Классификация тоннелей по назначению, расположению и способам сооружения. Требования к плану трассы ж.д. тоннеля. Требования к профилю трассы автодорожных тоннелей. Наземная геодезическая и подземная маркшейдерская основа трассы тоннелей, страница 3

21. Наземная геодезическая и подземная маркшейдерская основа трас­сы тоннелей.

Основной принцип выполнения Маркшейдерских съемок

Это переход от более точных построений к менее точным.

Вначале создается общая точная геометрическая основа, затем развивается съемочная сеть пунктов и выполняется съемка подробностей.

Исходными пунктами  для построения съемочных сетей являются пункты маркшейдерской опорной сети на земной поверхности или в подземных горных выработках.

Задачи геодезическо-маркшейдерских работ:       

 -вынос проектной трассы в натуру;

- разбивка осей конструкции, фундаментов, проезжей части;

- выполнение контрольных измерений

Проектировании трассы

Трасса на чертежах изображается в виде отрезков прямых, сопряженных между собой дугами окружностей (камеральное трассирование).

При проектировании трассы на планах местности задают координаты вершин, длины сторон и их дирекционные углы в прямоугольной системе координат ХOУ.

На участках трассы в местах расположения тоннелей создают рабочие геодезические сети путем сгущения пунктов государственной триангуляции.

Наземная геодезическая основа

Так образуются сети тоннельной триангуляции, основной полигонометрии и подходной полигонометрии (у порталов и шахтных стволов).

У каждого портала и ствола разбивают не менее 3 пунктов подходной полигонометрии, устанавливая их координаты, высотные отметки и дирекционные углы примыкающих к ним сторон трассы.

 Эти пункты образуют геодезическую разбивочную основу.

Её создание обеспечивает заказчик до начала строительства тоннеля.

Подземная основа и ориентирование

Подземная геодезическая (маркшейдерская) основа состоит из рабочей и основной полигонометрии (цепи вытянутых треугольников).

Подземная основа создается в процессе проходки.

При проходке с порталов ось тоннеля устанавливается также, как для участков открытой трассы (визирование, провешивание – это тоже ориентирование!)

22. Ориентирование подземных выработок

При проходке через шахтные стволы производят ориентирование подземных выработок (передачу направления с поверхности под землю).

Для этого: - измеряют на поверхности стороны а,в,с;

углы α,ω;по этим данным вычисляют координаты отвесов и дирекционный угол стороны а (угол Д3);

- в подземной выработке угол стороны а1 тоже Д3;

- в подземной выработке измеряют а1,в1,с1 и угол α1;

вычисляют угол ω, по которому задают направление стороны А,М хода подземной маркшейдерской основы (т.е. угол Д4)

Высотные отметки передают в подземную выработку с помощью двух нивелиров, (по одному вверху и внизу), рулетки и двух реек, устанавливаемых над реперами (одна сверху другая внизу). (Гироскопическое ориентирование).

По мере проходки ориентирование периодически повторяют для контроля.

В процессе строительства под землей как и на поверхности, производят разбивки осей различных камер и других объектов, разбивки кривых для проходки выработки и укладки пути.

По окончании строительства составляют исполнительную документацию: чертежи с указанием фактического положения сооружений по сравнению с проектным и его фактические размеры в характерных точках.

23.Задачи и основные этапы инженерно-геологических изысканий на трассе тоннелей

Цели изысканий:

-получение данных об условиях заложения тоннеля;

-составление прогнозов о строении горного массива, характере движения подземных вод; температурах и др. параметров, определяющих условия строительства и эксплуатации тоннеля;

- отыскание местных строительных материалов.

Основная документация: «Инструкция по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных ждт и адт»(ВСН190- 78).

Изыскания проводят при проектировании тоннелей для обоснования типов конструкции и способов строительства.

В процессе изысканий устанавливают

1. Геологические условия заложения тоннеля      (рельеф, геологическое строение, свойства грунтов);

2. Гидрогеологические условия ( водоносный горизонт, водоупорные слои, фильтрационные свойства, ожидаемые водопритоки и напоры, химический состав, степень агрессивности подземных вод);

3. Геологические процессы, (сейсмические условия, эрозия, оползни, выветривание и т.д.);

4. Температурные условия, наличие вечной и сезонной мерзлоты;

5. Газоносность грунтов и т.д.

Особое внимание уделяется зонам повышенной трещиноватости, тектоническим зонам и т.д.

«Зона подземного сооружения»: толща на 30-40 м выше и на 8-10 м ниже тоннеля.

Методы изыскания

Сбор и обобщение материалов предыдущих изысканий;

Осмотр местности и естественных обнажений массива и существующих выработок;

Топографическая съемка местности (маршрутная, аэрофото-съемка, съемка из космоса);

Геофизические исследования;

Бурение скважин;

Проходка разведочных горных выработок;

Отбор образцов;

Пробные откачки воды из скважины с замерами уровней и количества откаченной воды;

Полевые и лабораторные опытные работы;

Камеральная обработка материалов и составление карт (инженерно-геологических, геоморфологических, гидрогеологических), разрезов и технических отчетов.

24.Инженерно-геологические прогнозы при изысканиях

В процессе изысканий устанавливают

1. Геологические условия заложения тоннеля      (рельеф, геологическое строение, свойства грунтов);

2. Гидрогеологические условия ( водоносный горизонт, водоупорные слои, фильтрационные свойства, ожидаемые водопритоки и напоры, химический состав, степень агрессивности подземных вод);

3. Геологические процессы, (сейсмические условия, эрозия, оползни, выветривание и т.д.);

4. Температурные условия, наличие вечной и сезонной мерзлоты;

5. Газоносность грунтов и т.д.

Особое внимание уделяется зонам повышенной трещиноватости, тектоническим зонам и т.д.

«Зона подземного сооружения»: толща на 30-40 м выше и на 8-10 м ниже тоннеля.

25.Основные конструктивные формы тоннельных обделок при горном способе строительства. "Облегченные" обделки.

Конструкции «облегченных» обделок

Конструкция:

набрызгбетон наносится по сетке и по предварительно установленным анкерам или аркам.

Н.б обделки применяются как несущие в грунтах с f = 4-6 и как облицовочные при f>6.

При проектировании тоннелей, сооружаемых горным способом, применяются монолитные бетонные и жб конструкции обделок подковообразного очертания в виде подъемистого свода, опирающегося на грунт или обратный свод.

Варианты очертания:

1-Криволинейный свод постоянной толщины – экономичнее;

2 - с плоским лотком – технологичнее.