11. Материалы тоннельных обделок. Основные требования к ним.

Материалы должны отвечать:

- прочности;- огнестойкости;- долговечности;- устойчивы к химически агрессивным и атмосферным воздействиям, микроорганизмам;- возможность максимальной механизации работ при их применении.

Основные материалы тоннельных обделок

- монолитный бетон;- набрызгбетон;- монолитный жб;- сборный жб;- фибробетон;- чугунные, стальные тюбинги;- полимербетон;- плазмбетон;- смесь армополимербетон.

Класс бетона по прочности на сжатие следует принимать не ниже:

В30 — для сборных железобетонных обделок;

В25 — для железобетонных монолитных обделок и опускных секций подводных тоннелей;

В 15 — для бетонных монолитных и набрызг-бетонных обделок, порталов, оголовков, внутренних монолитных железобетонных конструкций. Толщину бетонных обделок назначают не менее 20 см.

Достоинства монолитного бетона:

1. бесшовность;2. возможность механизации транспортировки и укладки бетона;3. использование местных материалов;4. простота изготовления бетонной смеси.

Недостатки монолитного бетона:

1. выдержка в опалубке;2. малая химическая стойкость;3. низкая прочность при растяжении.

Достоинства набрызг бетона:

1. Опалубка не нужна; 2. Нагнетание не нужно.

Недостатки небрызг бетона:

1. Отскок; 2. Пыление.

Применение монолитного бетона целесообразно в мягких и слабых грунтах, требующих возведения обделки по частям, а также в скальных грунтах, разрабатываемых взрывным способом. Перспективным материалом для устройства обделок в монолитных и слаботрещиноватых, но выветривающихся грунтах является набрызгбетон, наносимый пневматическими машинами непосредственно на поверхность выработки.

12. Инженерно-геологические изыскания при проектировании тоннелей.

Основная цель инж.-геологич. изысканий: предусмотреть все возможные сложности, которые могут возникнуть при строительстве, эксплуатации тоннеля и рекомендации наиб. благоприятного в геологич. понятии положения трассы.

В программу инженерно – геологического обследования входят работы:

- изучение литературных и картографических материалов по топографии, геологии и гидрогеологии района;

- инженерно – геологическая съемка территории строительств;

- назначение вариантов трассы тоннеля для детальных геолого – разведочных работ;

- детальные глубинные геолого – разведочные работы и гидрогеологические исследования с лабораорным изучением физико – механических свойств грунтов и химического состава подземных вод.

При изысканиях необходимо:

- получить данные о составе грунтов и их залегание.

- сведения о составе подземных вод и газов.

- сведения о физико-механич. процессах в массиве.

Наиболее эффективным методом является ударно – вращательное бурение скважин с отбором образцов не реже чем через 1 м в песчаных, крупнообломочных и глинистых грунтах и колонковое бурение со сплошным отбором керна в полускальных и скальных грунтах. Глубину скважин назначают на 6 м больше глубины заложения подошвы тоннеля. Количество и расположение скважин принимают в соответствии с инструкцией по инж-геол. изысканиям. Не менее 1/3 общего числа скважин оборудуют фильтрами. Из них производят пробные откачки с целью определения химического состава, температуры и колебаний уровня подземных вод. Полученные материалы дают представление о строении горного массива.

Особенно ценные данные можно получить при испытаниях в выработках. В штольнях измеряют горное давление, определяют механические и упругие характеристики грунтов, приток подземных вод, температуру выработки и уточняют другие данные.

При значительной глубине заложения тоннеля приходится прибегать к геофизическим методам разведки, дающим представление о строении горного массива косвенным путем в результате измерения различных физ. величин. Например, применение сейсмометрии основано на измерении скорости распространения ударных волн в горном массиве. При этом учитывается зависимость скорости распространения ударных волн от физико – механических свойств различных грунтов.