Проектирование автодорожного тоннеля, сооружаемого горным способом под дорогу первой категории с двумя полосами движения, страница 2

Рис.1.1. Схема горного массива

План трассы тоннеля запроектирован по нормам открытых участков дороги [2]. Тоннель включает кривую радиусом 1200 м, угол поворота , руководящий уклон линии – 23%_o.           Для автодорожных тоннелей максимальный уклон трассы – 40%_o. Поэтому было принято решение запроектировать тоннель  односкатным с уклоном, равным руководящему, так как в таком случае трасса тоннеля выходит на отметку восточного портала  на 0.6 м ниже заданной отметки точки В (см. табл.1.2),  что вполне допустимо.

Рис. 1.1. Схема горного массива

Таблица 1.1. Характеристики грунтов

Наименование грунта	Плотность, т/м3	Коэффициент f	Кажущийся угол внутреннего трения	Коэффициент упругого отпора Ko, кН/м3	Степень
					Трещиноватости	Обводненности
1. Конгломераты	2,1	4	65	2,3E+6	Слабая	Средняя
2. Песчаник	2,7	10,2	83	21E+6	Отсутствует	Отсутствует

Таблица 1.2. Отметки точек

Точка	А	Б	В
Отметка, м	1800,00	2000,00	1865,00

2.  Проектирование тоннельных конструкций

Комплекс сооружений транспортного тоннеля включает собственно тоннель с нишами и камерами, сервисную штольню, дренажные камеры, порталы и шахтные стволы. В курсовом проекте основное внимание уделено проектированию самого тоннеля.

2.1 Габариты и поперечное сечение тоннеля.

              Основой для построения внутреннего очертания автодорожного тоннеля является габарит приближения строений, заданный стандартом [3]. Его вид с размерами показан на рис.2.1.

              Уширение габарита на кривой не требуется, так как это необходимо только на кривых радиуса 1000 м и менее [3].

              Согласно требованиям норм, необходимо:

·  Во въездной зоне тоннеля устраивать раструбный участок длиной не менее 20 м, с увеличением площади сечения не меньше чем на 50%.

·  Через каждые 750 м – местные уширения с площадками для аварийной остановки транспортных средств длиной 50 м, шириной 2,75 м. Площадки устраиваются с обеих сторон тоннеля. Размер Г габарита в пределах площадок увеличивается соответственно на 2,75 м.

Рис. 2.1. Габарит Г приближения строений.

              Поперечное сечение тоннеля имеет подковообразную форму. Внутренний контур обделок обоих типов запроектирован по пятицентровой кривой, описанной вокруг габарита приближения строений.

              2.2. Обделка 1-го типа

Обделка первого типа сооружается в горном массиве, сложенном конгломератами, коэффициент крепости которых равен 4. Исходя из этого параметра, а также на основе показателей степени трещиноватости  был выбран тип обделки – монолитная железобетонная (обусловлено последующими расчетами на прочность) без обратного свода.

              Характеристики материалов (табл. 3.3., [4]):

·  Бетон класса В25

·  Расчетное сопротивление осевому сжатию:           

·  Расчетное сопротивление осевому растяжению:   

·  Начальный модуль упругости:                                 

·  Марка по морозостойкости:                                      F200

·  Марка по водонепроницаемости:                             W4

·  Рабочая арматура – стальная горячекатаная периодического профиля класса АII

·  Расчетное сопротивление при растяжении и сжатии:

Размеры характерных сечений подобраны в зависимости от пролета выработки и

коэффициента крепости грунта по табл. 3.4 [4]:

·  Замковое сечение:                   60 см

·  Условная пята свода:              75 см

·  Стена:                                       90 см

·  Обрез фундамента:                 120 см.

Размер замкового сечения в местах устройства остановочных площадок следует

увеличить на 15 см.

2.3.  Обделка 2-го типа.

Конструкция обделки второго типа также определена типом грунтов, слагающих горный массив.  В данном случае  это песчаники с коэффициентом крепости 10,2. В грунтах такого типа целесообразно применение обделки  из набрызгбетона. 

              Порода не оказывает большого давления на крепь, поэтому обделка выполняет в основном защитную функцию. Толщина слоя набрызгбетона – 15 см.

·  Набрызгбетон  класса В25

·  Расчетное сопротивление осевому сжатию:           

·  Расчетное сопротивление осевому растяжению:   

·  Начальный модуль упругости:                                 

·  Марка по морозостойкости:                                      F200

·  Марка по водонепроницаемости:                             W4

В процессе конструирования  была составлена таблица технико-экономических показателей:

Показатели	Типы обделок
	1	2
Габаритные размеры поперечного сечения выработки , м:
Пролет:	12,50	10,95
Высота:	8,85	8,45
Площадь поперечного сечения выработки, м2:	90,5	75,7
Объем бетона, м3:
Своды и стены (класс B25):	24,81	8,27
Основание пути (класс В7,5):	12,00	12,00
Стоимость сооружения тоннеля р./м:	-	-

2.4.  Притоннельные сооружения