Проектирование конструкций
Подземных сооружений
Общие положения
Конструкции подземных сооружений проектируют с учетом следующих факторов:
· назначения (размеров поперечного сечения, протяженности, срока службы, схем сопряжения с поверхностью земли и другими выработками);
· условий строительства (инженерно-геологических, гидро-геологических, климатических, географических, топографических);
· производственно-технического уровня строительства и эксплуатации ПС (прогрессивных конструкций, способов, средств и технологий выполнения работ);
· экономичностиспособов и средств строительства и эксплуатации;
· экологичностивключения ПС в окружающую среду на стадиях строительства и эксплуатации в смысле недопущения сверхнормативных вредных влияний объекта по газовыделению, шуму, вибрации, производственных и бытовых стоков и т.п.
В состав конструкций ПС входят:
· обделка(постоянная крепь), взаимодействующая с окружающим массивом горных пород (грунтов) и обеспечивающая надлежащую прочность ПС и его безопасное состояние на стадиях строительства и эксплуатации;
· внутренние конструкции, обеспечивающие, преимущественно, эксплуатационные свойства ПС (ниши, камеры, водоотводные, вентиляционные и электротехнические устройства, верхнее строение пути или дорожное полотно в транспортных тоннелях, пассажирские платформы и подплатформенные конструкции станций метро и т.п.).
Следует предусматривать возможность существенного различия обделок ПС на протяженных участках при локальных значительных изменениях геологии, на сопряжениях с другими выработками и с поверхностью земли, а также при других обстоятельствах.
При проектировании конструкций и технологии возведения обделок также приходится учитывать упомянутые 5 факторов.
НазначениеПС требует от обделки обеспечения ряда функциональных свойств: надлежащих прочности, долговечности и надежности в течение проектного срока службы при необходимых размерах поперечного сечения по габаритам или пропускной способности.
Условия строительства требуют учета взаимодействия обделки с массивом пород в статическом и динамическом режимах, с грунтовыми водами разных составов и температур, с колебаниями температуры воздуха, а следовательно, придания обделке нескольких специфических качеств: водонепроницаемости, морозостойкости, антикоррозийности, сейсмостойкости и т.п.
Производственно-техническиетребования должны обеспечить возможность использования эффективных крепежных материалов, прогрессивных конструкций и высокопроизводительных, безопасных технологий их возведения, изготовления элементов и их транспортировки до забоя, а также усиления, ремонта и погашения (если это предусмотрено проектом или при возникновении аварийных ситуаций). Раздел проекта «Промышленная безопасность» подвергается специальной экспертизе, результаты которой рассматривают и утверждают в органах Госгортехнадзора.
Экономичность требует отыскания конструктивных и технологических решений по минимизации материальных, трудовых и денежных затрат на изготовление и возведение обделок и последующее их содержание.
Экологичностьтребует использования материалов, конструкций и способов производства работ, безопасных для здоровья людей (строителей, эксплуатационников, пассажиров, пешеходов, жителей близлежащих домов или населенных пунктов и т.п.), а также природной среды. Следует предусматривать изыскания и последующие наблюдения за наличием и возникновением в процессе строительства различного рода загрязнений в массиве пород (грунтов), в подземных выработках, на строительных площадках, во временных зданиях и сооружениях. Особое внимание следует уделять участкам подземных сооружений, располагаемых в зонах влияния различного рода могильников, свалок, кладбищ и т.п. объектов.