Строительтво метрополитена

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика объекта

1.1 Местоположение объекта

1.2 Климат района

1.3 Геологические условия строительства

1.4 Гидрогеологические условия строительства

1.5 Выводы к геологической части

2. Конструктивные и технологические решения подземного сооружения перегонных тоннелей

3. Основная часть. Выбор и обоснование способа строительства методом набрызг-бетон термоморозостойкость набрызг бетон перегонный

3.1 Общие данные

3.2 Технология разработки породы и монтаж первичной обделки

3.3 Технология монтажа вторичной обделки

3.4 Свойства обделки тоннеля

3.4.1 Описание временной обделки

3.4.2 Описание постоянной обделки

3.4.3 Армирование

3.4.4 Бетон

4.5 Анализ конструкции

4.5.1 Нагрузка от поверхности земли

4.5.2 Вертикальное давление грунта

4.5.3 Горизонтальное давление грунта

4.5.4 Конструкция тоннеля

4.5.5 Давление грунтовых вод

4.5.6 Давление вспучивания

4.5.7 Влияние температуры

4.5.8 Строительные нагрузки

4.5.9 Внутренняя нагрузка

4.6 Коэффициент прочности

4.7 Сила выталкивания

4.8 Расчетные схемы и результаты расчетов

4.9 Расчеты бетонных элементов

4.10 Результаты испытаний образцов фибробетона

4.11 Результаты мониторинга деформаций первичной обделки

4.12 Определение термоморозостойкости набрызг-бетона

5. Контрольно-измерительные приборы для отслеживания оседания туннеля

6. Требования к контролю качества

7. Технико-экономическое сравнение

Выводы



Введение

Метрополитен является самым быстрым и удобным видом транспорта для такого мегаполиса, как Москва. Идея создания метров Москве возникла в начале XX века. Еще в 1902 году в Московской городской думе обсуждался проект метро, который в дальнейшем не получил развития.

По мере быстрого роста населения Москвы к началу 30-х годов резко встал вопрос о создании средства, разрешающего проблему быстрых и дешевых людских перевозок. 15 июня1931 года пленум ЦК ВКП(б) принял решение о сооружении метрополитена в Москве. Строительные работы начались осенью того же года, когда была заложена первая шахта на Русаковской улице. Пуск первого в России метрополитена отмечался, как настоящий праздник. Первая линия открылась 15 мая 1935 года на участке “Сокольники” - “Парк культуры” с ответвлением от станции “Охотный ряд” до “Смоленской” (теперь участок Филевской линии). Ее протяженность составила 11,6 км. Среднесуточная перевозка пассажиров составляла 180 тысяч человек.

Современный ритм города Москвы, рост населения, объем пассажирских перевозок, загруженность дорог и обеспечение надежной связи между отдельными районами города занимает много времени.

Важнейшее значение для города имеет метро. Московский метрополитен имеет весьма развитую сеть линий (радиальных и одну кольцевую, на сегодняшний день насчитывается 203 станций).

Правительством города Москвы запланировано до 2020 года ввести в эксплуатацию действующего Московского метрополитена около 105 км тоннелей и 48 станций метро. Для возможности выполнения поставленных задач строители метрополитенов вынуждены прибегать к современным технологиям и материалам.

Перспективная схема метро 2020



1. Характеристика объекта

1.1 Местоположение объекта

Москва расположена в пределах Восточно-Европейской платформы - стабильном, жестком участке земной коры, который имеет двухэтажное строение: нижний этаж - сильно измененные (метаморфизованные), разбитые разломами и трещинами, гнейсы, гранитогнейсы и кристаллические сланцы архея (возраст около 3 млрд. лет) и протерозоя (около 1 млрд. лет). Он называется кристаллическим фундаментом и залегает на глубине около 1600 метров.

Современная инженерно-геологическая обстановка территории г. Москвы сформировалась в результате геологической деятельности глубокого девонско-каменноугольного моря, мелкого юрского-мелового моря, трех последующих оледенений - окского, девонского и московского, а также в результате функционирования многочисленных водотоков, водоемов и производственной деятельности людей.

Объект строительства находится на севере Москвы в Бутырском районе Северо-восточного административного округа между 17-м проездом Марьиной Рощи и улицей Фонвизина. Ближайшие станции метро Дмитровская, Тимирязевская, Улица Милашенкова (строительная площадка рабочего ствола шахты №952 расположена по адресу: ул. Добролюбова 20/25).

1.2 Климат района

Территория исследуемого района в соответствии со схемой климатического районирования для строительства расположена в строительно- климатической зоне II-В, характеризующейся умеренно-континентальным климатом. Среднегодовая температура равна 4°С. Глубина сезонного промерзания глинистых и суглинистых грунтов составляет 130 см, песчаных -150 см. Устойчивый снежный покров появляется в конце ноября - начале декабря. Мощность снежного покрова 40-50 см. Среднегодовое количество осадков - 704 мм, из которых в теплое время года (апрель-октябрь) выпадает 450 мм. Преобладающее направление ветров юго-западное, северо-западное и западное.

1.3 Геологическое строение

В геологическом строении участка строительства принимают участие отложения четвертичной, меловой, юрской и каменноугольной систем. На основании литологического состава и физико- механических свойств грунтов выделен 21 инженерно-геологический элемент (далее ИГЭ).

Четвертичные отложения распространены повсеместно и представлены современными техногенными образованиями, среднечетвертичными отложениями московской стадии оледенения, среднечетвертичными флювиогляциальными отложениями днепровско-московского межледниковья, среднечетвертичными отложениями днепровской стадии оледенения, среднечетвертичными флювиогляциальными отложениями окско- днепровского межледниковья.

Современные техногенные образования (tQIV) (ИГЭ-1) имеют повсеместное распространение и представлены насыпными грунтами: песками средней крупности, мелкими и пылеватыми, маловлажными, с прослоями суглинка легкого тугопластичного, с щебнем кирпича, со строительным мусором до 15%. Мощность техногенных отложений колеблется от 0,5 м до 7,0 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 153,20 м до 163,20 м. В отдельных скважинах вскрывается асфальт и щебенистая «подушка» мощностью до 0,5 м.

Среднечетвертичные отложения московской стадии оледенения (gQIIms) представлены суглинками песчанистыми, легкими, полутвердой, прослоями тугопластичной консистенции (ИГЭ-28), с дресвой, гравием и щебнем осадочных пород до 25%. Общая мощность отложений колеблется от 0,4 м до 6,6 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 153,60 м до 159,80 м.

Среднечетвертичные флювиогляциальные отложения днепровско- московского межледниковья (fQIIdn-ms) имеют широкое распространение и представлены песками пылеватыми, с прослоями мелкими маловлажными и водонасыщенными (ИГЭ-30), средней крупности, с прослоями песка крупного маловлажными и водонасыщенными (ИГЭ-31). Общая мощность отложений колеблется от 0,3 м до 5,8 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 151,10 м до 158,05 м.

Среднечетвертичные отложения днепровской стадии оледенения (gQIIdn) распространены на всей территории участка, и представлены суглинками песчанистыми, легкими, полутвердой прослоями твердой консистенции (ИГЭ-36а) и суглинками тугопластичной, прослоями мягкопластичной консистенции (ИГЭ-36б), с дресвой, гравием и щебнем осадочных пород до 25%. Общая мощность отложений колеблется от 1,1 м до 11,8 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 141,70 м до 154,00 м.

Среднечетвертичные флювиогляциальные отложения окско- днепровского межледниковья (fQIIok-dn) представлены песками пылеватыми, с прослоями песка мелкого водонасыщенными (ИГЭ-38); песками средней крупности, прослоями песка крупного водонасыщенными (ИГЭ-39); супесями песчанистыми текучей консистенции (ИГЭ-40). Общая мощность отложений колеблется от 0,5 м до 16,1 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 137,20 м до 151,80м. Четвертичные отложения залегают на породах меловой системы, в местах их размыва на породах юрской системы.

Меловые отложения. Нерасчлененный комплекс меловых отложений (К1) имеет повсеместное распространение, за исключением локальных участков размыва и представлен песками пылеватыми, с прослоями песка мелкого (ИГЭ-45), слюдистыми, водонасыщенными. Общая мощность отложений колеблется от 0,8 м до 16,5 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 133,40 м до 140,62 м.

Юрские отложения представлены породами титонского и оксфордского ярусов верхнего отдела и нерасчлененного бат-келловейского яруса среднего и верхнего отделов.

Титонский ярус верхнего отдела юрской системы (J3tt) имеет повсеместное распространение, и представлен глинами тяжелыми, твердой, прослоями полутвердой консистенции (ИГЭ-48), слюдистыми; песками пылеватыми водонасыщенными (ИГЭ-47), слюдистыми, с включениями фосфоритов. Общая мощность отложений колеблется от 0,7 м до 7,8 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 130,30 м до 139,30 м.

Оксфордский ярус верхнего отдела юрской системы (J3ox) распространен на всей исследуемой территории и представлен глинами тяжелыми твердой, прослоями полутвердой консистенции (ИГЭ-49), слюдистыми. Общая мощность отложений колеблется от 5,6 м до 11,7 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 117,20 м до 133,80 м.

Бат-келловейский ярус среднего и верхнего отделов юрской системы (J2-3bt-k) имеет повсеместное распространение. Отложения представлены глинами тяжелыми, твердой прослоями полутвердой консистенции (ИГЭ-52), слюдистыми, с редкими включениями осадочных пород. Вскрываются пески пылеватые и средней крупности влажные и водонасыщенные мощностью до 2.2 м. Общая мощность слоя колеблется от 0,4 м до 8,5 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 114,80 м до 131,30м.

Каменноугольные отложения представлены породами измайловской, мещеринской, перхуровской, неверовской, ратмировской, воскресенской и суворовской толщ верхнего отдела.

Измайловская толща верхнекаменноугольных отложений (С3izm) представлена известняками скрытокристаллическими средней прочности, прослоями прочными и малопрочными, с прослоями мергеля, водоносными, трещиноватыми (ИГЭ-58). Общая мощность толщи колеблется от 0,7 м до 12,9 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 116,20 м до 123,00 м.

Мещеринская толща верхнекаменноугольных отложений (С3msc) представлена глинами известковыми, твердой консистенции, с прослоями мергеля и известняка (ИГЭ-60) и известняками скрытокристаллическими средней прочности, с прослоями мергеля и глины, трещиноватыми, водоносными и дренированными. Общая мощность толщи колеблется от 0,5 м до 10,0 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 106,60 м до 120,10м.

Перхуровская толща верхнекаменноугольных отложений (С3prh) представлена известняками скрытокристаллическими средней прочности, прослоями прочными и малопрочными, с прослоями мергеля и глины, водоносными и дренированными, трещиноватыми (ИГЭ-63). Общая мощность толщи колеблется от 0,3 м до 9,0 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 100,30 м до 118,80 м.

Неверовская толща верхнекаменноугольных отложений (С3nvr) распространена на всем протяжении трассы и представлена глинами известковыми твердыми, с прослоями мергеля и известняка (ИГЭ-65). Общая мощность слоя колеблется от 1,4 м до 11,7 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 94,20 м до 114,80 м.

Ратмировская толща верхнекаменноугольных отложений (С3rt) распространена на всем протяжении трассы и представлена известняками скрытокристаллическими средней прочности, прослоями прочными и малопрочными, с прослоями мергеля, водоносными, трещиноватыми (ИГЭ-68). Общая мощность толщи колеблется от 1,7 м до 9,0 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 88,50 м до 109,45 м.

Воскресенская толща верхнекаменноугольных отложений (С3vsk) распространена на всем протяжении трассы и представлена глинами известковыми твердыми, с прослоями мергеля (ИГЭ-70). Вскрытая мощность толщи от 1,0 м до 15,2 м. Подошва слоя вскрыта на центральном участке трассы. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 86,40 м до 101.50 м.

Суворовская толща верхнекаменноугольных отложений (С3sv) представлена известняками скрытокристаллическими малопрочными, прослоями средней прочности, с прослоями мергеля, водоносными, трещиноватыми (ИГЭ-73). Вскрытая мощность отложений колеблется от 2,0 м до 14,8 м. Абсолютные отметки подошвы слоя колеблются от 88,50 м до 109,45 м. Подошва слоя не вскрыта.

1.4 Гидрогеологические условия

Гидрогеологические условия характеризуются наличием надъюрского, юрского, измайловского, перхуровского, ратмировского и суворовского водоносных горизонтов.

Надъюрский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение и приурочен к песчано-супесчаным среднечетвертичным флювиогляциальным и нижнемеловым отложениям (ИГЭ-30, ИГЭ-31, ИГЭ-38, ИГЭ-39, ИГЭ-40, ИГЭ-45). Горизонт имеет преимущественно напорный характер. Максимальная величина напора составляет 9,95 м. Уровень горизонта устанавливается на абсолютных отметках от 149,90 м до 160.62 м на глубине от 2,9 до 9,4 м от поверхности земли. Нижним водоупором являются глины титонского и оксфордского ярусов юрской системы, верхним водоупором суглинки московской и днепровской морен. Сезонные колебания уровня надъюрского горизонта составляют ±1,5 м. Следует отметить, что в периоды гидрогеологических максимумов (периоды выпадения обильных осадков, период снеготаяния, утечки из водонесущих коммуникаций) возможно образование локальных водоносных горизонтов в необводненных на момент инженерно-геологических изысканий грунтах. По химическому составу вода преимущественно хлоридно- гидрокарбонатного магниево-кальциевого, гидрокарбонатно-хлоридного натриево-кальциевого, гидрокарбонатно-хлоридного магниево-кальциевого типов, неагрессивная, на отдельных участках слабо - и среднеагрессивная к бетону марки W4; неагрессивная, редко слабоагрессивная по отношению к бетону марки W6; не агрессивная по отношению к бетону марки W8; низко - средне - и высокоагрессивная по отношению к свинцовой оболочке кабеля; высокоагрессивная, на отдельных участках среднеагрессивная по отношению к алюминиевой оболочке кабеля.

Юрский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение и приурочен к пескам пылеватым, прослоями мелким (ИГЭ-47), слюдистым, с включениями фосфоритов, титонского яруса верхнего отдела. Горизонт имеет напорный характер. Максимальная величина напора составляет 22,6 м.

Пьезометрический уровень горизонта устанавливается на абсолютных отметках от 146,20 м до 156,10 м, на глубине от 5,9 м до 18,50 м от поверхности земли. Верхним водоупором являются глины титонского яруса (ИГЭ-48) верхнего отдела юрской системы. Нижним водоупором являются глины оксфордского яруса (ИГЭ-49) верхнего отдела юрской системы. По химическому составу вода преимущественно хлоридно- гидрокарбонатного магниево-кальциевого типа, неагрессивная, на отдельных участках средне- и слабоагрессивная по отношению к бетону марки W4; неагрессивная редко слабоагрессивная по отношению к бетону марки W6; не агрессивная по отношению к бетону марки W8; низко - средне - и высокоагрессивная по отношению к свинцовой оболочке кабеля; высокоагрессивная, на отдельных участках среднеагрессивная по отношению к алюминиевой оболочке кабеля.

Измайловский водоносный горизонт не распространен на рассматриваемом участке строительства.

Перхуровский водоносный горизонт имеет распространение на участках от ПК 63+05 до ПК 79+90 и от ПК 90+00 до ПК 118+62.02 и приурочен к известнякам перхуровской толщи. Горизонт имеет напорный характер. Максимальная величина напора составляет 25,6 м. Пьезометрический уровень горизонта устанавливается на абсолютных отметках от 117,50 м до 137,64 м, на глубине от 27,20 м до 48,00 м от поверхности земли. Верхним водоупором являются известковые глины мещеринской толщи каменноугольной системы (ИГЭ-60). Нижним водоупором являются известковые глины неверовской толщи каменноугольной системы (ИГЭ-65). По химическому составу вода преимущественно гидрокарбонатного магниево-кальциевого типа, неагрессивная и слабоагрессивная по отношению к бетону марки W4; неагрессивная по отношению к бетону марки W6; не агрессивная по отношению к бетону марки W8; низкоагрессивная и среднеагрессивная по отношению к свинцовой оболочке кабеля; высокоагрессивная и среднеагрессивная по отношению к алюминиевой оболочке кабеля.

Ратмировский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение и приурочен к известнякам ратмировской толщи. Горизонт имеет напорный характер. Максимальная величина напора составляет 26,9 м. Пьезометрический уровень горизонта устанавливается на абсолютных отметках от 105,80 м до 126,70 м, на глубине от 36,30 м до 55,90 м от поверхности земли. Верхним водоупором являются известковые глины неверовской толщи каменноугольной системы (ИГЭ-65). Нижним водоупором являются известковые глины воскресенской толщи каменноугольной системы (ИГЭ-70). По данным опытно-фильтрационных работ коэффициент фильтрации в ратмировских известняках от 0,71 до м/сут.

По химическому составу вода преимущественно хлоридно- гидрокарбонатного магниево-кальциевого типа, неагрессивная и слабоагрессивная по отношению к бетону марки W4; неагрессивная по отношению к бетону марки W6; не агрессивная по отношению к бетону марки W8; низкоагрессивная и среднеагрессивная по отношению к свинцовой оболочке кабеля; высокоагрессивная и среднеагрессивная по отношению к алюминиевой оболочке кабеля.

Суворовский водоносный горизонт имеет распространение на участке от ПК 64+50 до ПК 106+50 и приурочен к известнякам суворовской толщи. Горизонт имеет преимущественно напорный характер. Максимальная величина напора составляет 16,8 м. Пьезометрический уровень горизонта устанавливается на абсолютных отметках от 99,25 м до 104,70 м, на глубине от 57,80 м до 64,10 м от поверхности земли. Верхним водоупором являются известковые глины воскресенской толщи каменноугольной системы (ИГЭ 70). Нижний водоупор не вскрыт. По химическому составу вода хлоридно-гидрокарбонатного магниево- кальциевого и гидрокарбонатного кальциево-магниевого типа, неагрессивная по отношению к бетону марки W4, марки W6 и марки W8; низкоагрессивная по отношению к свинцовой оболочке кабеля; высокоагрессивная по отношению к алюминиевой оболочке кабеля.

Таблица 1 - Гидростатические условия.

Физико-механические свойства грунтов.

Показатели физико-механических свойств грунтов получены по результатам исследований, проведенных в грунтово-химической лаборатории ОАО “Метрогипротранс” согласно действующих ГОСТов и по результатам полевых исследований грунтов.

Нормативные и расчетные показатели рассчитаны с односторонней доверительной вероятностью 0,85 и 0,95. Нумерация инженерно-геологических элементов дана для всех объектов проектируемого метрополитена. Таблица нормативных и расчетных показателей составлена для инженерно-геологических элементов, попадающих в зону взаимодействия. Данные физико-механических показателей свидетельствуют об отсутствии каких-либо аномалий в их строительных свойствах. Наибольшей изменчивостью физико-механических свойств характеризуется толща четвертичных отложений.

1.5 Выводы к геологической части

Анализ геологических, гидрогеологических, инженерно-геологических условий района строительства тоннелей, а также современных объемно-планировочных решений перегона от ст. «Бутырская» до ст. «Фонвизинская» свидетельствует о том, что он будет сооружаться подземным способом глубокого заложения.

Основная масса пород, в которых будут сооружаться тоннели глубокого заложения, относится к малопрочным и средней прочности грунтам. Строительство ведется в основном в известняках перхуровской толщи.

Данные лабораторных исследований грунтов по инженерно-геологическому обоснованию промышленно-гражданского строительства вдоль трассы линии свидетельствует об отсутствии каких-либо аномалий в строительных свойствах грунтов, что позволяет использовать инженерно-геологические элементы, выделенные ранее для построенных сооружений метрополитена в г. Москве.

Наличие разведочных скважин создает потенциальную опасность для ведени горнопроходческих работ, т.к. часть из них находится в непосредственной близости от проектируемых подземных выработок. По ним при нарушении со временем целостности тампонажного раствора, может произойти прорыв в подземную выработку воды или плывуна, что вызовет дополнительные осадки поверхности.

При строительстве тоннелей за счет шахтного водоотлива будет наблюдаться снижение уровней подземных вод суворовского горизонта. После завершения горнопроходческих работ, выполнение гидроизоляционных работ и прекращения работ по водоотливу произойдет постепенное восстановление всех уровней подземных водоносных горизонтов.



2. Конструктивные и технологические решения подземного сооружения перегонных тоннелей

Для сооружения перегонных тоннелей при строительстве Московского метрополитена применяются следующие методы проходки:

Щитовой метод проходки (применение ТПМК).

ЩИТОВАЯ ПРОХОДКА -- способ строительства тоннелей либо шахтных горных выработок с помощью проходческого щита. Применяется, как правило, при проведении в сложных горно-геологических условиях горизонтальных, слабо наклонных и реже вертикальных выработок. Щитовой проходке могут предшествовать подготовительные работы, основное содержание которых -- сооружение монтажных камер, монтаж в них проходческих щитов и ввод щитов в забой проводимой выработки. В случаях, когда щитовая проходка тоннеля начинается с открытого портала, а также при тоннелях мелкого заложения монтажную камеру не сооружают, а щит монтируют в котловане непосредственно у портала. При щитовой проходке коллекторных тоннелей монтажной камерой в большинстве случаев служит нижняя часть вертикального ствола, пройденного до отметки обратного свода будущего тоннеля.

Щитовая проходка осуществляется как с применением механизированных щитов (разработка забоя производится специальным исполнительным органом), так и немеханизированных (отбойными молотками и ручным инструментом). Разрушение встречающихся на трассе участков крепких пород производят буровзрывным способом. Разрушенная порода специальными погрузчиками, как правило, грузится на призабойный перегружатель и с его помощью направляется в вагонетки, которые электровозами доставляются к стволу и выдаются на поверхность для разгрузки.

Порода в забое разрабатывается на длину заходки, равную, например, в тоннелях ширине кольца крепи (обделки). По мере разработки забоя щит передвигают с целью предохранения обнажённой кровли и боков выработки от обрушения. После перемещения щита на величину заходки приступают к возведению крепи, как правило, состоящей из железобетонных блоков либо тюбингов. Находят применение и чугунные тюбинги, а также монолитная прессованная бетонная обделка. Монтаж сборной крепи из железобетонных или чугунных элементов осуществляют специальными щитовыми блокоукладчиками различных конструкций. После установки всех элементов крепи проходческий цикл повторяется. Заключительные операции щитовой проходки в тоннелях -- чеканка швов между элементами обделки специальным гидроизоляционным составом, а также тампонаж закрепного пространства цементно-песчаным раствором.

При щитовой проходке в особо сложных горно-геологических условиях находят применение специальные способы закрепления пересекаемых пород непосредственно из забоя и через скважины, пробуриваемые с поверхности, -- водопонижение, искусственное замораживание, кессон, химическое закрепление. При сооружении подводных тоннелей методом щитовой проходки иногда используют щиты с закрытой призабойной частью, внедряемые в слабоустойчивый грунт путем вдавливания с частичным отбором грунта (либо без него).

БВР/механический способ разработки с использованием тюбингоукладчика.

Проходка перегонных и станционных тоннелей метрополитенов, соединительных веток и тоннелей другого назначения в крепких устойчивых грунтах с коэффициентом крепости 1,5 и выше (III и IV категорий по СНиП), а также в скальных грунтах, разрабатываемых буровзрывным способом, осуществляется в основном с раскрытием забоя на полное сечение с применением сборной обделки, собираемой специальным укладчиком непосредственно у забоя (в отдельных случаях могут быть применены монолитная бетонная или железобетонная обделки). Необходимыми для применения этого способа условиями являются: наличие кровле устойчивых пород достаточной мощности и отсутствие со стороны забоя сильного горного давления на крепь. Проходку в таких условиях можно вести способом сплошного и ступенчатого забоя, уступным способом, способом пилот-тоннеля.

Раскрытие забоя на полное сечение с одновременным возведением тоннельной обделки позволяет механизировать весь процесс сооружения тоннеля: применять высокопроизводительные механизмы для сбуривания забоя, погрузки и уборки грунта, использовать большегрузные вагонетки и электровозы или автомобильный транспорт, полностью механизировать процесс сборки обделки, параллельно с проходкой вести гидроизоляционные работы и подготовку тоннеля к монтажным работам. Все это позволяет повысить производительность труда на наиболее трудоемких процессах и ускорить строительство тоннелей. До начала проходки тоннеля раскрытием на полное сечение выполняют ряд подготовительных работ: сооружают камеру для размещения укладчика обделки, монтируют укладчик, сооружают технологический отход (участок тоннеля, где монтируют проходческое оборудование), прокладывают коммуникации для сжатого воздуха, воды, водоотлива, монтируют электрические кабели и устройства для электровозной откатки. Место расположения камеры для монтажа укладчика при закрытом способе работ выбирают вблизи шахтного ствола с учетом удобства транспортирования грунта и материалов. При закрытом способе работ на мелком заложении блокоукладчик монтируют в котловане станции, у места сопряжения его с тоннелем.

Альтернативные методы проходки.

К альтернативный способам можно отнести:

А. Открытый способ сооружения перегонных тоннелей (Цельносекционная обделка).

Для перегонных тоннелей, сооружаемых открытым способом, создана принципиально новая эффективная конструкция -- цельносекционная обделка (ЦСО), представляющая собой замкнутую железобетонную раму. Каждый элемент ЦСО -- готовый участок однопутного тоннеля длиной 1,5 м. Применение этой обделки обеспечивает повышение уровня заводской готовности конструкций, комплексную механизацию технологических процессов, снижение трудозатрат на монтаж в 3-4 раза, сокращение сроков строительства.

В Ташкенте успешно освоена индустриальная сейсмостойкая ЦСО, которую применили при сооружении открытого перегона Хамзы -- Комсомольская. Постоянная работа по совершенствованию конструкции ЦСО позволила уже на 1-м участке Ташкентского метрополитена использовать ее при возведении притоннельных сооружений: санузлов, вентиляционных камер, водоотливных установок, зумпфов. Для их планировочного решения разработаны ЦСО, имеющие технологические проемы.

Разработанная Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС) совместно с Киевметростроем, Киевметропроектом и СКТБ Главтоннельстроя цельносекционная обделка с гидроизоляцией применяется при сооружении открытым способом тоннелей метрополитенов, а также в котлованах со свайным ограждением или откосами без пазух.

Гидроизоляция сборных железобетонных секций размером 453Ч5140 Ч 1500 мм выполняется на их наружной поверхности и торцах из гидростеклоизола марки «Т», наклеиваемого способом оплавления. Защита гидроизоляции выполняется из асбесто-цементных листов, наклеиваемых на коллоидном клее.

Гидроизоляцию швов между секциями в готовой обделке обеспечивают путем безмастичной склейки между собой выпусков гидростеклоизола, выведенных в чеканочную канавку, расположенную по внутреннему периметру одного из торцов секции.

Применение цельносекционной обделки с гидроизоляцией дает экономию 25 445 руб. В год на 1 комплект оснастки за счет механизации процесса нанесения гидроизоляции, позволившей уменьшить объем земляных работ на 15-20 тыс. мі на 1 км длины тоннеля и увеличить скорость сооружения тоннеля в 2 раза.

ЦСО с гидроизоляцией нашла применение и на Киевском метрополитене в сочетании с проходческим комплексом КМО2Ч5.

Киевметростроем, НИИЖБ Госстроя СССР, Киевметропроектом и рядом других организаций выполнен комплекс работ, направленный на определение возможности сооружения перегонных тоннелей без оклеечной гидроизоляции из водонепроницаемых блоков полной заводской готовности с герметизацией стыков бетоном или раствором НЦ изнутри или снаружи.

В результате выявлены отличительные свойства НЦ и бетона на его основе, среди которых наряду с высокой прочностью и способностью быстро набирать прочность особую ценность имеет высокая водонепроницаемость (в таких бетонах марка по водонепроницаемости достигается не ниже чем В12). Такие показатели позволяют отказаться от традиционной рулонной гидроизоляции и повысить эксплуатационную надежность сооружений.

Из трех апробированных вариантов стыка можно рекомендовать для внедрения (как наиболее простой, достаточно надежный и при необходимости легко поддающийся ремонту) стык с чеканочной канавкой с внутренней стороны тоннеля. Контакт между блоками можно обеспечить четырьмя стальными приваренными пластинами с закладными деталями. Чеканку швов рекомендуется выполнять с помощью НЦ спустя 2 недели после засыпки тоннеля.

Б. Сооружение обделки тоннелей из набрызг-бетона.

Применение набрызг-бетона -- один из наиболее эффективных и экономичных способов возведения тоннельных обделок. Он обеспечивает значительную экономию средств, максимальную механизацию бетонирования, позволяет в процессе проходки быстро приспосабливаться к различным инженерно-геологическим условиям путем изменения толщины обделки (в сочетании с другими видами крепи -- анкерами, металлическими сетками, арками). Применение набрызг-бетона возможно в широком диапазоне: от крепких скальных пород до слабых.

Обделки из набрызг-бетона, активно взаимодействуя с породой, резко ограничивают деформации контура выработки и обеспечивают совместную работу системы «обделка-порода». Это позволяет возводить конструкции из набрызг-бетона (с учетом омоноличенного слоя породы) толщиной приблизительно вдвое меньшей, чем при использовании монолитного бетона.



3. Основная часть. Выбор и обоснование способа строительства методом набрызг - бетон

3.1 Общие данные

Тоннель представляет собой выработку круглого сечения диаметром 6,5 м с первичной обделкой из фибронабрызгбетона, Дн/Двн (мм) = 6500/6000, толщиной 0,25 м, класс бетона по прочности на сжатие В30. Вторичная обделка из монолитного фибробетона Дн/Двн (мм) = 5800/5400, толщина 0,2 м, класс бетона по прочности на сжатие ВЗО.

Указанная конфигурация обделки позволяет обеспечить возможность сопряжения рассматриваемого участка с чугунной обделкой. Учитывая малую протяженность проектируемого участка перегонного тоннеля (39,5м), устройство тоннеля, сечением отличным от круглого, представляется нецелесообразным. При проектировании более протяженных участков тоннелей возможно изменение сечения тоннеля с учетом инженерно-геологических условий и технологических особенностей проходки.

Поскольку протяженность проектируемого участка перегонного тоннеля составляет менее 40 м (39,5 м), то, согласно п. 5.6.3.9 [1], устройство деформационного шва не требуется. При разработке проектов более протяженных участков перегонных тоннелей деформационные необходимо предусматривать с интервалом не более 40 м. Конструкцию деформационных швов следует принять согласно рекомендациям п. 10.2 СТО НОСТРОЙ «Строительство подземных сооружений горным способом с применением обделок из набрызг-бетона».

Расчеты обделки проводятся в двух вариантах:

* Вариант 1 предусматривает учет совместной работы первичной и вторичной обделок на весь период эксплуатации;

Вариант 2 предусматривает учет в качестве постоянной обделки только конструкции вторичной обделки. В данном варианте первичная обделка рассматривается как временная крепь и не учитывается при расчете постоянной обделки.

Метод крепления выработки торкретбетоном (набрызг-бетоном) предлагает большую гибкость, чем более традиционные технологии, и хорошо известен во многих частях мира. Основными преимуществами проходки тоннелей креплением выработки торкретбетоном являются отсутствие ограничений на размер/форму/сложность туннеля и способность быстро обеспечить опору незакрепленной поверхности. Метод крепления выработки торкретбетоном является более быстрым, чем традиционные методы, сооружаемые из чугунных тюбингов. Поскольку этот метод использует меньший объем ручной работы, он также является более безопасным.

Во время строительства грунтовые воды подлежат контролю; необходимо использовать осушение/водоотведение и заливка цементным раствором, если это необходимо для достижения цели.

В этом случае, поскольку торкретбетон еще не был полностью принят в качестве постоянной обделки в Московском метрополитене, постоянная вторичная обделка будет из литого бетона, установленная внутри временной крепи из торкретбетона. Предполагается, что некоторое количество контрольно-измерительных приборов будет установлено в этих тоннелях для обеспечения информации, которая окажет поддержку в использовании постоянного торкретбетона в других тоннелях Московского метро. Данное решение необходимо для значительной экономии средств и времени.

Для сооружения обделки применяется тяжелый бетон по ГОСТ 25192- 2012 со следующими показателями:

класс бетона по прочности на сжатие ВЗО;

марка бетона по водонепроницаемости W8;

марка бетона по морозостойкости F300;

подвижность бетонной смеси П4;

для повышения трещиностойкости и прочности на растяжение в бетонную смесь вводится синтетическая полипропиленовая макрофибра Меусо Fib SP 650 в концентрации 3 кг/м3.

3.2 Технология разработки породы и монтаж первичной обделки

На основании гидро-геологических условий принимается во внимание, что в целом породы устойчивые и допускается раскрытие выработки на полное сечение. В случае если геология будет изменяться, а именно будут встречаться неустойчивые породы, то необходимо будет производить разработку породы уступом.

Перед разработкой породы предусмотрено производить разведывательные скважины, на предмет получения информации по грунтовым водам. При помощи буровой установки Sandvik DD210 забуривались разведывательные скважины, необходимая длина и угол указаны в чертежам компании Rambol. Если через установленные скважины поступает грунтовая вода, то измеряется напор и расход воды, в случае если расход воды меньше 1 л/мин, то данный водоприток дренируют и в дальнейшей откачивают при помощи насосов на поверхность, а если выше 1 л/мин, то необходимо применять цементацию грунтов. В случае если поступление воды через скважины отсутствует, то приступают к разработке породы.

Разработку породы принято вести при помощи комбайна TEREX ITC 120 с погрузкой породы в вагонетки ВГ-1,4 и откаткой на рабочий ствол при помощи дизелевоза Ferrit. Разработку ведется на 1 метр до уровня лотка, далее при помощи установки Meyco Oruga выполняется уплотнительный (защитный) слой, путем напыления набрызг-бетона. Далее выполнить полную первичную обделку. После того как будет выполнена разработка на 3 метра, необходимо доработать обратный свод, закрепить защитным слоем, выполнить первичную обделку и залить бетонный лоток.

Данная технология проходки применяется на весь участок с временной обделкой.

3.3 Технология монтажа вторичной обделки

После возведения первичной обделки производится напыление гидроизоляции, при помощи установки Meyco Oruga. Напыляемая гидроизолирующая мембрана находится между временной первичной обделкой и постоянной монолитной обделкой. Далее замешивается специальный состав с фибронабрыз-бетона, с добавление волокон (синтетические или стальные). После чего монтируется металлическая скользящая опалубка, через окна которой при помощи бетононасоса подаётся фибронабрыз-бетон. Для набора прочности путем вытеснения и выдавливания воздуха используется погружной вибратор для бетона.

3.4 Свойства обделки тоннеля

Обделка является концепцией "двойной оболочки", где первый слой обделки торкретбетоном является временным, далее наносится распыляемая гидроизоляционная мембрана, чтобы обеспечить герметичность тоннеля (гидроизоляционные работы), а затем внутри укладывается постоянная вторичная обделка.

3.4.1 Описание временной обделки

Облицовка туннеля с креплением выработки торкретбетоном сооружается путем нанесения бетона с помощью сжатого воздуха на поверхность выработки. Бетон может быть либо "мокрым, либо "сухим" смесью в зависимости от метода подготовки и нанесения. Рекомендуется мокрая смесь.



3.4.2 Описание постоянной обделки

Она представляет собой обделку из монолитного бетона, сооруженную с допусками в +/- 50 мм.

3.4.3 Армирование

Торкретбетон может армироваться либо обычными стальными стержнями / сеткой, либо с использованием волокон, содержащихся в бетонной смеси; волокна могут быть либо стальными, либо синтетическими. Для этих тоннелей предложен использовать синтетические, либо стальные волокна. Волоконная арматура обеспечивает для бетона ограниченный предел прочности на разрыв. Там, где нагрузки могут быть выше, особенно у соединений, могут потребоваться стальные стержни. Максимальный диаметр стержней для торкрет бетона равен 16 мм. Предел прочности на разрыв стали, fy, равен 500 Н/мм2, и коэффициент надежности материала равен 1,15.

3.4.4 Бетон

Характеристики бетона обделки, которые были приняты для целей сооружения, представлены в таблице 6-1.

Таблица 2 - Характеристики бетона

Параметр бетона	Первичная облицовка	Вторичная облицовка
Класс бетона	B30 (С25/30)	B37 (С30/37)
Прочность на сжатие fcu (28 дней)	25 Н/мм2	30 Н/мм2
Предел прочности при растяжении ft	0 Н/мм2	0 Н/мм2
Плотность	24 кН/м3	24 кН/м3
Модуль упругости (28 дней)	31 ГПа	33 ГПа
Коэффициент Пуассона	0,2 (бетон без трещин)	0,2 (бетон без трещин)
Коэффициент запаса прочности материала mc	1,5	1,5
Коэффициент ползучести	2,5	2,0



Коэффициент ползучести был определен по рисунку №1 на основе Европейских норм проектирования 2, как показано ниже. Пунктирная линия предназначена для первичной облицовки; сплошная линия - для вторичной облицовки. Могут быть использованы более высокие значения, но рекомендуется консервативный коэффициент.

Рисунок № 1: Коэффициенты ползучести для первичной и вторичной облицовки.

а) Внутренние условия - относительная влажность = 50%.

4.5 Анализ конструкции

4.5.1 Нагрузка от поверхности земли

Тоннель расположен достаточно глубоко, что означает, что любые активные нагрузки на поверхность земли (такие как автомобили и небольшие опорные конструкции) не будут переданы на обделку тоннеля. Также не ожидается, что тоннель станет причиной влияния на здания, расположенные на поверхности. В виду выше изложенного при выполнении всех норм и правил при сооружении тоннелей, считаем, что нет ни каких влияний ни за какие соседние конструкции, которые могли бы быть затронуты новыми тоннелями.



4.5.2 Вертикальное давление грунта

Грунт непосредственно над туннелем сложен из глин и известняков, и поэтому разумно предположить, что во время разработки грунта и строительства тоннеля произойдет прогиб почвы.

Не предполагается проведение полной вскрыши над тоннелем, что оказывает воздействие на тоннель. Если необходимо, проектные нагрузки почвы должны рассчитываться с предположением возникновения прогиба почвы на основании Эмпирической теории прогиба почвы Протодьяконова (Искусство проходки туннелей, К. Щечи, 1973) - см. раздел 2.2.

4.5.3 Горизонтальное давление грунта

Для проектирования тоннеля горизонтальное давление грунта, действующее на обделку, должно оцениваться с учетом коэффициента давления грунта в состоянии покоя (Ko), который описывает отношение между горизонтальным и вертикальным эффективным давлением грунта в состоянии покоя. Этот параметр зависит от изменения напряжений во времени и характера грунта, они оба имеют соответствующую степень неопределенности.

Рисунок №2. Определение давления грунта.



4.5.4 Конструкция тоннеля

Нагрузки в обделке могут быть определены с помощью аналитического решения для круглого тоннеля, предложенного Мюром Вудом (1975) и Кертисом (1976). Предварительные расчеты как для первичной, так и для вторичной облицовки приводятся в ниже.

4.5.5 Давление грунтовых вод

Во время земляных и строительных работ грунтовые воды контролируются либо путем водоотведение (или из тоннеля, или снаружи из скважин), либо путем цементации известняка в забое во время проходки.

В нашем случае обделка тоннеля должна водоподавляться, и поэтому давление воды не должно рассматриваться. В постоянных условиях, если только не было утверждено водоотведение, тоннель должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать расчетное давление воды.

В постоянном случае принято давление грунтовых вод 250 кПа на уровне оси у сопряжения со стволом.

4.5.6 Давление вспучивания

Разработка глины приведет к высвобождению вертикального давления в низшей точке тоннеля, что может привести к вспучиванию исключительно пластичного материала. Часть этого перемещения грунта происходит в короткий период во время строительства. Для постоянного тоннеля долгосрочное вспучивание должно нивелироваться разгрузочной аркой обделки, которая должна быть спроектирована соответственно.

Ожидается, что глина имеет умеренную подвижность с низким потенциалом к изменению объема, как описано ниже.

Сбор нагрузок выполнен в табличной форме в таблицах приведены значения нагрузок и коэффициентов надежности по нагрузке для различных расчетных сочетаний.



Таблица 3 - Расчетные сочетания нагрузок на первичную обделку

Нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Сочетание 1
		Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Расчетное сечение 1
Постоянные
Вертикальная от горного давления при сводообразовании	Определяется в ходе расчета	1	Определяется в ходе расчета
Горизонтальная от давления грунта	Определяется в ходе расчета	1	Определяется в ходе расчета
Гидростатическое давление	-	1,1	-
Собственный вес конструкций	Задается в расчетной схеме в зависимости от сечения конструкции, удельный вес железобетона 25 кН/м3
Временные длительные и кратковременные
Внутритоннельный транспорт	Отсутствует

Таблица 4 - Расчетные сочетания нагрузок на вторичную обделку

Нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Сочетание 1	Сочетание 2
		Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Расчетное сечение 1
Постоянные
Вертикальная от давления толщи грунта в природном залегании	Определяется в ходе расчета	1,1	Определяется в ходе расчета	0,9	Определяется в ходе расчета
Горизонтальная от давления грунта	Определяется в ходе расчета	0,8	Определяется в ходе расчета	1,2	Определяется в ходе расчета
Гидростатическое давление	Определяется в ходе расчета	1,1	Определяется в ходе расчета	1,1	Определяется в ходе расчета
Собственный вес конструкций	Задается в расчетной схеме в зависимости от сечения конструкции, удельный вес железобетона 25 кН/м3
Временные длительные и кратковременные
Внутритоннельный	150	1,1	165	1,1	165
транспорт	кН/ось		кН/ось		кН/ось

4.5.7 Влияние температуры

Поскольку тоннель во время эксплуатации будет использоваться при постоянной температуре, за счет вентиляции и кондиционирования, то закладывается постоянная температура.

4.5.8 Строительные нагрузки

Бетонирование проектируется таким образом, чтобы никаких дополнительных нагрузок не воздействовало на обделку.

4.5.9 Внутренняя нагрузка

На этапе проектирования обделка тоннеля должна проверяться на нагрузки, прикладываемые тяжелой техникой, в частности, горнопроходческий комбайн ITC-120.

4.6 Коэффициент прочности

Комбинации нагрузок и коэффициенты должны применяться в соответствии с Российскими нормами проектирования.

4.7 Сила выталкивания

Благодаря глубине тоннеля, сила выталкивания не рассматривается.

Результаты расчетов.



Таблица 5 - Значения внутренних усилий и коэффициентов запаса по несущей способности первичной обделки участка перегонного тоннеля.

Вариант расчета	Наименование	Наименование элемента конструкции	Изгибающий момент, кНм	Продольная сила сила, кН*	Коэффициент запаса прочности	Выполнение условия трещиностойкости
Вариант 1	Первичная обделка из фибронабрызгбетона	Свод	40,8	-612,4	2,79	Выполнено
		Горизонталь- ный диаметр	53,7	-1330	1,92	Выполнено
		Лоток	1,1	-82	46,73	Выполнено
	Вторичная обделка из монолитного фибробетона	Свод	8,4	77,5	2	Выполнено
		Горизонталь- ный диаметр	8,2	-418,5	6,35	Выполнено
		Лоток	8,3	76,3	2,03	Выполнено
Вариант 2	Постоянная обделка из монолитного фибробетона**	Свод	164,2	1535,1	1,23	Выполнено
		Горизонтальный диаметр	116,4	2435,9	1,68	Выполнено
		Лоток	135,2	1534,2	1,72	Выполнено

4.8 Расчетные схемы и результаты расчетов

Рис. 3. Расчетная модель.



Рис. 4..Расчетная модель. Разрез по оси тоннеля. Окончание строительства.

Рис. 5. Расчетная модель. Разрез по оси тоннеля. Окончание строительства первичной обделки.

Рис.6.Расчетная модель. Разрез по оси тоннеля. Промежуточный этап строительства.

Рис. 7.Расчетная модель. Разрез по оси тоннеля. Промежуточный этап строительства.



Рис. 8. Вариант 1. Эпюра изгибающих моментов в первичной обделке на момент окончания строительства.

Рис. 9. Вариант 1. Эпюра продольных сил в первичной обделке на момент окончания строительства.

Рис. 10. Вариант 1. Эпюра изгибающих моментов во вторичной обделке на момент окончания строительства.



Рис. 11. Вариант 1. Эпюра продольных сил во вторичной обделке на момент окончания строительства.

Рис. 12. Вариант 2. Эпюра изгибающих моментов в постоянной обделке на момент окончания строительства.

Рис. 13. Вариант 2. Эпюра продольных сил в постоянной обделке на момент окончания строительства.

4.9 Расчеты бетонных элементов

Высота сечения h=0,25м.

Ширина рассматриваемого сечения b=1м.

Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие В 30. Rb=17,0МПа.

Поскольку конструкция статически неопределима, принимаем случайный эксцентриситет из статического расчета.

Поскольку продольная сила приложена в пределах поперечного сечения элемента, расчет производим из условия:

N<RbAb

Для элементов прямоугольного сечения

Значение коэффициента д, учитывающего влияние прогиба на значение эксцентриситета продольной силы ео, определяют по формуле

где Ncr - условная критическая сила, определяемая по формуле

где D - жесткость элемента в предельной по прочности стадии, определяемая как для железобетонных элементов, но без учета арматуры.

Таблица 6 - Для наглядности, результаты расчета приведены в табличной форме. Расчет элементов первичной и вторичной обделок по варианту 1.

	Первичная обделка	Вторичная обделка
	Свод	Горизонтальный диаметр	Лоток	Горизонтальный диаметр
Продольная сила, кН	612,40	1330,00	82,00	418,5
Изгибающий момент, кНм	40,80	53,70	1,00	8,2
Эксцентриситет ео, м	0,07	0,04	0,01	0,02
относительное значение эксцентриситета де	0,27	0,16	0,05	0,1
Коэффициент кь	0,13	0,16	0,22	0,19
жесткость элемента, D, МНм2	5,17	6,35	8,40	3,77
условная критическая сила Ncr, кН	5671,32	6961,51	9211,42	4133,32
коэффициент X]	1,12	1,24	1,01	1,11
Значение Аь, м2	0,10	0,15	0,23	0,16
Rb Аь, кН	1710,61	2553,01	3831,64	2658,8
КЗ.	2,79	1,92	46,73	6,35

Таблица 7 - Расчет постоянной обделки по варианту 2.

	Свод	Горизонтальный диаметр	Лоток
Продольная сила, кН	1535,10	2435,90	1534,20
Изгибающий момент, кНм	164,20	116,40	135,20
Эксцентриситет ео, м	0,11	0,05	0,09
относительное значение эксцентриситета 5<?	0,31	0,14	0,25
Коэффициент кь	0,12	0,17	0,14
жесткость элемента, D, МНм2	13,27	18,42	14,57
условная критическая сила NCr, кН	14556,91	20195,26	15976,96
коэффициент г)	1,12	1,14	1,11
Значение Аь, м2	0,11	0,24	0,16
Rb Аь, кН	1884,51	4102,46	2635,50
КЗ.	1,23	1,68	1,72

Расчет внецентренно-растянутых бетонных элементов (свода и обратного свода вторичной обделки) ведется по допускаемым напряжениям.

Расчет ведется из условия:

Rbt - расчетная прочность фибробетонабетона на растяжение, для бетона класса по прочности на сжатие ВЗО с добавлением 3 кг/м3 полипропиленовой макрофибры исходя из имеющегося опыта принимается 2,3 МПа.

Максимальные напряжения в бетонном элементе определяются по формуле:

М - действующий изгибающий момент;

W - момент сопротивления сечения;

N - продольная сила;

А - площадь сечения.

Расчет ведется в табличной форме.

	Свод	Лоток
Продольная сила, кН	77,2	76,3
Изгибающий момент, кНм	8,4	8,3
Напряжения от растяжения, МПа	0,386	0,3815
Напряжения от изгиба, МПа	1,26	1,245
Суммарные растягивающие напряжения, МПа	1,65	1,63
Суммарные сжимающие напряжения, МПа	0,87	0,86
Rbt, МПа	3,3	3,3
КЗ.	2,00	2,02

Расчет на образование трещин проводился в соответствии:

Значение момента образования трещин определяется по формуле:

Rbt,ser ~ нормативная прочность фибробетонабетона на растяжение, для бетона класса по прочности на сжатие ВЗО с добавлением 3 кг/м3 полипропиленовой макрофибры исходя из имеющегося опыта принимается 3,5 МПа.

Wpi = 1,3 W - упругопластический момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна бетона;

N - продольная сила;

ех - расстояние от точки проложения продольной силы N (расположенной в центре тяжести приведенного сечения элемента) до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется. Результаты расчета представлены ниже в табличной форме.

Таблица №8. Расчет на трещиностойкость элементов первичной обделки (Вариант 1)
	Первичная обделка	Вторичная обделка
	Свод	Горизонтальный диаметр	Лоток	Горизонтальный диаметр
Продольная сила, кН	612,40	1330,00	82,00	418,5
Изгибающий момент, кНм	40,80	53,70	1,00	8,2
Момент инерции, м4	0,0013	0,0013	0,0013	0,...

Подобные документы

• Технология монолитного домостроения

  Проблемы проектирования монолитного здания. Расчет параметров выдерживания бетона в стенах, выбор и конструирование опалубки. Выбор способа укладки бетонной смеси. Контроль качества бетона. Строительный генеральный план. Экономическое обоснование проекта.
  
  курсовая работа [76,9 K], добавлен 16.09.2017
  

• Расчет состава бетона

  Расчет номинального и производственного состава бетона методом абсолютных объемов. Коэффициент выхода бетона; расход материалов на один замес. Модуль крупности песка. Прочность бетона при использовании пропаривания, как способа ускорения твердения.
  
  контрольная работа [643,5 K], добавлен 17.12.2013
  

• Подтверждение соответствия тяжелого товарного бетона класса В15

  Технология производства тяжелого товарного бетона и его характеристики. Выбор метода производства бетона, расход цемента для получения нерасслаиваемой плотной смеси. Организация технологических процессов подготовки сырья, режимы производства продукции.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 01.09.2010
  

• Тоннель железнодорожный двухпутный

  Основные физико-механические характеристики горной породы. Проектирование трассы горного тоннеля в профиле, конструкций обделки, порталов и дополнительных обустройств. Определение нагрузок и других параметров обделки и грунта. Статический расчет обделки.
  
  курсовая работа [234,5 K], добавлен 27.11.2012
  

• Административный корпус спорткомплекса по улице Немировича-Данченко

  Сметная себестоимость сооружения административного корпуса спорткомплекса с учетом места строительства. Определение основных технико-экономических показателей конструктивных решений: капитальных и эксплуатационных расходов, продолжительности монтажа.
  
  контрольная работа [417,4 K], добавлен 07.01.2011
  

• Технология монолитного домостроения

  Расчет параметров выдерживания бетона в стенах. Выбор и конструирование опалубки. Определение объемов работ и выбор способа укладки бетонной смеси. График производства работ на бетонирование первого этажа. Обеспечение материально-техническими ресурсами.
  
  курсовая работа [368,9 K], добавлен 14.11.2017
  

• Здания и сооружения энергетических объектов

  Объемно-планировочная и конструктивная схемы главного корпуса АЭС. Выбор плана строительства и монтажной схемы. Определение объемов работ по монтажу сборных конструкций реакторного отделения, технология его возведения. Монтаж купола внутренней зоны.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 05.11.2011
  

• Монтаж промышленных зданий

  Технология строительства промышленного здания. Объем и трудоемкость работ, спецификация конструкций. Выбор технологических маршрутов монтажных кранов, расчет их производительности и продолжительности работы; монтаж элементов; перечень машин и механизмов.
  
  курсовая работа [293,3 K], добавлен 21.11.2011
  

• Декоративный бетон

  Понятие и сферы практического применения декоративного бетона в современном строительстве, его классификация и разновидности, технология получения. Методика уменьшения расслоения цветного бетона и получения равномерной окраски. Технология нанесения.
  
  реферат [20,8 K], добавлен 20.05.2013
  

• Проектирование состава специального тяжелого бетона

  Определение и уточнение требований, предъявляемых к бетону и бетонной смеси. Оценка качества и выбор материалов для бетона. Расчет начального состава бетона. Определение и назначение рабочего состава бетона. Расчет суммарной стоимости материалов.
  
  курсовая работа [84,9 K], добавлен 13.04.2012
  

• Проектирование подземной линии метрополитена

  Общие сведения об участке работ - перегонных тоннелях от станции "Борисово" до станции "Шипиловская", орогидрография. Инженерно-геологические условия строительства. Показатели физико-механических свойств грунтов. Организация и этапы строительства.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 11.04.2012
  

• Завод с цехом железобетонных изделий, выпускаемых по конвейерной технологии

  Выбор способа производства сборного и монолитного бетона. Конвейерный и стендовый способы производства железобетонных изделий. Расчет состава керамзитобетона, состава тяжелого бетона и усредненно-условного состава бетона. Проектирование арматурного цеха.
  
  курсовая работа [912,7 K], добавлен 18.07.2011
  

• Декоративный бетон

  Использование в строительстве бетонов, приготовленных на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Расчет состава тяжелого бетона методом объемов. Виды химических добавок. Подбор состава легкого бетона. Декоративные (архитектурные) бетоны.
  
  курсовая работа [4,6 M], добавлен 22.12.2015
  

• Бетон. Общие сведения и особенности

  Структура бетона и ее влияние на прочность и деформативность. Усадка бетона и начальные напряжения. Структура бетона, обусловленная неоднородностью состава и различием основных способов приготовления. Деформативность бетона и основные виды деформаций.
  
  реферат [22,4 K], добавлен 25.02.2014
  

• Перегонный тоннель метрополитена

  Проектирование сооружения перегонного тоннеля метрополитена. Варианты конструкций обделок и их технико-экономическое сравнение. Календарный план, сметно-финансовые расчеты строительства. Санитарно-технические устройства в эксплуатируемом тоннеле.
  
  дипломная работа [3,7 M], добавлен 28.12.2011
  

• Легкий бетон

  Приготовление легких бетонов. Снижение собственной массы несущих конструкций. Крупнопористый легкий бетон. Материалы для изготовления легкого бетона. Крупнопористый бетон и гипсобетон. Улучшение теплофизических свойств. Прочность поризованного бетона.
  
  реферат [35,1 K], добавлен 15.02.2012
  

• Организация строительства жилого микрорайона и строительный генеральный план территории строительства

  Характеристика возводимых строительных конструкций. Обоснование потребности строительства в рабочих кадрах, складах, воде, электроэнергии и освещении. Выбор конструктивных решений временных зданий и места расположения, обоснование планировочных решений.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 22.10.2014
  

• Завод по производству железобетонных изделий для промышленного строительства

  Определение расхода компонентов бетона и усредненно-условного состава бетона. Проектирование склада цемента, склада заполнителей, бетоносмесительного узла. Расчет стендовой технологической линии, агрегатно-поточных линий. Подбор формовочного оборудования.
  
  курсовая работа [353,9 K], добавлен 18.07.2011
  

• Проектирование подземного железобетонного резервуара

  Сбор нагрузок на плиту покрытия, колонну, стеновую панель и определение усилий них. Расчет поперечного ребра плиты покрытия на действие изгибающего момента и поперечной силы. Определение характеристик бетона и арматуры. Армирование конструкций резервуара.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.05.2015
  

• Расчёт предварительно напряжённой многопустотной плиты перекрытия из тяжёлого бетона

  Сбор нагрузок на 1 кв.м плиты перекрытия. Определение расчетного пролета и конструктивных размеров плиты. Характеристика прочности бетона и арматуры. Расчёт прочности плиты по сечению нормальному к продольной оси элемента. Конструктивные размеры плиты.
  
  контрольная работа [886,1 K], добавлен 25.09.2016
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам