Свод правил СП 268.1325800.2016 "Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования" (утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 16 декабря 2016 г. N 986/пр) стр. 7

8.4.14 Суммарный угол относительного поворота в плане соседних разрезных балочных пролетных строений железнодорожных и совмещенных мостов на промежуточных опорах не должен превышать при сейсмическом воздействии 0,010 рад и 0,009 рад для линий с движением грузовых поездов со скоростями до 120 км/ч и 140 км/ч соответственно.

8.4.15 При определении угла следует рассмотреть колебания из плоскости моста секции, включающей в себя три опоры и два пролетных строения. На средней опоре угол определяется по формуле

, (8.12)

где , и - наибольшие амплитуды колебаний подферменных плит опор N 1-3 поперек оси моста при расчетном сейсмическом воздействии;

и - длины пролетных строений, примыкающих к опоре N 2.

8.4.16 При определении наибольших амплитуд колебаний оголовков опор (подферменных плит) необходимо учитывать влияние на перемещения допускаемых при сейсмическом воздействии трещин и пластических деформаций в железобетонных конструкциях опор. Влияние на жесткость изгибаемых железобетонных конструкций трещин и пластических деформаций следует учитывать согласно СП 63.13330.

9 Транспортные тоннели и метрополитены

9.1 Трассирование тоннелей

9.1.1 Трассирование транспортных тоннелей - горных (перевальных и мысовых), подводных (под реками, морскими проливами и заливами), тоннелей метрополитенов должно выполняться из условия обеспечения их сейсмостойкости при землетрясениях расчетной силы и ремонтопригодности на всем протяжении тоннеля, включая порталы и грунтовый (породный) массив на припортальных и заглубленных участках тоннельного перехода.

9.1.2 При выборе трассы следует избегать участков с резким изменением геоморфологических условий по длине тоннеля, участков с повышенной трещиноватостью скального массива и зон тектонических разломов.

9.1.3 При трассировании тоннельных переходов следует отдавать предпочтение вариантам с более глубоким заложением тоннеля в однородных по сейсмической жесткости грунтах с пересечением активных магистральных тектонических разломов перпендикулярно их простиранию и с учетом характера залегания грунтовых вод.

9.1.4 Трассу тоннеля целесообразно прокладывать в благоприятных по сейсмическим свойствам грунтах (скальных, крупноблочных, маловлажных песчаных, твердых глинистых). Не следует размещать тоннель в текучепластичных и текучих глинистых грунтах, сейсмически неустойчивых и просадочных грунтах, курумах, зонах карстообразования и конусах выноса обломочного материала со склонов. При необходимости пересечения зон, сложенных указанными грунтами, должны рассматриваться варианты их обхода и усиления конструктивных элементов тоннеля.

9.1.5 Трассирование горных тоннелей и тоннелей метрополитена в сейсмических районах должно выполняться с учетом возможности снижения сейсмической опасности за счет планировочных, технологических и конструктивных мероприятий, включая заглубление тоннеля и укрепление грунтов.

9.1.6 Для обоснования выбора трассы горных тоннелей длиной более 500 м, тоннелей метрополитенов и тоннелей, сооружаемых в особо сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях, а также подводных тоннелей необходимо привлекать профильные научно-исследовательские и проектно-изыскательские организации.

9.1.7 Выбор трассы горных тоннелей длиной более 500 м на железных и автомобильных дорогах категорий II и выше, скоростных городских дорогах и тоннелей метрополитенов следует проводить с учетом результатов работ по УИС и СМР, выполняемых на основе полевых сейсмотектонических и инженерно-геологических работ, инженерного анализа последствий землетрясений, данных сейсморазведки и инструментальных измерений, полученных на сейсмометрических станциях, а также применения численных методов решения задач инженерной сейсмологии.

9.1.8 Выбор трассы подводных тоннелей следует проводить по данным инженерно-геологических, инженерно-сейсмологических, гидрологических изысканий, статистики гидрометеорологических наблюдений и гидрометрии. При расположении трассы тоннеля под морскими проливами (заливами) для вариантов с конструкцией тоннеля по технологии "заводных секций" необходимо учитывать возможные параметры волн цунами, вызываемых тектоническими подвижками на дне океана, и их направленность по отношению к трассе тоннеля.

9.1.9 Размещение станций метрополитена на участках, пересекаемых тектоническими разломами, не допускается.

9.2 Основные требования к конструкции

9.2.1 Конструирование тоннельных обделок следует выполнять с учетом следующих принципов:

- уменьшения напряжений в обделке за счет выбора ее формы и рационального распределения по сечению масс и жесткостей;

- снижения сейсмических нагрузок на обделку тоннеля за счет увеличения сейсмической жесткости грунтов окружающего массива путем проведения мероприятий по его инъекционному укреплению, анкерованию обделки в массив и пр.;

- поглощения деформаций вдоль оси тоннеля антисейсмическими швами.

9.2.2 При пересечении тоннелем слоя слабых грунтов (илов, мягкопластичных глин и т.п.) следует предусматривать специальные меры по их уплотнению, закреплению или замене.

9.2.3 При сейсмичности участка строительства 7 баллов и более обязательным является применение обделки. Конструкция обделки должна быть проверена расчетом на сейсмостойкость. При расчете временной крепи со сроком эксплуатации до 18 мес. сейсмическое воздействие допускается не учитывать.

9.2.4 При расчетной сейсмичности 7 баллов в скальных грунтах допускается применение набрызгбетонной обделки в сочетании с анкерами для обеспечения полного сцепления с грунтом.

9.2.5 Для снижения напряжений в сечениях обделки горные тоннели проектируются с круговой либо подковообразной обделкой с обратным сводом. Без обратного свода бетонные и железобетонные обделки должны устраиваться с заделкой нижней части стен в массив скального грунта.

9.2.6 При расчетной сейсмичности 9 баллов проекты тоннелей длиной более 700 м на железных и автомобильных дорогах категорий II и выше и скоростных городских дорогах при технико-экономическом обосновании могут включать в себя сервисные тоннели с возможным их использованием как дублеров для аварийного проезда восстановительной техники и эвакуации пассажиров.

9.2.7 Для участков пересечения тоннелем активных тектонических разломов, по которым возможна подвижка массива горных пород, при соответствующем технико-экономическом обосновании необходимо предусматривать увеличение поперечного сечения тоннеля с учетом вероятной амплитуды сейсмотектонического разрыва горных пород.

9.2.8 При разработке конструкций тоннелей длиной более 700 м в районах сейсмичностью 9 баллов следует проводить расчетно-экспериментальные исследования для уточнения работы конструкции в сложных инженерно-геологических условиях и методов расчета конструкций.

9.2.9 При расчетной сейсмичности 8 и более баллов обделку тоннелей следует проектировать замкнутой. Для тоннелей, сооружаемых открытым способом, следует применять цельносекционные сборные или монолитные конструкции.

9.2.10 Горные тоннели, сооружаемые в скальных грунтах, для снижения сейсмических напряжений следует проектировать в случае использования монолитного бетона или железобетона с двухслойными обделками с разделением нагруженного слоя и основного несущего внутреннего слоя гидроизоляционным материалом.

9.2.11 На припортальных участках тоннеля при толщине слоя грунта над сводом менее трех наибольших размеров поперечного сечения выработки необходимо применять железобетонные или металлические обделки.

9.2.12 Для перегонных тоннелей метрополитенов при закрытом способе работ применяются круговые обделки, при открытом способе - цельносекционные или монолитные, для станционных тоннелей - односводчатые конструкции. Элементы сборных обделок необходимо соединять между собой связями растяжения в плоскости поперечного сечения тоннеля (армированием, сваркой, болтовыми и скобовыми соединениями и т.п.).

9.2.13 Транспортные и пешеходные тоннели в дорожных насыпях допускается сооружать из металлических гофрированных оболочек замкнутого контура или подковообразного поперечного сечения с опиранием их на малосжимаемый грунт, фундаменты мелкого или глубокого заложения.

9.2.14 Сейсмостойкость монолитных тоннельных конструкций при распространении продольных сейсмических волн вдоль оси тоннеля должна обеспечиваться антисейсмическими деформационными швами, призванными предотвращать образование разрывов в обделке тоннеля. Конструкция антисейсмического деформационного шва должна допускать взаимные продольные смещения смежных участков обделки без силового взаимодействия при обеспечении гидроизоляции тоннеля. Расстояние между деформационными швами определяется расчетом.

9.2.15 В местах пересечения тоннелем активных тектонических разломов следует устраивать дополнительные антисейсмические швы с усиленным армированием прилегающих участков обделки и увеличением при соответствующем технико-экономическом обосновании поперечного сечения обделки на прилегающих участках на протяжении, определенном с учетом данных горизонтального разведочного бурения, но не менее пяти наибольших поперечных сечений выработки с каждой стороны.

9.2.16 Порталы тоннелей в сейсмических районах рекомендуется проектировать в зависимости от состояния грунтов на подходах к тоннелю врезными или выносными, как правило, железобетонными с засыпкой и уположением лобового откоса. При расчетной сейсмичности 7 баллов допускается применение бетонных порталов в устойчивых скальных грунтах с железобетонными лобовыми подпорными стенами с парапетом над поверхностью откоса высотой не менее 1 м.

9.3 Расчеты на сейсмостойкость

9.3.1 Расчет тоннельных обделок в сейсмических районах выполняют по первому предельному состоянию:

- на основные сочетания нагрузок;

- особые сочетания, включающие постоянные нагрузки и сейсмическое воздействие.

9.3.2 Расчетная сейсмичность для конструкций тоннеля определяется предельно допустимым сейсмическим риском (классом сейсмостойкости) по таблице 4.1.

9.3.3 Конструкции тоннелей рассчитывают на сейсмические воздействия с учетом свойств окружающих грунтов методами механики сплошных сред или строительной механики в соответствии с требованиями СП 120.13330 и СП 122.13330. Напряжения в обделках тоннелей от сейсмических воздействий суммируют с напряжением от постоянных нагрузок.

9.3.4 Обделки тоннелей глубокого заложения (расстояние от шелыги свода до земной поверхности составляет не менее трех максимальных поперечных размеров выработки) рассчитывают исходя из определения (приложение Е) для каждого нормального сечения обделки тоннеля угла падения продольных и поперечных волн, при котором в данном сечении нормальные тангенциальные напряжения приобретают экстремальные значения.

9.3.5 Для предварительных расчетов при отсутствии точных характеристик грунтов на конкретном участке тоннеля сейсмические нормальные и касательные напряжения в изотропном массиве, возникающие на бесконечности по произвольным взаимно-перпендикулярным направлениям от действия сейсмических волн сжатия-растяжения и сдвига, рекомендуется определять по данным таблицы Ж.1 приложения Ж.

9.3.6 Расчеты тоннелей, сооружаемых открытым способом, выполняются на действие инерционных сил от масс грунта и конструкции тоннеля при вертикальном и горизонтальном направлениях сейсмического воздействия.

9.3.7 Расчеты на прочность элементов конструкции и оснований тоннелей выполняют с учетом особенностей конструкций и технологии производства работ, а также изменения свойств грунта, бетона, стали, сварных и других соединений при сейсмическом воздействии по СП 14.13330.

10 Водопропускные трубы

10.1 В сейсмических районах следует применять, как правило, железобетонные и металлические трубы. Вид трубы и размеры поперечного сечения конструкции должны быть обоснованы расчетом на нагрузки особого сочетания по ГОСТ 27751 и не противоречить требованиям других норм в области транспортного строительства.

10.2 Бетонные трубы с конструктивным антисейсмическим усилением допускается применять в районах сейсмичностью 7 и 8 баллов.