ar-net.ruТоннельные обделки на выносливость не проверяются, за исключением обделок пролетом более 9 м с минимальной засыпкой над перекрытием менее 1 м, которые рассчитываются по мостовой схеме.
5.6.5.5 Расчеты конструкций, возводимых закрытым способом, по предельным состояниям первой группы следует выполнять с учетом особенностей их работы:
а) для монолитных бетонных и монолитных железобетонных обделок в необводненных грунтах или при наличии гидроизоляции - возможности образования в наиболее напряженных сечениях пластических шарниров;
б) для сборных чугунных и железобетонных обделок со связями растяжения - податливости стыков и возможности образования в них пластических шарниров.
При расчетах бетонных и железобетонных обделок следует применять дополнительный коэффициент условий работы конструкции, равный 0,9, отражающий для монолитных обделок неточность в назначении расчетной схемы, для сборных обделок - деформативность стыков.
5.6.5.6 Расчеты обделок по предельным состояниям второй группы выполняются на основные сочетания нагрузок с использованием коэффициентов надежности по нагрузкам и по условиям работы конструкции, равных 1, и нормативных значений прочностных характеристик материалов.
5.6.5.7 Для расчета обделок на трещиностойкость предельно допустимая величина продолжительного раскрытия трещин со стороны грунта приведена в таблице 5.41 в зависимости от степени агрессивности окружающей среды. Предельная величина продолжительного раскрытия трещин внутренней поверхности обделки - 0,2 мм.
5.6.5.8 Расчеты тоннельных конструкций на внешние виды воздействий следует выполнять методами строительной механики на заданные нагрузки с учетом отпора грунтового массива, аналитическими методами механики сплошной среды или методами численного моделирования с использованием нелинейных моделей сплошных сред и нелинейных контактных моделей, выбираемых в зависимости от типа грунтов и конструктивных особенностей сооружения.
Деформационные характеристики грунтового массива (модуль деформации, коэффициент поперечной деформации, коэффициент упругого отпора) и физико-механические характеристики грунта, необходимые для численного моделирования с использованием нелинейных моделей, должны определяться на основании данных инженерно-геологических изысканий, натурных и лабораторных исследований в соответствии с требованиями 5.1.1.15, а также данных, полученных при строительстве тоннелей в аналогичных инженерно-геологических условиях. При отсутствии опытных данных коэффициент отпора допускается принимать по таблице 5.13.
Расчеты на действие гравитационного поля, тектонического и сейсмического воздействия возможно выполнять методами механики сплошной среды.
В расчетах обделок методом механики сплошной среды на прочность и трещиностойкость, возводимых в песчано-глинистых влажных и маловлажных грунтах, следует использовать значение модуля деформации грунта при повторном нагружении.
Расчеты должны выполняться с использованием программных комплексов, сертифицированных для использования на территории Российской Федерации.
Таблица 5.13
Наименование грунтов в сечении выработки | Коэффициент отпора, Н/см3 (кгс/см3), при удельном давлении на грунт | |
до 0,4 МПа (4 кгс/см2) | св. 0,4 МПа (4 кгс/см2) | |
Скальные средней прочности (временное сопротивление одноосному сжатию в водонасыщенном состоянии 25-40 МПа (250-400 кгс/см2): | ||
слаботрещиноватые | 1000-1500 (100-150) | 1000-1500 (100-150) |
сильнотрещиноватые | 400-600 (40-60) | 400-600 (40-60) |
Скальные средней прочности и малопрочные (временное сопротивление одноосному сжатию в водонасыщенном состоянии 8-25 МПа (80-250 кгс/см2): | ||
слаботрещиноватые | 700-1000 (70-100) | 700-1000 (70-100) |
сильнотрещиноватые | 200-400 (20-40) | 20000* (20-40) |
Глины твердые ненарушенные | 150-250 (15-25) | 80-150 (8-15) |
Глины полутвердые или твердые нарушенные | 100-200 (10-20) | 50-100 (5-10) |
Крупнообломочные, пески плотные | 70-100 (7-10) | 50-70 (5-7) |
5.6.5.9 Предварительные и поверочные (при реконструкции) расчеты конструкций допускается проводить исходя из предпосылки линейной работы материала конструкции и грунтового массива.
В уточненных расчетах следует учитывать свойства ползучести и нелинейности работы материала конструкции.
5.6.5.10 Силы трения и сцепления между тоннельной обделкой и грунтом следует учитывать в случаях, когда проектом предусматриваются мероприятия, обеспечивающие надежный контакт обделки с грунтом, кроме случаев заложения тоннеля в слабых грунтах. При этом величины передаваемых на грунт касательных напряжений не должны превышать величин предельных сдвигающих напряжений для грунта.
5.6.5.10а При проектировании ограждений котлованов и несущих стен, возводимых способом "стена в грунте", следует руководствоваться требованиями СП 22.13330.
5.6.5.11 При расположении тоннеля в обводненных мелких и пылеватых песках или переувлажненных связанных грунтах, а также в случае резкого изменения их свойств по трассе тоннель в целом следует рассчитывать по схеме балки на упругом основании. Расчет производят от нагрузки проходящего поезда. При скорости поезда до 70 км/ч коэффициент динамичности следует принимать равным 1, при скорости 70 км/ч и более - 1,1. По результатам расчета выполняют проверку прочности стыков между кольцами.
5.6.5.12 При расчетах обделок, обжимаемых в грунт, в основном сочетании нагрузок на стадии их монтажа необходимо учитывать полное усилие обжатия и временные строительные нагрузки. Для стадии эксплуатации обделок остаточное усилие обжатия следует учитывать в случае, если оно превышает нормальную силу от горного давления. В противном случае расчет ведется так же, как и для необжатых обделок.
5.6.5.13 Проверку прочности сечений бетонных и железобетонных обделок проводят по СП 63.13330.
Проверку прочности сечений чугунных тоннельных обделок по предельным состояниям проводят по СП 16.13330.
5.6.5.14 Стыки элементов сборной обделки, стягиваемые болтами, рассчитывают на прочность и трещиностойкость при предельных усилиях в болтах. Эти усилия следует вычислять по нормативному сопротивлению болтовой стали с коэффициентом 1,25.
5.6.5.15 Конструкции колонных станций, сооружаемых закрытым способом при последовательном возведении отдельных станционных тоннелей, проверяют по расчетным схемам, предусматривающим различные стадии напряженно-деформированного состояния конструкции и отдельных ее частей в процессе строительства.
Стальные колонны следует проектировать с учетом коэффициента условий работы, равного 0,8, и эксцентриситетов в поперечном и продольном направлениях станции, принимаемых в зависимости от конструкции опорных узлов, см:
а) при шарнирном опирании - 3;
б) при плоском опирании - 10;
в) при опирании через центрирующие прокладки - от 5 до 9 (в зависимости от их размеров);
г) при шарнирах с тангенциальными опорными частями - 2.
При соблюдении мер, исключающих смещение колонн в процессе строительства и раскрытие стыков между колоннами и торцами тюбингов при плоском их опирании, эксцентриситеты в поперечном направлении допускается уменьшать до 5 см.
5.7 Путь и контактный рельс
5.7.1 Путь
5.7.1.1 Электрифицированные рельсовые пути на линии следует предусматривать под расчетные статические нагрузки и скорости движения поездов согласно таблице 5.14.
Таблица 5.14
Пути | Статическая нагрузка от оси пассажирского вагона на рельсы, кН (тс) | Скорость движения поездов, км/ч, не более |
Главные | 147 (15) | 100 |
Станционные | 78 (8) | 40 |
Соединительные | 78 (8) | 75 |
Все элементы пути должны обеспечивать:
- безопасное и плавное движение поездов с установленными скоростями;
- стабильность рельсовой колеи и пути в целом;
- изоляцию электрических рельсовых цепей;
- технологичность текущего содержания и ремонтов пути.
Конструкции пути должны быть однотипными и ремонтопригодными.
Для защиты наземных (подземных) объектов от шума и вибрации, возникающих при эксплуатации линии, следует применять виброзащитные конструкции пути на всей длине защищаемого объекта, а также на подходах к нему длиной по 150 м с каждой стороны.
5.7.1.2 Рельсы путей следует использовать также в качестве электрических проводников в сети электроснабжения подвижного состава, в устройствах управления движением поездов и контроля целостности рельсовых нитей.
5.7.1.3 Параметры плана и продольного профиля путей должны соответствовать 5.3.
5.7.1.4 В качестве нижнего строения пути необходимо предусматривать:
а) на подземных участках - плоское основание из железобетона или монолитного бетона по таблице 5.7;
б) на наземных участках - плоское основание из железобетона или земляное полотно по СП 119.13330 для железных дорог I категории;
в) на надземных участках - железобетонные или металлические конструкции мостов (в том числе путепроводов, эстакад) по СП 35.13330.
5.7.1.5 Для земляного полотна наземных участков необходимо предусматривать:
- уплотнение грунтов в насыпях;