5.6.4.1 Нагрузки и воздействия по продолжительности их действия на обделки тоннелей следует подразделять по СП 20.13330 на постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые).

5.6.4.2 К постоянным нагрузкам и воздействиям относятся:

- вес насыпного грунта, горное давление;

- гидростатическое давление;

- собственный вес конструкций;

- вес зданий и сооружений, находящихся в зонах их воздействия на подземную конструкцию;

- сохраняющиеся усилия от предварительного обжатия обделки.

5.6.4.3 К временным длительным нагрузкам и воздействиям следует относить:

- силы морозного пучения грунта;

- вес стационарного оборудования;

- сезонные температурные воздействия, воздействия усадки и ползучести бетона и некоторые другие по СП 20.13330;

- усилия от предварительного обжатия обделки.

К кратковременным нагрузкам следует относить:

- нагрузки и воздействия от внутритоннельного и наземного транспорта;

- нагрузки и воздействия в процессе сооружения тоннеля: от давления щитовых домкратов, от нагнетания раствора за обделку, от усилий, возникающих при подаче и монтаже элементов сборных конструкций, от воздействия веса проходческого и другого строительного оборудования и некоторые другие, определяемые особенностями производства работ.

5.6.4.4 К особым воздействиям и нагрузкам следует относить сейсмические и взрывные воздействия, температурные воздействия, воздействия от сдвиговых деформаций грунтового массива и некоторые другие особые нагрузки по СП 20.13330, которые могут иметь отношение к проектируемому объекту.

5.6.4.5 При реконструкции объектов метрополитена исходными данными являются результаты повторных инженерно-геологических, гидрологических и геотехнических изысканий.

Постоянные нагрузки и воздействия

5.6.4.6 Вертикальные и горизонтальные нагрузки от веса насыпного грунта при открытом способе работ, от давления грунта при закрытом способе работ или от других постоянных нагрузок, действующих в пределах всего пролета или всей высоты сооружения или выработки, при расчетах тоннельных обделок допускается принимать как равномерно распределенные.

5.6.4.7 Для объектов, сооружаемых открытым способом, величину нормативной вертикальной нагрузки от насыпного грунта следует принимать в соответствии с давлением всей его толщи над сооружением с учетом веса наземных зданий и других сооружений, строительство которых предусмотрено над данным объектом или в пределах призмы обрушения грунта.

5.6.4.8 Нормативные вертикальные и горизонтальные нагрузки на обделки тоннелей, сооружаемых закрытым способом, надлежит определять по результатам инженерно-геологических изысканий с учетом возможности образования в грунтах самонесущего свода (рисунок 5.1).

1509 × 1000 пикс.     Открыть в новом окне

5.6.4.9 В неустойчивых грунтах, в которых сводообразование невозможно (водонасыщенные несвязные и слабые глинистые грунты), нагрузки следует принимать с учетом давления всей толщи грунтов над тоннельным сооружением. В таких случаях нормативную вертикальную и горизонтальную нагрузки и , , необходимо определять по формулам:

где - нормативная плотность грунта соответствующего слоя напластования, ;

- толщина соответствующего слоя напластования, м;

n - число слоев напластований;

- нормативный (для скальных грунтов - кажущийся) угол внутреннего трения грунта в уровне сечения тоннеля, град.

Такие же нагрузки следует принимать и при наличии сводообразования, если расстояние от вершины свода обрушения до земной поверхности или до контакта с неустойчивыми грунтами меньше высоты свода обрушения.

5.6.4.10 Нормативные равномерно распределенные нагрузки: вертикальную - и горизонтальную - , , в условиях сводообразования для однородной толщи грунта следует определять по формулам:

где - высота свода обрушения над верхней точкой обделки, м (рисунок 5.1), определяемая по 5.6.4.11 и 5.6.4.12;

- нормативная плотность грунта, ;

h - высота выработки, м;

- нормативный (для скальных грунтов - кажущийся) угол внутреннего трения грунта в уровне сечения тоннеля, град.

5.6.4.11 Высоту свода обрушения над верхней точкой обделки в условиях сводообразования (рисунок 5.1) для нескальных необводненных грунтов следует определять по формуле

где L - величина пролета свода обрушения, определяемая по формуле

f - коэффициент крепости, принимаемый по таблице 5.9;

b - величина пролета выработки, м.

Вид грунта в сечении и кровле выработки	Коэффициент f
Глины твердые литифицированные (сланцеватые, аргиллитоподобные, мергелистые и т.п.)	1
Глины твердой консистенции переуплотненные типа верхнекаменноугольных или протерозойских	0,9
Крупнообломочные грунты с супесчано-песчаным заполнителем плотные, глины и суглинки твердой консистенции	0,8
Пески плотные маловлажные или супесчано-суглинистые грунты	0,7
Глины и суглинки полутвердой консистенции	0,6

Высоту свода обрушения над верхней точкой обделки для тоннелей, сооружаемых в глинистых грунтах на глубине более 45 м, следует принимать с коэффициентом К = Н / 45, где Н - глубина заложения тоннеля от поверхности земли до низа тоннельной обделки, м.

При заложении тоннелей в глинистых грунтах, прочность которых уменьшается под влиянием поступающих подземных вод, высоту свода обрушения надлежит увеличивать в пределах до 30%.

Примечание - Для трехсводчатых станций за величину пролета выработки b принимается суммарная ширина станционных выработок.

5.6.4.12 Высоту свода обрушения над верхней точкой обделки в условиях сводообразования для скальных грунтов следует определять по формулам:

а) для скальных грунтов, оказывающих вертикальное и горизонтальное давление: