Согласно Указаниям по проектированию гидротехнических туннелей для туннелей, подвергающихся значительному давлению подземных вод, рекомендуется принимать круглую форму поперечного сечения, так как в этом случае обделка работает в основном «а сжатие и несущая способность бетона используется практически полностью. Однако с целью более эффективного использования высокопроизводительного горнопроходческого оборудования форму поперечноuо сечения туннелей целесообразно принимать корытообразной — с плоскими стенами и лотком. В последнем случае обделка стен и лотка туннелей достигает значительной толщины.
Для уменьшения нагрузки от давления подземных вод на обделку применяют, например, шпуровой дренаж. При значительном заглублении сооружения под зеркалом подземных вод остаточное давление и после устройства Дренажа остается достаточно высоким и в туннелях большого сечения эта нагрузка вызывает большие усилия, а следовательно, и большие толщины обделок. Для уменьшения усилий в обделке, а следовательно, и ее облегчения нужно большие пролеты обделки разбить на несколько малых.
В Средазгидропроекте разработана конструкция обделки облегченного типа для туннелей, проходящих в породах с коэффициентом крепости по Протодьяконову 4 и более. Конструкция обделки состоит из железобетонного свода, опирающегося на выносные пяты, и тонких стен и лотка, работающих совместно с породой при помощи железобетонных анкеров. Давление подземных вод снижается шпуровым дренажем.
Такая конструкция обделки стен и лотка работает как безбалочное перекрытие, роль «колонн» в которых выполняют анкеры, с той лишь разницей, что здесь анкеры-колонны работают на растяжение, а не на сжатие. Примерно такую же конструкцию имеет кровать чердак из сосны, только роль перекрытия имеет здесь не анкер, деревянный брус. Применение описанной обделки в строительных туннелях Нурекской ГЭС на длине около 2000 м позволило сэкономить около 2,0 млн. руб. При проектировании таких обделок необходимо учитывать, что оптимальное решение имеет место, когда шпуровые дрены располагаются по квадратной, прямоугольной или треугольной сетке, а анкеры — в точках, равноудаленных от устьев скважин. При таком взаимном расположении шпуровых дрен и анкеров максимальные ординаты эпюр остаточного напора подземных вод оказываются расположенными под анкерами (опорами), а в пролетах безбалочной плиты (обделки) ординаты эпюры давления изменяются от максимума до нуля. При такой схеме загружения обделки усилия в ней получаются минимальными, а следовательно, сокращается ее толщина и расход арматуры.
20 сентября 2013
