Обделки туннелей

В прочных и устойчивых породах обделки туннелей предназначаются для уменьшения шероховатости и водо­непроницаемости и тогда они являются только облицовками, а в породах, где возможно обрушение, обделки нужны для восприятия давления породы - горного давления.

Размеры поперечного сечения туннеля при расчетном расходе воды зависят от коэффициента шероховатости поверхности. Для уменьшения размеров поперечного сечения стремятся уменьшить коэффициент шероховатости п, который равен 0,011 для бетонной поверхности с затиркой цементным раствором или при выполнении обделки в стальной опалубке, 0,014 -для бетонной поверхности без затирки при применении деревянной опалубки, 0,017 - для гладкой достаточно хорошо обработанной скалы, 0,022 - для скалы с не­выровненной поверхностью.

В слаботрещиноватых прочных породах при скорости течения воды менее 10 м/с рекомендуется обделки не делать. Для уменьшения шероховатости поверхности туннеля следует приме­нять «гладкое» взрывание.

Различают следующие обделки:

1. Об­делки для уменьшения шероховатости или так называемые выравнивающие облицовки устраивают в пределах живого сечения (см. рис. 28.1), или по всему сечению, если необходимо защищать поро­ду от выветривания. Выравнивающие обделки снижают фильтрационные

 Рис. 28.6 Обделки:
а - бетонная; б - в верхней части - бетонная, в нижней - облицовка; в - железобетон­ная с двойной арматурой; г - двухслойная с внутренним железоторкретным кольцом; д - фрагмент обделки с двойной арматурой; е - конструктивное оформление шва; 1 - обделка; 2 - облицовка; 3 - поперечная дрена; 4 - внешнее бетонное кольцо; 5 - внутреннее железоторкретное кольцо; 6 -продольная дрена; 7 - рабочая арматура

 потери из туннеля, выполняются из монолитного бетона или набрызг-бетона.

2. Несущие обделки воспринимают горное давление и другие нагрузки в строительный и эксплуатационный период и одновременно являются выравнивающими, могут быть трещиностойкими и нетрещиностойкими с допускаемым раскрыти­ем трещин.

Бетонные обделки применяют в породах с малой и средней крепостью, могут выполняться монолитными, из набрызг-бетона или из прессованного бетона. Обделку устраивают по всему периметру туннеля (рис. 28.6, а) или только в верхней части, а в нижней воз­водится выравнивающая облицовка (рис. 28.6, б).

Железобетонные обделки применяют в породах при значитель­ном горном давлении и больших сечениях (рис. 28.6, в), т. е. при менее благоприятных условиях. Выполняют монолитными из армированного набрызг-бетона и сборными из отдельных блоков или цельнозамкнутых колец. В породах слаботрещино­ватых или слоистых несущая способность обделки из набрызг-бе­тона может быть увеличена установкой анкеров. Сборные обделки целесообразно применять при проходке туннеля сразу на полное сечение, а цельнозамкнутые кольца - при пролетах туннеля до 3 м. Металлические обделки выполняют в исключитель­ных случаях.

Обеспечение малой шероховатости и водонепроницаемости об­делок. Поверхность обделок должна быть гладкой. Для этого ее зачищают от наплывов и выступов, оштукатуривают цементным раствором или торкретом с затиркой. Оштукатуривание одновре­менно повышает водонепроницаемость обделки. В обделке устраи­вают продольные и поперечные швы через 6-8 м, способствующие свободе температурных и усадочных деформаций бетона и разде­ляющие обделку на блоки. При этом должна быть обеспечена на­дежная связь отдельных блоков с помощью арматуры (рис. 28.6, е). Водонепроницаемость стыков этих блоков достигается заделкой их расширяющимся и безусадочным цементом.

Защита от воздействия подземных вод. Для снижения давления подземных вод на обделку выполняют дренаж, в виде одной-двух продольных дрен под туннелем (рис. 28.6, в, г) и поперечных дрен (рис. 28.6, г). Продольный дренаж делают из керамических или бетонных пористых труб, поперечный - в виде слоя гравия и щеб­ня, уложенных в канавках, выполненных в породе под наружной поверхностью облицовки через 2-5 м по длине туннеля, вода от них стекает в продольную дрену. Если подземные воды не агрессив­ны, их можно выводить в туннель через трубки в обделке. Для за­щиты бетона обделки от агрессивных вод устраивают гидроизоля­цию обделки путем цементации окружающей породы глинисто-це­ментными или глинистыми растворами, укладки между породой и обделкой изолирующих слоев или осушают окружающую породу системой дренажей

Нагнетание цементного раствора (цементация) за обделку обеспечивает упругое взаимодействие обделки и породы, при их деформациях способствует более равномерному распределению горного давления на обделку и защищает ее от подземных вод.