16. Понятия о горном давлении. Формы потери устойчивости незакрепленной выработки. Характер взаимодействия обделки с грунтовым массивом.

Напряжения, возникающие в массиве горных пород, окружающих выработку, под действием силы собственного веса породы, тектонических сил и разности температур, называют горным давлением, а различные механические явления, происходящие в результате воздействия на горные породы этих напряжений, — проявлениями горного давления. Различаются три формы потери устойчивости пород: 1) вывалообразование под действием собственного веса обрушающихся пород; 2) разрушение пород в зонах концентрации напряжений, вызванных весом всей вышележащей толщи (в том числе – разрушение по поверхностям ослабления); 3) чрезмерное смещение обнаженной поверхности без видимого разрушения пород вследствие их пластических деформаций.

Горное давление нарастает чаще всего постепенно. Характер его развития зависит от свойства грунтов.

Состояние выработки, при котором на ее контуре не возникает обрушений или чрезмерных смещений в течение определенного промежутка времени, называется устойчивым.

В противном случае говорят о потере устойчивости выработки.

Степень устойчивости незакрепленной выработки зависит от:

-физико-механических характеристик грунта;

-структуры массива и степени его нарушенности ;

-пролета и формы выработки;

- глубины заложения выработки.

Коэффициент крепости f определяется как отношение касательных и нормальных напряжений в момент предельного равновесия:

Пользуясь условием предельного состояния Кулона-Мора,

Где - угол внутреннего трения грунта.

В зависимости от крепости грунта выбираем определенную обделку.

17. Особенности проектирования верхнего строения пути в ж.Д. Тоннелях.

В тоннелях для укладки верхнего строения пути, как правило, применяют бетонное основание и только на некоторых участках — балластное. Достоинством пути на бетонном основании является возможность содержать его, а следовательно, и весь тоннель в чистоте; недостатком такого пути является его жесткость, ухудшающая условия работы подвижного состава; кроме того, устройство пути на бетонном основании обходится дороже, чем на балластном. Рельсы типа Р65. Путевой бетон марки 100-150. По оси пути устраивают водоотводную канаву, уклон которой соответствует уклону пути, а на горизонтальных участках уклон принимают минимальным, равным 0,002.

РЖД из инструкции по применению конструкции ВСП в тоннелях

Требования к конструкции и параметрам верхнего строения пути в тоннелях

4.1. В тоннелях следует применять безбалластное ВСП следующих конструктивных типов:

тип 1. Безбалластный путь с подрельсовыми опорами, омоноличенными в путевом бетоне, имеющими упругий слой.

- тип 2. Безбалластный путь системы масса-пружина с расчетной (пониженной) жесткостью;

Схемы указанных конструктивных типов приведены в Приложении № 1. 9

4.2. Все элементы ВСП в тоннеле должны обеспечивать свои эксплуатационные параметры в диапазоне температур от минус 60 до плюс 40 "С,

4.3. Упругие элементы ВСП должны иметь расчетную жесткость.

4.5. В условиях длительного воздействия отрицательных температур (более 15 суток) необходимо обеспечивать устройство электрообогрева

4.6. При проектировании верхнего строения пути, его укладке, ремонтах и текущем содержании на подходах к тоннелю не допускаются

переломы профиля в зоне ± 20 м от порталов.

4.7. При укладке ВСП в тоннеле, его ремонтах и текущем содержании не допускать наличия смешанных конструкций ВСП.

4.8. Промежуточные рельсовые скрепления в тоннеле должны быть упругого типа. Металлические элементы промежуточных скреплений должны иметь защиту от коррозии.

4.9. При выборе конструкции ВСП в тоннеле следует стремиться к обеспечению модуля упругости пути близким к его значению при пути на балласте на земляном полотне (50±5 МПа).