СНиП 32-04-97 => Основные расчетные положения . Таблица 3. Коэффициенты надежности по нагрузке . 6 сооружение тоннелей . 7 постоянные...

Основные расчетные положения

5.19 Расчетные модели тоннельных обделок и внутренних подземных конструкций должны соответствовать условиям работы сооружений, технологии их возведения, учитывать характер взаимодействия элементов конструкций между собой и окружающим грунтом, отвечать различным расчетным ситуациям, включающим возможные для отдельных элементов или всего сооружения в целом неблагоприятные сочетания нагрузок и воздействий, которые могут действовать при строительстве и эксплуатации тоннеля.

5.20 Нагрузки и воздействия по продолжительности их действия на тоннельные конструкции следует подразделять согласно СНиП 2.01.07 на постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые).

При этом следует различать:

а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;

б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, некоторых кратковременных и одной из особых нагрузок.

5.21 К постоянным нагрузкам следует относить:

а) горное давление или вес насыпного грунта;

б) гидростатическое давление;

в) собственный вес конструкций;

г) вес зданий и сооружений, находящихся в зонах их воздействия на подземную конструкцию;

д) сохраняющиеся усилия от предварительного обжатия обделки.

5.22 К длительным нагрузкам и воздействиям следует относить: силы морозного пучения; вес стационарного оборудования; температурные климатические воздействия; воздействия усадки и ползучести бетона и другие, указанные в СНиП 2.01.07.

5.23 К кратковременным следует относить нагрузки и воздействия от внутритоннельного и наземного транспорта, а также нагрузки и воздействия в процессе сооружения тоннеля: от нагнетания раствора за обделку, от усилий, возникающих при подаче и монтаже элементов сборных тоннельных обделок, от веса и воздействия проходческого и другого строительного оборудования, воздействие водного потока и волновое воздействие на опускную секцию при транспортировке ее по воде и в процессе опускания, гидростатическое давление на свободный торец секции, сосредоточенную нагрузку от веса затонувшего судна (при условии судоходства по акватории), динамическую нагрузку от максимально возможного для данной акватории веса сбрасываемого корабельного якоря и др.

5.24 К особым нагрузкам следует относить сейсмические и взрывные воздействия, а также особые нагрузки, указанные в СНиП 2.01.07, которые могут иметь отношение к проектируемому тоннелю.

5.25 Расчетными моделями для определения внутренних усилий в обделке должны служить модели с заданной нагрузкой, основанные на положениях строительной механики, или модели, основанные на положениях механики сплошной среды. При расчетах на заданные нагрузки следует учитывать отпор грунтового массива, за исключением неустойчивых водонасыщенных грунтов.

5.26 Расчеты тоннельных обделок следует производить с учетом нелинейных деформационных свойств материалов конструкций и грунтов в соответствии с действующими строительными нормами, применяя метод последовательного загружения конструкции до предельного состояния. На первых стадиях проектирования допускается определение усилий в элементах конструкции на основе линейных зависимостей между напряжениями и деформациями.

5.27 Подземные несущие конструкции следует рассчитывать по предельным состояниям первой и второй групп (ГОСТ 27751).

5.28 Расчеты по предельным состояниям первой группы обязательны для всех конструкций и их следует производить на основные и особые сочетания нагрузок с использованием расчетных значений характеристик материалов, грунтов, нагрузок с учетом коэффициентов надежности и коэффициентов условий работы конструкций.

5.29 Расчеты по предельным состояниям второй группы следует производить на основные сочетания нагрузок с использованием нормативных их значений, нормативных значений характеристик материалов и грунтов и коэффициентов условий работы конструкций, предусматриваемых соответствующими нормами проектирования.

Примечание - Расчеты железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы допускается не производить, если практикой их применения или опытной проверкой установлено, что величина раскрытия трещин в них не превышает предельно допустимых величин и жесткость конструкций в стадии эксплуатации достаточна.

5.30 Нормативные нагрузки от горного давления следует назначать в зависимости от размеров выработки, глубины заложения тоннеля, физико-механических свойств и структурно-тектонических характеристик (в первую очередь, трещиноватости) массива, его обводненности, а также способов производства работ. При этом следует учитывать данные, полученные при строительстве тоннелей в аналогичных инженерно-геологических условиях.

Для предварительных расчетов обделок на заданные нагрузки вертикальные и горизонтальные нагрузки от горного давления в условиях сводообразования следует принимать от веса грунта, заключенного в пространстве, ограниченном контуром свода и плоскостями обрушения, а в грунтах, в которых сводообразование невозможно, - от давления всей толщи грунтов над тоннельным сооружением.

Для тоннелей, сооружаемых открытым способом, вертикальную нагрузку следует принимать от давления всей толщи грунтов над сооружением.

5.31 При реконструкции тоннеля с полной заменой обделки нормативную нагрузку от горного давления на тоннель необходимо увеличить в 1,3 раза.

5.32 Временные и особые нагрузки и воздействия следует принимать в соответствии с указаниями СНиП 2.01.07 и Свода правил по проектированию железнодорожных и автодорожных тоннелей или отмененного СНиП II-44-78 "Тоннели железнодорожные и автодорожные" в части, не противоречащей требованиям настоящих норм.

5.33 Коэффициент надежности по нагрузке следует принимать в соответствии с таблицей 3.

5.34 Коэффициент сочетаний нагрузок необходимо принимать в соответствии со СНиП 2.01.07.

5.35 Коэффициент надежности по ответственности надлежит принимать равным 1,0 как для сооружений I повышенного уровня ответственности.

5.36 Проверку прочности сечений бетонных и железобетонных элементов следует производить в соответствии со СНиП 2.03.01 с введением дополнительных коэффициентов условий работ учитывающих:

- отклонение принятой расчетной модели от реальных условий работы монолитной бетонной обделки= 0,9;

- отклонение фактической работы стыков сборной обделки от предусмотренных проектом = 0,9;

- понижение прочности бетона в обделках без наружной гидроизоляции на обводненных участках = 0,9

5.37 Нормативные и расчетные значения характеристик материалов следует принимать по нормам проектирования конструкций из соответствующих материалов.

 

Таблица 3

Коэффициенты надежности по нагрузке

 

Виды нагрузок
Постоянные нагрузки
Вертикальная от веса всей толщи грунтов над тоннелем:
в природном залегании	1,1
насыпные	1,15
Вертикальная от горного давления при сводообразовании для грунтов:
скальных	1,6
глинистых	1,5
песков и крупнообломочных	1,4
Вертикальная от давления грунта при вывалах	1,8
Горизонтальная от давления грунта	1,2 (0,7)
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
Длительные нагрузки
Вес стационарного оборудования	1,05
Температурные климатические воздействия	1,1
Силы морозного пучения в грунтах	1,5
Вертикальная нагрузка от мостовых и подвесных кранов	1,1
Воздействие усадки и ползучести бетона	1,1 (0,9)
Примечание - Значения коэффициента надежности по нагрузке указанные в скобках, принимают в случае, когда уменьшение нагрузки приводит к более невыгодному загружению обделки.

 

5.38 Прочностные и деформационные характеристики грунтового массива надлежит определять на основании данных инженерно-геологических изысканий, натурных и лабораторных исследований с учетом указаний ГОСТ 20522, СНиП 2.02.01 и СНиП 11-02.

5.39 Величины прогибов железобетонных элементов сооружений, возводимых открытым способом, и рамп от воздействия постоянной и временной нагрузок не должны превышать:

- в элементах перекрытия 1/400 расчетной длины пролета или 1/250 расчетной длины консоли;

- в элементах стен 1/300 расчетной высоты;

- в элементах рамп 1/200 расчетной высоты.

5.40 В бетонных и железобетонных обделках, возводимых в обводненных грунтах без устройства гидроизоляции, образование трещин не допускается. В обводненных грунтах при наличии гибкой гидроизоляции или металлоизоляции допускается раскрытие трещин в обделках не более 0,2 мм. В железобетонных опускных секциях с металлоизоляцией допускается раскрытие трещин не более 0,15 мм.

5.41 Подводные тоннели должны быть предохранены от всплытия, при этом коэффициент устойчивости следует принимать не менее 1,2.

 

6 СООРУЖЕНИЕ ТОННЕЛЕЙ

6.1 Сооружение тоннелей должно осуществляться по утвержденным проектам организации строительства и производства работ, разработанным в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01. Проекты должны предусматривать механизацию основных наиболее трудоемких строительно-монтажных работ и содержать планы ликвидации возможных аварий. При необходимости в состав проекта отдельным разделом должна включаться автоматизированная система управления технологическим процессом строительства.

6.2 Забои подземных выработок должны быть обеспечены необходимыми видами энергии, вентиляцией, освещением, водоотводом или водоотливом, водопроводом, сигнализацией (в том числе аварийной), телефонной связью и средствами пожаротушения.

6.3 Раскрываемые в процессе сооружения выработки при необходимости должны надежно закрепляться временной крепью. Крепь устанавливается в соответствии с паспортом, утвержденным главным инженером строительства. Элементы временной деревянной крепи должны удаляться при укладке бетона или монтаже сборной обделки. Оставление их за обделкой допускается в случае защемления или возможности вывала грунта.

6.4 Разработку грунта буровзрывным способом следует осуществлять с соблюдением требований СНиП 3.02.03, "Единых правил безопасности при ведении взрывных работ" и "Технических условий по производству взрывных работ при строительстве тоннелей и метрополитенов" по составленному для каждого забоя паспорту, утвержденному главным инженером строительства. Буровзрывные работы для получения гладкой поверхности грунта в выработке следует производить с использованием метода контурного взрывания.

6.5 Работы по сооружению тоннелей в неустойчивых грунтах, связанные с искусственным закреплением грунтов, их замораживанием, понижением уровня грунтовых вод и другими специальными способами работ, должны выполняться в соответствии с правилами и требованиями, изложенными в СНиП 3.02.01 и нормах транспортного строительства.

6.6 В подземных выработках, опасных по газу, следует применять для стационарных и передвижных установок электрооборудование в рудничном взрывобезопасном исполнении. Такие выработки должны переводиться на газовый режим, а работы в них должны осуществляться при условии разработки и выполнения специальных мероприятий, согласованных с органами Госгортехнадзора.

6.7 В процессе проходческих работ геологической службе подрядчика надлежит вести систематические наблюдения за соответствием фактических инженерно-геологических условий проектным данным в части устойчивости забоя, изменения мощности и состава напластований грунтов, их трещиноватости, крепости по буримости, притоку грунтовых вод.

Результаты наблюдений должны заноситься в журнал производства работ. Об отклонениях инженерно-геологических условий от проектных данных ставятся в известность проектные организации и заказчик.

6.8 В тоннелях, сооружаемых и эксплуатируемых в особо сложных условиях, - в зонах тектонических разломов с неустойчивыми водонасыщенными грунтами, на участках нестабилизирующегося горного давления и др. - следует предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры для наблюдений (мониторинга) за состоянием обделки и окружающего тоннель грунта как в период строительства, так и в процессе эксплуатации тоннеля. Схему установки аппаратуры и результаты наблюдений, выполненных в период строительства, надлежит передавать заказчику вместе с исполнительной документацией.

6.9 В процессе строительства тоннелей должны осуществляться наблюдения за осадками сохраняемых зданий, сооружений, коммуникаций и других объектов, расположенных в зонах возможных деформаций земной поверхности.

6.10 Точность геометрических измерений, проводимых в процессе строительства, должна соответствовать ГОСТ 23616. Применяемые средства, методы измерений должны быть аттестованы Государственной или отраслевой метрологической службой. Погрешность и методы проверки точности измерений должны определяться проектом.

6.11 Суммарные величины отклонений внутренних размеров обделок от их проектного положения не должны нарушать габарита приближения строений.

6.12 При строительстве тоннелей следует выполнять производственный контроль, предусмотренный СНиП 3.01.01 и соблюдать основные требования операционного контроля качества СМР, приведенные в приложении В.

6.13 На каждом строительстве надлежит вести общий журнал работ по форме, предусмотренной СНиП 3.01.01, или горный журнал, а также журналы распоряжений, авторского надзора или группы сопровождения проекта, маркшейдерского контроля, маркшейдерских замеров выполненных работ, контроля по технике безопасности, а также по отдельным видам работ и работе отдельных механизмов.

Указания и предписания руководства строительной организации начальникам участков и сменному персоналу об остановке или возобновлении горных и других видов работ, исправлении некачественно выполненных работ, результатах маркшейдерского контроля, указания и предписания Госгортехнадзора, Госкомсанэпиднадзора и заказчика заносятся в общий журнал работ.

6.14 Все тоннели в период строительства и полной реконструкции должны обслуживаться профессиональными военизированными горно-спасательными частями.

6.15 Производимые при строительстве тоннелей работы должны выполняться с соблюдением правил техники безопасности, изложенных в СНиП III-4, противопожарных норм - в СНиП 21-01-97, требований пожарной безопасности - в ГОСТ 12.1.004, электробезопасности - в ГОСТ 12.1.013, нормативных документов органов надзора по приложению Б и других норм, утвержденных в установленном порядке.

 

7 ПОСТОЯННЫЕ УСТРОЙСТВА

Верхнее строение пути, проезжая часть

7.1 Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях должно соответствовать техническим характеристикам, принятым по нормам исполнительной власти в области железнодорожного транспорта для открытых участков линии железной дороги.

7.2 Конструкция верхнего строения пути должна обеспечивать возможность механизированного ремонта и содержания пути.

7.3 Балластная конструкция верхнего строения пути должна быть выполнена на щебеночном балласте, слой которого под шпалой в подрельсовых зонах должен иметь толщину не менее 0,35 м.

7.4 В местах сопряжения безбалластной конструкции пути в тоннеле с балластной на подходах к тоннелю должны укладываться участки переходного пути переменной жесткости на длине не менее 25 м с каждой стороны тоннеля.

7.5 В тоннелях следует укладывать бесстыковой рельсовый путь. Расположение стыков рельсовых плетей в пределах тоннеля длиной 300 м и менее не допускается.

7.6 В тоннелях длиной более 300 м конец плети бесстыкового пути должен выноситься за пределы тоннеля не меньше чем на 200 м.

7.7 Верхнее строение пути и другие постоянные устройства в тоннелях, сооружаемых на электрифицированных участках железных дорог с использованием постоянного тока, должны быть защищены от воздействия блуждающих токов.

7.8 В железнодорожных тоннелях необходимо устанавливать реперы, заделанные в обделку стен через каждые 20 м на прямых и через каждые 10 м на кривых участках пути, а также путевые сигнальные знаки, номера колец (для сборных обделок) и указатели прохода к нишам и камерам, пультам заградительной сигнализации и средствам связи.

7.9 На прямых участках пути однопутных тоннелей реперы следует располагать с правой (по счету километров) стороны пути, а на кривых участках - со стороны внутреннего рельса. В двухпутных тоннелях установку реперов необходимо предусматривать по обеим сторонам пути.

7.10 К стене тоннеля у каждого репера должна прикрепляться марка, на которой следует указывать номер репера, расстояние от него до внутренней грани ближнего рельса и возвышение над его головкой.

7.11 На каждом портале железнодорожных и автодорожных тоннелей необходимо иметь репер для нивелирования III класса.

7.12 В автодорожных тоннелях материалы и конструкции дорожной одежды должны соответствовать требованиям СНиП 2.05.02 для открытых участков автомобильных дорог, установленным для опасных условий движения. Дорожная одежда должна иметь деформационные швы в местах деформационных швов обделки тоннеля и на выходах у порталов.

 

Водоотводные и дренажные устройства

7.13 В тоннелях, сервисных штольнях и штольнях безопасности отвод воды от дренажных устройств, случайных протечек через обделку, а также от промывки тоннелей и пожаротушения следует осуществлять по закрытым лоткам или коллекторам.

7.14 При расположении тоннеля в грунтовой среде, подверженной суффозии, дренирование подземных вод не допускается.

7.15 Водоотводные лотки в тоннелях не должны проходить под рельсовыми путями или под проезжей частью.

7.16 Уклон дна лотков или коллекторов должен быть не менее 3+.

7.17 Лотки или коллекторы должны иметь смотровые колодцы с отстойной частью (отстойниками) объемом не менее 0,04 куб.м, располагаемые не реже чем через 40 м. Отстойники должны быть доступны для периодической очистки.

7.18 Для исключения распространения горящих нефтепродуктов по тоннелю смотровые колодцы не реже чем через 280 м должны иметь гидрозатворы (перепуски сифонного типа) с отстойниками объемом не менее 0,2 куб.м. Подобные затворы необходимо иметь и в местах сброса воды в сервисную штольню или штольню безопасности.

7.19 Необходимо обеспечивать отвод воды в сторону от тоннеля из припортальной выемки, расположенной с верховой стороны. При невозможности выполнения этого требования отвод воды следует осуществлять по сервисной штольне, а при ее отсутствии - по водоотводному лотку тоннеля. Расчетное сечение лотка в этих случаях должно назначаться с учетом объема водосбора выемки с вероятностью превышения 1:300 (0,33 %).

7.20 В систему водоотвода подводных тоннелей не должны поступать стоки от рамповых участков.

7.21 Расчетный уровень воды в лотке тоннеля должен быть ниже основания верхнего строения пути или дорожного покрытия, а в лотке сервисной штольни - не выше подошвы лотка тоннеля.

7.22 Поверхность припортальных зон горных тоннелей для улучшения стока воды должна быть спланирована с засыпкой ям, шурфов, скважин и других выработок недренирующим грунтом. В необходимых случаях должен быть устроен поверхностный водоотвод с сетью нагорных канав.

7.23 Для отвода поверхностных вод с лобового откоса за парапетом должен быть устроен водоотводный лоток.

7.24 Тоннели в пониженных местах трассы должны иметь водосборники и водоотливные установки, расположенные в отдельных помещениях. Водоотливные установки должны устраиваться также в нижних частях рамповых участков тоннелей.

7.25 Не должно допускаться замерзание воды в водоотводных устройствах, напорных трубопроводах, дренажных устройствах и водосборниках. При необходимости следует предусматривать их утепление и обогрев.