Файл: Попов, В. Л. Проектирование подземных сооружений в системе деривационных ГЭС учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 220 -

ровной температуры, усовершенствованного дорожного покрытия и отсутствие осадков обеспечивает величину коэффициента сцепле­ ния колес о полотно дороги 0 ,4 - 0 ,5 и улучшает условия движе­ ния транспорта по сравнению с открытым участком. Кроме того, воздушное сопротивление автомашин вследствие малого заполне­ ния ими поперечного сечения туннеля невелико. Поэтому по условиям сцепления уклон в автодорожном туннеле не ограничи­ вается. Тем не менее не следует допускать уклонов более 40$, так как при больших уклонах резко возрастает расход горючего и увеличивается объем воздуха на вентиляцию.

При выбранной высоте заложения длина туннеля определя­ ется местами расположения его входов - порталов. Их положе­ ние выбирают^ исходя из экономических и конструктивных сообра­ жений^ учетом местных условий. Увеличение глубины предпортальной выемки с целью уменьшения длины туннеля вызывает уве­ личение стоимости портала, а также срезки и укрепления лобо­ вого откоса, расположенного над ним. Глубокая срезка лобового склона горного массива нарушает устойчивость пород над припортальным участком и требует значительного объема земляных работ на большой высоте, которые плохо поддаются механизации. Опыт проектирования показывает, что в глинистых породах глубина

предпортальной выемки не должна быть больше 12—15 м. В скальных породах глубина выемки может достигать 20-25 м, но обычно её делают меньше, так как это резко сокращает объем земляных ра­ бот в выемке и над порталом, вызывал сравнительно небольшое увеличение длины туннеля.

При расположении порталов туннеля в пределах заливаемой при разливах водоемов поймы лоток туннеля у портала должен ьбыть расположен не менее чем на I м (с учетом подпора воды и высоты волн) выше наивысгаего в данном районе уровня высоких вод, определяемого по наибольшему расходу воды, имеющему ве­ роятность превышения 0,3 $ . Поэтому считается, что появление па­ водков с большей высотой воды в трех случаях из тысячи является практически невозможным.

- 221 -

Поперечные сечения туннеля должны удовлетворять утвержден­ ному габариту приближения строений Для данного вида транспорта, под которым понимается контур. Внутрь контура не должны высту­

пать части постоянных

сооружений с учетом неточности проходки

и возведения обделки.

Для железнодорожных туннелей отсутствуют

специальные туннельные габариты. При проектировании используют единый габарит "С" приближения строения железнодорожной нормаль­ ной колеи согласно ЮСТ 9238-59.

Поперечное сечение туннелей на автомобильных дорогах должно удовлетворять габариту приближения конструкций. Этот га­ барит устанавливают заданием на проектирование туннеля в зави­ симости от категории автомобильной дороги с учетом перспективы, вида транспорта, интенсивности движения,, длины туннеля и других местных условий.

Материалы, принимаемые для проектирования туннельных обделок, должны быть прочными, долговечными, стойкими •против огня, химических и атмосферных влияний и должны обеспечивать максимальную механизацию возведения. Учитывается экономическая целесообразность применения материала и местные условия строи­ тельства., Для туннельной обделки следует применять сборный и монолитный бетон и железобетон, а также набрызг-бетон, наноси­ мый по проволочной оетке, прикрепляемой к породе анкерами.

Для порталов применяют монолитный бетон,

бутобетон

и железо­

бетон. В тяжелых геологических и гидрогеологических

условиях

допускается применение чугуна (в

виде тюбингов).

 

Сборный железобетон

и бетон

применяют при

заложении

туннелей в неустойчивых

породах

и при щитовой проходке, когда

местные условия благоприятны для

создания

временной

базы при-

изготовлении сборных конструкций.

Марка бетона для железобе­

тонных блоков должна быть не ниже 300.

 

 

 

Достоинствами монолитпого бетона являются

бесшовность

обделки, механизация транспортировки и укладки, возможность использования местных материалов (песка, щебня). Недостатками монолитного бетона являются длительное выдерживание на кружа­ лах и малая химическая стойкооть, Марка бетона должна быть


- 222 -

200-300 при содержании цемента не менее 225 кг/мэ . Толщина элементов обделки должна бить не менее 20 см. Мо н о л и т н ы й бе­ тон рекомендуется применять при сооружении туннелей в райо­ нах трудной доступности, когда создание временной базы для изготовления элементов сборных конструкций является эконо­ мически нецелесообразным. Его следует применять при соору­ жении туннелей в скальных трещиноватых породах, разрабаты­ ваемых взрывным способом, при возведении обделки по частям, щитовой проходке с прессованием бетона обделю!, при устрой­ стве сложных сопряжений.

Употребление монолитного железобетона в стесненных условиях подземной выработки затруднено и допустимо лишь при соответствующем обосновании. Его применяют при строитетьстве туннелей на участках сильного горного давления и при стро­ ительстве в районах с сейсмичностыл 7 баллов и выше. НабрызгбетОн по металлической сетке может быть допущен для облицо­ вочной1 обделки в скальных монолитных пли слаботрощиноватых породах. Обделка из набрнзг-бетона должна иметь марку в пре­ делах 300-400.

По конструкции обделка должна быть однотипной по внутрен­ нему очертанию на всей длине туннеля. Применение различных ти­ пов обделки может быть допущено в одном туннеле при резком увеличении горного давления, при изменении гидрогеологических условий, а также при наличии оползневых явлений или тектони­ ческих нарушений (сбросов, сдвигов).

Обделка, как

правило, должна быть несущей и в устойчи­

вых породах может

не иметь обратного свода, п в неустойчи­

вых породах, в которых возможно пучение или боковое давление,

должна иметь обратный свод. В кТлзпких, но

выветривающихся

трещиноватых скальных породах вместо несущей обделки

может

быть допущено применение облицовочной обделки.

 

В скальных невыветривающихсл породах,

представляющих

сплошной массив без трещин и без прослоек

мягких или вывет­

ривающихся пород, может быть

допущено проектирование

туннелей

при необходимости, без обделки

с закреплением породы

анкерами


 

 

- 223

-

Прииортальяые участки туннелей во всех случаях

должны иметь обделку на длине

не менее 6 м.

В слабых скальных' породах при наличии небольиого гор­

ного давления при

|

1,5

или ;.м неустойчивых .глини­

стых породах при

/

= 0 ,7 f

I может применяться монолит­

ная усиленная бетонная обделка. В условиях сильного горного давления при щитовой проходке рекомендуется применять сбор­ ную несущую обделку кругового очертания.

Поперечное сечение транспортного туннеля, обеспечиваю­ щего сообщение здания подземной гидроэлектростанции с земной поверхностью, приведено на рис. 69. Основное сечение тун­ неля 2 предназначено для размещения подъездных железнодорож­ ных путей, заканчивающихся на монтажной площадке машинного зала ГЭС. ■

S

Рис.69. Транспортный туннель

здания

 

подземной

T^C

- ..

В верхней части размещаются

силовые кабели или шины 4.

По каналу 5

подается свежий

воздух

для вентиляции подземного

здания ГЭС,

который по пути

своего

движения нагревается за

- 224 -

счет выделения тепла в кабелях или шинах, Загрязненный воз­ дух уходит по вытяжным каналам 3. Трубопроводы в системе водо­ снабжения, масляного и пневматического хозяйства размешаются в канале 6. В нижней части размещается лоток I для отвЪда дре­ нажных вод.


-225 -

Ли т е р а т у р а

1. Волков В.П. Тоннели. М., Трансжедцориздат, 1970.

2. Гидроэлектрические станции. Под ред. Ф.Ф. Губина. М.,' "Энергия", 1972.

3.Горное дело. Энциклопедический справочник, т.з, М ., Углетехиздат, 1958.

4.Гришин М.М. Гидротехнические сооружения. М., "Энергия", 1958.

5.Зурабов Г .Г . и Бугаева О.Е. Гидротехнические туннели гидро­ электрических станций. М .-Л., Госэнергоиздат, 1952.

6.Купермвн В.Л ., Мазур А.М., Мостков В.М ., Примак П.И. Подзем­

ные гидроэлектростанции. М., Госэнергоиздат, 1957.

7. Мазур А.М. Современный опыт проектирования и строительства подземных сооружений на гидроэлектростанциях. М., Оргэнергострой, 1956.

8.

' Наумов С.Н. Тоннели и метрополитены.

М., Ивд-во ВЗИИВТ, 1961.

9.

' Научные исследования, проектирование,

строительство и эксплуа

 

тация гидротехнических туннелей и подземных

гидроэлектро-

'

станций. - В о б .: Труды гидропроекта, № 18,

М., 1970.

10.Научные основы проектирования горных предприятий. Под ред. И.В. Мельникова, м ., "Наука", 1968.

11.Орлов В.А. Уравнительные резервуары гидроэлектростанций. М., "Энергия", 1968.

12.JToKpoBCKHft Н.М. Проектирование комплексов вырабо.ток подзем­ ных сооружений. М., "Недра", 1970.

13.Правила безопасности при строительстве подземных гидротехни­ ческих сооружений. М., "Н едра",'1970.

14.Проектирование и сооружение гидротехнических туннелей и подземных 1^С. Под ред. Р.С. Эрнстова, М .-Л., Госэнерго­ издат, 1963.

-226

15.Строительные нормы и правила. М., Стройиздат, 1967.”

16.Справочник строителя транспортных тоннелей. М., "Транс­ порт" , 1968.

17.Указания по проектированию гидротехнических туннелей. М., Стройиздат, 1963.


 

 

 

- 227

-

 

 

 

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

I . Й в а д е„н и е . ......................................................

 

: ..........

3

Г л а в а

I.

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ

 

 

 

СООРУЖЕНИЙ ..........................................................

 

а

9

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

Определение и классификация подземпых

 

 

 

сооружений..........................................................

 

 

9

 

2.

 

Организация строительства и проектиро­

 

 

 

вания подземных сооружений.»...................

10

 

3.

 

Виды и стадии проектирования ..................

15

 

•4.

 

Содержание технического п р оек та ...........

18

 

5.

 

Рабочие .чертежи...........................................

21

.

6.

 

Инженерные изыскания ..................................

24

Г л а в а

П.

НАУЧНЫЕ МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ

 

 

СООРУЖЕНИЙ . . . „ ........................

 

v .....................

29

 

1. Общие методы (проектирования ...................

29

 

2.

 

Метод аналогий

и

повторных решений.

Ме­

 

 

 

тод типовых проектов.....................................

32

 

3.

 

Метод вариантов...............................................

 

33

 

4.

 

Графический метод...........................................

43

 

5 .

 

Аналитический метод.....................

46

 

6. Методы исследования операций....................

50

 

7.

 

Статистические

методы..................................

55

 

8.

 

Метод объемных моделей............................. .

64

 

9.

 

Экспериментальные методы............................

67

Г л а в а

Ш.

ВЫБОР КОНСТРУКЦИЙ И РАСЧЕТ ПОДЗЕМНОГО

 

 

 

СООРУЖЕНИЯ............................................

 

 

68

 

"i.

Конструктивные

особенности подземного .

 

 

 

сооружения .. .. . * .............................

68

 

о2.

Выбор материала .обдел ок ........................

74