45 Тимчасове навантаження від пресування бетонної суміші при спорудженні оправ із прес-бетону слід прикладати по нормальному напрямку до поверхні виробки у вигляді рівномірно розподіленого тиску.
С.46 ДБН В.2.3-7-2003
Нормативний тиск бетонної суміші, яка пресується, на поверхню виробки слід приймати таким, що дорівнює тиску, який передається на бетонну суміш у поздовжньому напрямку.
5.46 Нормативне тимчасове навантаження від ваги механізмів і машин, що знаходяться всередині підземної споруди метрополітену в період його будівництва, повинне визначатися на основі даних про паспортну масу цих механізмів і машин, їх вантажопідйомності.
5.47 Нормативне тимчасове навантаження на оправу тунелю від тиску щитових домкратів повинне визначатися залежно від максимальних зусиль, які розвивають домкрати, і від їх розміщення на опорному кільці прохідницького щита.
5.48 Нормативне значення тимчасового навантаження від тиску нагнітання за оправу розчинів слід визначати виходячи із рівня максимального робочого тиску в засобах нагнітання.
Необхідно враховувати можливу місцеву дію навантаження, що розглядається, у випадку наявності за оправою локалізованих порожнин.
5.49 Нормативне значення тимчасового горизонтального навантаження від тиску тиксотропного розчину при його застосуванні в способі опускного кріплення і в траншейних способах робіт слід визначати, виходячи із закону тиску рідини з урахуванням вибраної щільності розчину згідно з РСН 316.
5.50 Величину тимчасового нормативного рівномірно розподіленого навантаження на платформи станцій і перекриття службових приміщень, за якими передбачається переміщення пасажирів, слід приймати таким, що дорівнює 4 кН/м2.
5.51 Тимчасове нормативне навантаження на ділянках платформ станцій і перекриття, по яких передбачається транспортування деталей ескалаторів, повинне відповідати вазі деталей, що транспортуються.
Тимчасові (особливі) навантаження
5.52 До тимчасових (особливих) навантажень відносяться:
а) навантаження від сейсмічного впливу (сейсмічні навантаження);
б) навантаження, які виникають на підроблювальних територіях (вплив від підроблювання);
в) навантаження згідно з СНіП 2.01.51 і додатку 1 ДБН В.2.2-5.
ДБН В.2.3-7-2003 С.47
Сейсмічні впливи
5.53 Динамічні впливи від тимчасового сейсмічного навантаження враховуються при розташуванні підземних споруд метрополітену в зонах з сейсмічністю 7 балів і більше. Його слід прикладати до єдиної інерційної системи, яка включає в себе оправу і ґрунтовий масив, який її.(оправу) оточує.
5.54 Тимчасові (особливі) сейсмічні навантаження слід вважати такими, що діють в площинах, перпендикулярних поздовжній осі підземної споруди. Нормативні і розрахункові значення інерційних навантажень від власної ваги оправи і ваги ґрунтового масиву слід визначати згідно з вимогами СНіП 11-7. Дозволяється завантажувати механічну систему "оправа - ґрунтовий масив" статичним полем сейсмічних напруг, що виникають під впливом поздовжніх (стиск-розтягання) і поперечних (зсування) сейсмічних хвиль в ґрунтовому масиві, при таких умовах:
а) довжина підземної споруди перевищує її найбільший розмір поперечного перерізу не менше, ніж у 5 разів;
б) глибина закладення верху підземної споруди перевищує найбільший розмір її поперечного перерізу не менше, ніж у 3 рази;
в) на відстані, меншій, ніж 2 найбільших розміри поперечного перерізу підземної споруди, не розташовуються інші підземні споруди;
г) довжина пружних хвиль зсування з переважаючим періодом коливань часток ґрунту перевершує найбільший розмір поперечного перерізу підземної споруди не менше, ніж у 3 рази, тобто:
, (7)
де |
G0 |
- |
усереднений модуль зсування грунту, кН/м2; |
|
|
- |
щільність грунту, т/м3; |
|
T0 |
- |
переважаючий період коливань часток грунту, с, що визначається в результаті вишукувань або оброблення і аналізу акселерограм; |
|
g |
- |
прискорення сили тяжіння, м/с2; |
С.48 ДБН В.2.3-7-2003
|
D |
- |
найбільший розмір поперечного перерізу підземної споруди (по контуру грунту), м. |
Поле сейсмічних напруг слід задавати значеннями головних напруг на безкінечності, МПа, що діють за довільними взаємно перпендикулярними напрямками:
; ; (8)
де |
kс |
- |
коефіцієнт сейсмічності, що дорівнює 0,025, 0,05 і 0,1 при розрахунковій сейсмічності 7, 8 і 9 балів відповідно; |
, (9)
, (10)
де |
с1, с2 |
- |
швидкості розповсюдження відповідно поздовжніх (стиск -розтягання) і поперечних (зсування) сейсмічних хвиль, м/с. |
Впливи від підроблювання
5.55 Вихідні дані для проектування споруд метрополітену на підроблюваних територіях повинні відповідати вимогам 2.1 - 2.12 ДБН В.1.1-5, частина І.
Особливості проектування, будівництва і експлуатації метрополітенів на підроблюваних територіях викладені у додатку Е.
5.56 Деформації в ґрунтовому масиві в околиці підземних споруд, розташованих на глибині до 0,25Н (Н, м - середня глибина гірських робіт), дозволяється приймати такими, що дорівнюють деформаціям земної поверхні.
5.57 Тектонічні порушення слід підрозділяти на дві групи:
а) I група - порушення з кутами падіння змішувачів < 45° при пологому заляганні пластів;
б) II група - порушення з кутами падіння зміщувачів 450.
ДБН В.2.3-7-2003 С.49
5.58 Для тектонічних порушень І групи згідно з 5.57, на виходах яких відсутні умови для утворення уступів, деформацію земної поверхні (масиву) слід визначати за формулами:
, (11)
, (12)
де |
imax і |
- |
відповідно максимальне значення нахилу і горизонтальних деформацій, розраховане за діючими методиками без врахування впливу тектонічних порушень. |
Радіус кривизни rt, км, визначається за таблицею 8 залежно від величини деформації нахилу іТ, мм/м, земної поверхні (масиву).
Таблиця 8
іТ 10 -3 |
До 0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
15 |
20 |
rt, км |
50,0 |
25,0 |
15,0 |
10,0 |
8,0 |
7,0 |
6,0 |
4,5 |
4,0 |
3,0 |
1,9 |
Для тектонічних порушень II групи згідно з 5.57, за якими можливе зсування порід по змішувачу і утворення уступів, величини деформацій земної поверхні (масиву) при відомих календарних планах гірських робіт слід визначати за формулами:
, (13)
, (14)
(15)
де |
m |
- |
сумарна потужність пластів, що виймаються, м; |
|
la |
- |
довжина змішувача на розрізі, що попадає в зону зсувних деформацій (відстань на розрізі поміж точками "Б" і "В" перетину площин, проведених під кутами і зміщувачем порушення, м, згідно з рисунком 2); |
|
l0 |
- |
довжина змішувача порушення від виходу на земну поверхню до перетинання з нижнім пластом свити, м; |
|
ki |
- |
коефіцієнт, що залежить від середньої глибини гірських робіт Н, м, і визначається за таблицею 9. |