ИЗЫСКАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОННЕЛЬНЫХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ ВЫСОТНЫХ ПРЕПЯТСТВИЙ ТОННЕЛЬНЫЕ

ИЗЫСКАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОННЕЛЬНЫХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ ВЫСОТНЫХ ПРЕПЯТСТВИЙ ТОННЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ И ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГ АДЛЕР – ГОРНО-КЛИМАТИЧЕСКИЙ КУРОРТ «АЛЬПИКА-СЕРВИС»

ПЛАН И ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ТОННЕЛЕЙ Железнодорожные тоннели в плане и профиле проектируют по нормам: СТН Ц-01 -95 и СНи. П 32 -04 -97. Наиболее благоприятные условия проходки тоннеля и его вентиляции обеспечиваются на прямолинейных участках в плане. Расположение тоннеля в кривых нежелательно, т. к. увеличивается габарит приближения строений, и как следствие, размеры поперечного сечения, усложняется разбивка оси тоннеля. Криволинейный в плане тоннель целесообразно располагать полностью на круговой кривой одного радиуса или на кривых близких по значению радиусов (для удобства строительства): R ≥ 600 м (в сложных условиях при технико-экономическом обосновании R ≥ 400 м) Продольный профиль тоннеля бывает: - односкатным (рекомендовано при lтон ≤ 400 м). - двускатным. Минимальный уклон составляет imin = 3‰ с целью обеспечения естественного водоотвода (в суровых климатических условиях допускается imin = 6‰). В виде исключения допускается imin = 2‰, а также lmin ≤ 400 м с уклоном 0‰.

Величина руководящего (ограничивающего) уклона ip в тоннелях: - при длине тоннеля до 300 м не меняется, т. е. iтон = ip; - при длине тоннеля более 300 м в виду повышения воздушного сопротивления движению поезда (поршневой эффект) ip смягчают на величину: на прямом в плане участке на криволинейном участке iтон = ip · m, iтон = ip · m – iэ(к), где m – коэффициент смягчения уклона. где iэ(к) – уклон, эквивалентный сопротивлению от кривой.

Для защиты от затопления отметка низа портала (входа в тоннель) должна быть на 1, 0 м выше горизонта высоких вод (ГВВ) заданной вероятности превышения: Нпорт = ГВВ + 1, 0 (м)

ОСОБЕННОСТИ ТРАССИРОВАНИЯ НА УЧАСТКАХ С ТОННЕЛЬНЫМИ ПЕРЕСЕЧЕНИЯМИ Тоннельные пересечения в горной местности подразделяются на: 1) мысовые тоннели (если невозможно вписать в формы рельефа минимальные радиусы кривых); Мысовый тоннель на участке с крутым высоким мысом в долине горной реки Мысовый тоннель на участке с крутыми высокими берегами озера

2) косогорные тоннели (для обхода контурных препятствий: оползни, сели, снежные лавины) Противообвальная галерея на Транссибе Железная дорога в Швейцарии

3) искусственное развитие линии с помощью тоннеля (когда уклон местности iм круче руководящего ip для преодоления кратчайшего расстояния между точками трассы А и Б) Различают простые и сложные приемы развития трассы. К сложным относятся: петли (тоннель расположен на кривой при α ≈ 180º) и спирали (α ≈ 360º).

4) тоннели для обеспечения расчетной длины трассы (пересечение водораздела путем устройства перевального тоннеля). Базисный (подошвенный) тоннель пересекает водораздел у его подошвы, вершинный тоннель ближе к вершине (L вершин. тон. < L базис. тон. ). Для бестоннельного варианта характерны: Ø значительная протяженность трассы; Ø применение уклона усиленной (кратной) тяги; Ø устройство высоких насыпей и глубоких выемок, виадуков, защитных галерей, противооползневых сооружений и т. д. Для варианта трассы с перевальным тоннелем характерны: Ø большие капитальные затраты; Ø зависимость срока сдачи ж. д. в эксплуатацию от срока строительства тоннеля; Ø улучшенные тяговоэксплуатационные показатели.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ТОННЕЛЯ И МЕСТ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОРТАЛОВ При обосновании высотного положения тоннеля учитываются следующие факторы: 1) «вписывание» тоннеля в план и продольный профиль; 2) соответствие надежности и долговечности тоннеля нормам проектирования ж. д. линии данной категории; 3) учет характера склонов пересекаемого горного массива; В большинстве случаев смещение тоннеля вверх (в виду характера склона) может значительно сократить протяженность тоннеля (но не всегда).

4) учет гидрометеорологических условий (атмосферные осадки, направление и сила ветра) для оценки снегозаносимости подходов к тоннелю и возможности его естественного проветривания; Способ вентиляции Допустимая длина тоннеля, м Тепловозная тяга Электрическая тяга до 300 до 1000 Естественный при обосновании расчетом 300 - 1000 до 1000 Механический более 1000 (при обосновании расчетом) Естественный 5) учет геологических условий:

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТОННЕЛЬНЫХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ Основная задача инженерно-геологических изысканий – прогноз процессов и явлений, которые могут возникнуть в связи с нарушением тоннельной выработкой естественного состояния горного массива. Необходимо обследовать инженерно-геологические условия местности, примыкающей к трассе – зону подземного сооружения: - вдоль оси тоннеля на 30 -40 м выше и 8 -10 ниже для скальных и полускальных грунтов; - вся толща до земной поверхности в сыпучих и малосвязных грунтах. Особо ценные данные получаются при проходке разведочных выработок (шурфов, штолен, шахт): - горное давление, - прочностные и деформационные характеристики грунтов, - приток подземных вод и др.

По результатам геологических изысканий составляют инженерногеологический разрез по трассе тоннеля.

ОБОСНОВАНИЕ МЕСТ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОРТАЛОВ Порталы – входы в тоннель. При сооружении тоннеля устраиваются предпортальные выемки. Они не являются элементами тоннеля. Глубина выемок h определяет окончательную длину тоннеля L. h 1 < h 2 L 1 > L 2 При определении рациональной глубины предпортальной выемки ориентируются на: 1) на экономический критерий (равенство строительной стоимости 1 м выемки и 1 м тоннеля) на первом этапе принятия решений; 2) инженерно-геологические и гидрологические особенности грунтов (в слабых глинистых грунтах глубина выемки не должны превышать 12 -15 м, в скальных – 20 м).