1.3. Методика выполнения типовой задачи

1. Оценка технического состояния тоннеля на основе схемы дефектов

1. Определение типов дефектов

В этом разделе на основе схемы дефектов выданной преподавателем необходимо выделить виды дефектов встречающиеся на заданном преподавателем участке схемы дефектов (развертке).

1.2. Определение тяжести дефектов в соответствии с таблицей классификации

Выявленные дефекты необходимо оценить по тяжести (категории технического состояния и коэффициенту ранжирования) в соответствии с таблицей 1.1.

1.3. Расчет значения абсолютной оценки технического состояния тоннеля

Для расчета значения абсолютной оценки технического состояния тоннеля необходимо выполнить следующие действия

а) Подсчитать относительное количество дефектов ∑Д_iО различных категорий технического состояния

∑Д_iО = ,

где ∑Д_i – сумма дефектов с i – той категорией (A,B,C или D)

L – длина тоннеля, м.

б) Подсчитать абсолютную оценку технического состояния по формуле:

│ТС│ = k_a ΣA + k_b ΣB + k_c ΣC + k_d ΣD, (1.1)

где │ТС│- абсолютная оценка технического состояния тоннельного пересечения;

k_a, k_b, k_c, k_d – коэффициенты ранжирования дефектов в соответствующих категориях технического состояния – A, B, C и D;

ΣA, ΣB, ΣC, ΣD – сумма дефектов.

1.4. Выдача рекомендаций по восстановлению эксплуатационных качеств тоннеля

В данном разделе необходимо проанализировать виды ремонта соответствующие выявленным на участке тоннеля дефектам и дать рекомендации по виду ремонта который необходимо выполнить в тоннеле.

2. Типовая задача №2 «Определение горного давления на реконструируемый тоннель»

2.1. Содержание задачи

1. Определение первоначального значения величины горного давления на тоннель

2. Определение значения величины горного давления на тоннель после реконструкции.

3. Сравнение величин горного давления

2.2. Теоретические сведения

Расчетная схема действующих нагрузок на обделку должна соответствовать условиям работы сооружения, технологии проходки и возведения обделки, учитывать характер ее взаимодействия с окружающим грунтом.

Расчет конструкций обделок следует производить на наиболее невыгодное сочетание нагрузок и воздействий, которые могут действовать одновременно при строительстве или эксплуатации сооружения. При этом следует рассматривать основные и особые сочетания нагрузок.

В соответствии с действующими нормами статический расчет обделок производят на нагрузки, которые определяются умножением их нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке (таблица 2.1.).

Таблица 2.1.

Виды нагрузок	Коэффициенты надежности по нагрузке
Вертикальная от веса всей толщи грунтов над тоннелем:
в природном залегании	1,1
насыпных	1,15
Вертикальная от горного давления при сводообразовании для грунтов:
скальных	1,6
глинистых	1,5
песчаных и крупнообломочных	1,4
Вертикальная от давления грунта при вывалах	1,8
Горизонтальная от давления грунта	1,2 (0,8)
Гидростатическое давление	1,1 (0,9)
Собственный вес конструкций:
сборных железобетонных	1,1 (0,9)
монолитных бетонных	1,2 (0,8)
металлических	1,05
изоляционных, выравнивающих, отделочных слоев	1,3
Примечание: значения коэффициентов надежности по нагрузке, указанные в скобках, принимают в случае, когда уменьшение нагрузки приводит к более невыгодной статической работе обделки.

В расчетно-графической работе производится только на основные сочетания нагрузок, в соответствии с представленной ниже методикой.

Значение нормативных равномерно распределенных вертикальной q^н и горизонтальной p^н нагрузок от горного давления в условиях сводообразования для однородной толщи грунта определяют по следующим формулам:

; (2.1)

; (2.2)

В расчетно-графической работе для определения действующих на тоннель нагрузок рекомендуется использовать гипотезу сводообразования.

Рис. 2.1. Схема к определению горного давления по гипотезе сводообразования.

Величину пролета L в условиях сводообразования (рис. 2.1) определяют по формуле 2.3:

(2.3)

где	h	–	высота выработки;
		–	объемный вес грунта;
	В	–	пролет выработки.
		–	кажущийся угол внутреннего трения грунта в пределах сечения тоннельной обделки, принимаемый по данным исследования грунта.

Высота свода обрушения h_в, определяется по формуле:

, (2.4)

где

f

–

коэффициент крепости грунта.

Нагрузка от собственного веса обделки q_св^н определяется из соотношения:

, (2.5)

где	G	–	вес свода обделки;
	В	–	ширина обделки.

Нагрузка от собственного веса принимается равномерно распределенной по пролету выработки и суммируется с нормативной нагрузкой от вертикального горного давления.

При реконструкции тоннелей расчет ведется аналогично вышеизложенному, но при полной замене обделки нормативную нагрузку от горного давления на тоннель необходимо увеличить в 1,3 раза.