Портальная стена и первое кольцо обделки в наибольшей степени подвергаются атмосферным воздействиям, поэтому их выполняют из железобетона. Толщина стены обычно — 0,8...1,2 м
Для сбора осыпающихся с откоса камней и грунта за парапетом предусматривается горизонтальная площадка длиной не менее 2,5 м из плотной грунтовой засыпки, в которой устраивается поперечный водоотводный лоток с уклоном 3‰ в обе стороны для отвода воды в продольные канавы на боковых откосах. Толщина грунтовой засыпки за парапетом должна быть не менее 1,5 м до низа водоотводного лотка, чтобы обеспечить амортизацию возможных ударов скалывающихся камней. Откосы и дно водоотводного лотка защищают от разрыва бетонным покрытием.
При совмещении портала с портальным вентиляционным зданием предусматривают вынос первого (портального) звена обделки за пределы лобового откоса и портальной стены.
В устойчивых невыветриваемых скальных грунтах лобовой и боковые откосы оставляют без крепления.
В случае устойчивых, но трещиноватых и выветриваемых грунтов, откосы защищают облицовочным покрытием из набрызгбетона толщиной 8...10 см. Облицовочные стены не являются несущими конструкциями.
Предпортальную выемку обычно разрабатывают с откосами, крутизна которых приведена в таблице 2.9.1.
Таблица 2.9.1. Крутизна откосов предпортальной выемки
| Вид откоса | Крутизна откосов при значении коэффициента крепости грунта f | ||||
| 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | ≥4 | |
| боковой | 1:1,5 | 1:1,0 | 1:0,8 | 1:0,5 | 1:0,3 |
| лобовой | 1:1,75 | 1:1,5 | 1:1,0 | 1:0,8 | 1:0,5 |
В слабоустойчивых и трещиноватых скальных, а также мягких грунтах для закрепления боковых откосов применяют подпорные стены, которые могут выполняться массивными из бетона или естественного камня. Эффективными являются тонкостенные подпорные конструкции из монолитного или сборного железобетона постоянной или переменной по высоте толщины. Тонкоэлементные подпорные стены состоят из подпорной и фундаментной плит, жестко соединенных между собой. Устойчивость подпорных стен этого типа зависит, в основном, от веса грунта, находящегося над фундаментной плитой, ширину которой развивают в сторону грунта. При высоте стены более 6...8 м устраивают поперечные ребра жесткости – контрфорсы или горизонтальные разгрузочные площадки.
Припортальные подпорные стены следует разделять по длине сквозными вертикальными швами на секции длиной не более 15 м, а в районах сейсмичностью 8-9 баллов - до 10 м. Их располагают так, чтобы подошва каждой секции опиралась на однородный грунт.
В мягких грунтах боковые откосы предпортальной выемки могут быть закреплены нагельной крепью.
Рис. 2.9.1. Портал железнодорожного тоннеля с вентиляционным зданием
Портальная стена с парапетом;
Надпортальное вентиляционное помещение на два вентилятора;
Входное звено обделки;
Щель по внутреннему контуру обделки;
Камера длиной 2,5 и шириной 1,0 м, охватывающая по периметру
Входное звено обделки;
Водоотводный лоток.
3. РАСЧЕТ ТОННЕЛЬНЫХ ОБДЕЛОК НА ЗАДАННЫЕ НАГРУЗКИ
После обоснования формы поперечного сечения тоннеля и конструирования обделки произведем расчет обделок с целью исключить наступление предельных состояний конструкции, недопустимых при эксплуатации подземных сооружений.
Различают две группы предельных состояний:
По несущей способности;