Navrhovanie podzemných stavieb. Navrhovanie podzemných dopravných stavieb Environmentálne požiadavky na navrhovanie a výstavbu základov, základov, podzemných a podzemných stavieb

NAVRHOVANIE KONŠTRUKCIÍ PODZEMNEJ DOPRAVY

Podzemné dopravné stavby zahŕňajú cestné, železničné, pešie, lodné tunely, tunely metra, podzemné parkoviská a garáže, podzemné továrne a námorné základne. V závislosti od hĺbky od povrchu H, plytké tunely (H< 10 м) и глубокого (Н >10-20 m) pokládka. Podľa polohy sa tunely delia na horské, podvodné a mestské.

Pozrime sa podrobnejšie na cestné a železničné tunely, ktorých projektovanie sa vykonáva na základe pokynov SIiP

II-14-78 „Železničné a cestné tunely“. Jednou z hlavných požiadaviek pri projektovaní dopravných tunelov je zabezpečiť prejazdnosť dopravy pri danej intenzite a rýchlosti. Táto požiadavka je zabezpečená dodržaním stanovených rozmerov v priereze tunela. Inými slovami, na určenie rozmerov prierezu tunela vo svetle je potrebné zostrojiť približovacie rozmery budov. Predstavuje podmienenú kolmicu

k osi koľaje, obrys, do ktorého by nemali padať žiadne časti konštrukcií a zariadení.

Pre cestné tunely je šírka vozovky - hlavná charakteristika rozmerov - pridelená 7 ("G-7") alebo 8 ("G-8") m, v závislosti od kategórie cesty, typu dopravy, dĺžky tunela a miestnych podmienok. Šírka jazdného pruhu je akceptovaná pre cesty kategórie I a II 3,75, kategória III - 3,5 a kategória IV - 3 m. Ochranné pásy so šírkou a výškou 0,25 m sú osadené po oboch stranách vozovky a do zabezpečiť bezpečnosť obslužného personálu - jednostranný chodník v šírke 1 m. Pri intenzite pešej dopravy nad 1000 osôb za hodinu sa počíta s vybudovaním chodníkov z oboch strán.

Pri návrhu transportného tunela je určujúcim parametrom jeho priepustnosť. Hlavné štandardné rozmery cestného tunela sú znázornené na obr. 1.6.

Pri umiestnení tunela na vodorovnom oblúku s polomerom 700 m a menším je potrebné zabezpečiť primerané rozšírenie vozovky, krajnice a priechodnej vôle. Odporúčané hodnoty rozšírenia v závislosti od polomeru krivky:

Na železniciach používajú pri projektovaní rozchod „C“ pre približovanie sa k budovám s rozchodom 1520 (1524) mm so šírkou priamej koľaje 4100 mm (obr. 1.7). Výška Ht rozmeru a jeho šírka bt v hornej časti sú určené v závislosti od konštrukcie závesu trolejového drôtu. V sieti s napätím 1,5-25 kV pre trolejové zavesenie s nosným káblom odoberte Ht = 6400 mm (bt - 2040 mm), bez nosného kábla Ht = 6250 mm (bt = 2240 mm).

Na zakrivených úsekoch trate by sa mala zväčšiť nájazdová svetlosť budov s ohľadom na predĺženie koncov a stredu vozňa do strán od osi trate a jej sklon, spôsobený prevýšením vonkajšej koľajnice, ktorá je určuje sa v závislosti od najvyššej povolenej rýchlosti na oblúku daného polomeru.

Prierezový tvar dopravných štôlní je preberaný v závislosti od banských a geologických podmienok ich umiestnenia, obdobne ako pri hydraulických štôlňach (pozri obr. 1.5 a tabuľka 1.5). V relatívne stabilných horninách s prevahou vertikálnych zaťažení je najracionálnejší do kopca tvar podkovy. V slabých, nestabilných vodonosných vrstvách, ktoré vyvíjajú významný obmedzujúci tlak, a pri vysokom hydrostatickom tlaku sa kruhová výstelka považuje za najhospodárnejšiu. Technológia výstavby má významný vplyv na výber formy obloženia. Takže napríklad aj za relatívne priaznivých inžiniersko-geologických podmienok, ak sa uvažuje s použitím tunelovacích štítov, ostenie nadobúda kruhový tvar.

Pri absencii kruhového horninového tlaku alebo pri zanedbateľnej hodnote možno steny podkovového ostenia navrhnúť a klenbu možno vytýčiť pozdĺž kruhového (jednokoľajové železničné tunely) alebo trojstredového skriňového oblúka (dvojkoľajové tunely). traťové železničné a cestné tunely). Výhody rovných zvislých stien z hľadiska práce sú celkom zrejmé. Zároveň sú veľmi často nahradené zakriveným vnútorným obrysom kvôli vzniku v mnohých prípadoch pozdĺžnych trhlín na styku klenby s rovnými stenami.

V horninách, ktoré vyvíjajú výrazný bočný tlak na ostenie, ako aj v horninách náchylných na vzpieranie, je potrebný uzavretý obrys ostenia s reverznou klenbou alebo vystužená plochá žľabová doska.

Ryža. 1.6. Rozmery cestného tunela: s jednostrannými (a) a obojstrannými (b) chodníkmi:
R - polomer vnútorného obrysu tunela

Tabuľka 1.6

Dizajn	Trieda betónu (nie nižšia)	Dizajn	Trieda betónu (nie nižšia)
Železobetónové bloky	VZO	Portál	B15
Klávesy plné alebo rebrované		Vrchná betónová vrstva
Monolitický betón a želé	B15	Štruktúry ciest	B12.5
Podšívka z kravského betónu		Betónový základ cesty a
Podšívka zo striekaného betónu	В22,5-В25	Plnenie zásobníka	B7.5

Pri výbere materiálu na obloženie je potrebné vychádzať z dostupnosti miestnych stavebných materiálov, berúc do úvahy maximálnu mechanizáciu procesov jeho výstavby. Najbežnejšími materiálmi na obloženie sú betón, železobetón a liatina. Monolitický betón by sa mal používať v ťažko prístupných priestoroch, keď vytvorenie dočasnej základne na výrobu prvkov prefabrikovaných konštrukcií nie je ekonomicky realizovateľné, ako aj pri výstavbe tunelov v puklinových horninách ťažených odstrelmi, pri výstavbe ostení po častiach, pri tienení lisovaním betónu a na ťažkých miestach mate. Použitie monolitického betónu na ostenie je prípustné aj v oblastiach so seizmicitou 7-9 Richterovej stupnice.

V závislosti od vlastností hornín, hydrogeologických podmienok a výrobných vlastností sa v suchých horninách používa obyčajný portlandský cement triedy 300-500; vo vodonosných vrstvách - pucolán a troska; s veľkým náporom agresívnej vody – hlinitého cementu. Zlepšenie kvality betónu sa dosiahne zavedením plastifikačných, povrchovo aktívnych alebo prevzdušňovacích prísad. Aby sa do výroby nedostala voda, používa sa striekaný betón alebo striekaný betón.

9.1 Podľa pomeru hlavných rozmerov sa podzemné stavby delia na líniové (predĺžené) a kompaktné.

9.2 Podzemné stavby postavené otvorenou metódou zahŕňajú stavby postavené:

V jamách bez uzatváracích štruktúr;

V jamách s použitím dočasných uzatváracích konštrukcií (jazyky, pilóty, hmoždinky atď.) a trvalých uzatváracích konštrukcií („steny v zemi“, sečné pilóty atď.);

V jamách pomocou špeciálnych stavebných metód (zmrazovanie pôdy, upevňovanie pôdy atď.);

Metóda drezovej studne.

9.3 Priestorovo-plánovacie riešenia podzemných stavieb musia zohľadňovať konštrukčné a technologické vlastnosti stavby.

Konštrukčné riešenia podzemných stavieb musia zabezpečiť ich geometrickú nemennosť, čo najpriaznivejšie statické vlastnosti, stálosť polohy a tvaru a pevnosť.

9.4 Program geotechnického prieskumu pre projektovanie podzemných stavieb I. stupňa zodpovednosti musí byť vypracovaný za účasti špecializovaných organizácií.

9.5 Počas geotechnických prieskumov je potrebné identifikovať a preštudovať:

Tektonické a krasové štruktúry, zlomy a vrásy;

Predpokladané prítoky vody do jám a podzemných diel, veľkosť tlaku v horizontoch podzemných vôd, prítomnosť a hrúbka akvitardov a ich odolnosť proti prieniku tlakových vôd;

Prítomnosť a distribúcia pôd s tekutým pieskom, tixotropnými a zásypovými vlastnosťami a vibračným dotvarovaním;

Prítomnosť a umiestnenie podzemných stavieb, pivníc, tunelov, inžinierskych sietí, studní, podzemných diel, vrtov atď.;

Dynamické vplyvy z existujúcich štruktúr.

9.6 Pri výstavbe podzemných stavieb v jamách s použitím trvalých uzatváracích štruktúr sa geologické vrty umiestňujú na mriežku najviac 20 x 20 m alebo pozdĺž trasy ohradných stavieb najmenej každých 20 m. Počet vrtov závisí od kategórie zložitosť inžinierskogeologických podmienok a nesmie byť viac ako päť.

Inžiniersko-geologická štruktúra lokality musí byť študovaná do hĺbky najmenej 1,5 + 5 ì, ãäå - hĺbka základne uzatváracej konštrukcie, ale nie menej ako 10 m od základne uzatváracej konštrukcie. Najmenej 30 % vrtov, ale nie menej ako tri vrty, musí byť vyvŕtaných do špecifikovanej hĺbky.

Pri navrhovaní podzemných stavieb bez uzatváracích konštrukcií musí byť hĺbka studní najmenej 1,5 + 5 ì, ãäå - hĺbka jamy.

9.7 Pri projektovaní podzemných stavieb prvého stupňa zodpovednosti, okrem tých, ktoré sú uvedené v 5.1.8, musia byť poľnými a laboratórnymi metódami stanovené nasledujúce fyzikálne a mechanické vlastnosti rozptýlených a skalnatých zemín:

Modul deformácie pre primárnu vetvu zaťaženia a sekundárnu vetvu zaťaženia (pozri 5.5.31). Sekundárne (opakované) zaťaženie by sa malo vykonávať pre rovnaké rozsahy namáhania ako primárne;

Koeficient priečnej deformácie. Pre podzemné stavby II a III úrovne zodpovednosti sa vypočítané hodnoty koeficientu môžu brať v súlade s 5.5.44;

Pevnostné charakteristiky: uhol vnútorného trenia a špecifická priľnavosť, stanovené pre podmienky zodpovedajúce všetkým etapám výstavby a prevádzky podzemnej stavby;

Jednoosová pevnosť v tlaku pre skalnaté a umelo zamrznuté pôdy;

Špecifické normálové a tangenciálne sily mrazu è;

koeficient filtrácie pôdy;

Klasifikačné charakteristiky horninových masívov: modul lomu, ukazovateľ kvality horniny, koeficient zvetrávania (článok 2.02.02).

V odôvodnených prieskumoch možno podľa osobitného zadania určiť ďalšie fyzikálne, mechanické a klasifikačné charakteristiky zemín.

9.8 Ak je to potrebné, mali by sa vykonať merania napätia v skalných masívoch a pôdach; experimentálne terénne práce na odvodňovaní, spevnení a zmrazovaní pôd, inštalácia sečných hromád a „múr v zemi“, ako aj geofyzikálne a iné štúdie.

9.9 Výpočty a projektovanie podzemných stavieb v podmienkach existujúcich budov by sa mali vykonávať tak, aby sa zabezpečila pevnosť a stabilita samotných stavieb, ako aj aby sa zachovali existujúce budovy a životné prostredie.

9.10 Pri navrhovaní podzemných stavieb by sa mala brať do úvahy úroveň ich zodpovednosti, ako aj zodpovednosť štruktúr, ktoré môžu byť ovplyvnené podzemnou stavbou v súlade s GOST 27751.

V prípade, že existujúca stavba vyššieho stupňa zodpovednosti spadá do zóny vplyvu navrhovanej podzemnej stavby, musí sa miera zodpovednosti navrhovanej stavby zvýšiť na mieru zodpovednosti dotknutej stavby.

9.11 Výpočty podzemných stavieb pre prvú a druhú skupinu medzných stavov sa musia vykonať v súlade s oddielom 5 a zahŕňajú definície:

Únosnosť základu, stabilita konštrukcie a jej jednotlivých prvkov;

Miestna sila skalného podkladu;

Stabilita svahov susediacich s konštrukciou, svahy, strany jám;

Stabilita obvodových konštrukcií;

Vnútorné sily v uzatváracích, dištančných, kotviacich a základových konštrukciách;

Filtračná sila podkladu, tlak podzemnej vody na konštrukciu podzemnej stavby, filtračný prietok;

Deformácie systému „podzemná stavba-základ“.

Pri výpočtoch je potrebné brať do úvahy možné zmeny hydrogeologických podmienok, ako aj fyzikálne a mechanické vlastnosti pôdy, berúc do úvahy zamŕzanie a rozmrazovanie, javy poklesu, zdvíhanie a napučiavanie.

9.12 Pri navrhovaní podzemných stavieb, ktoré čiastočne alebo úplne blokujú prirodzené filtračné toky v pôde alebo horninovom masíve, ako aj pri zmene podmienok a ciest filtrácie podzemných vôd je potrebné predvídať zmeny hydrogeologického režimu staveniska.

Prognóza zmien hydrogeologického režimu by mala byť realizovaná matematickým modelovaním filtračných procesov pomocou numerických metód.

9.13 Pri navrhovaní podzemných stavieb v podmienkach jestvujúcich stavieb sa má vykonať geotechnická prognóza vplyvu stavby na zmenu napäťovo-deformačného stavu zemného masívu a deformáciu existujúcich stavieb.

Táto predpoveď by sa mala vykonávať spravidla matematickým modelovaním pomocou nelineárnych modelov pôdy s použitím numerických metód.

9.14 Pri určovaní zaťažení a vplyvov na podklad a konštrukcie podzemných stavieb sa medzi trvalé zaťaženia započítavajú: hmotnosť stavebných konštrukcií podzemnej alebo zakopanej stavby a povrchových stavieb, ktoré na ňu prenášajú zaťaženie priamo alebo cez zem; tlak pôdnej hmoty obsahujúcej štruktúru a podzemnú vodu počas ustálenej filtrácie; ťahové sily trvalých kotiev; expanzné sily atď.

Dočasné dlhodobé zaťaženia a vplyvy zahŕňajú: hmotnosť stacionárnych zariadení podzemných stavieb; tlak podzemnej vody za nestabilných podmienok filtrácie; zaťaženie z materiálov uložených na povrchu zeme; teplotné technologické vplyvy; ťahové sily dočasných kotiev; zaťaženie spôsobené zmenami vlhkosti, zmršťovaním a dotvarovaním materiálov a pod.

Krátkodobé zaťaženia a vplyvy zahŕňajú: dodatočný tlak pôdy spôsobený pohybujúcim sa bremenom umiestneným na povrchu zeme; teplota klimatické vplyvy a pod.

Špeciálne zaťaženia a vplyvy zahŕňajú: seizmické vplyvy; dynamické vplyvy prevádzky liniek metra, dopravných stavieb alebo priemyselných zariadení; nárazy spôsobené deformáciami podkladu pri poklese, napučiavaní a mrazovom zdvíhaní zemín a pod.

9.15 Pri projektovaní podzemných stavieb I. a II. stupňa zodpovednosti by sa malo zabezpečiť monitorovanie (oddiel 14).

Musia sa zabezpečiť inžinierske opatrenia na zabezpečenie ochrany životného prostredia okolia pred povodňami, kontamináciou podzemných vôd priemyselnými a domácimi odpadovými vodami atď., Ako aj na ochranu blízkych stavieb pred neprijateľnými deformáciami.

Naša spoločnosť vypracuje projektovú alebo pracovnú dokumentáciu pre výstavbu podzemných budov a stavieb, ako sú:

• Podzemné časti občianskych alebo priemyselných stavieb (pivnice a prízemia, parkovacie komplexy a technické úrovne atď.);
• Preprava lineárnych predmetov (priechody pre chodcov, príjazdové cesty atď.);
• Hydraulické konštrukcie;
• Inžinierske infraštruktúry (siete, kolektory, potrubia atď.);

Veľká hĺbka a nízky tlak pod základom podzemnej stavby sú hlavnými znakmi takýchto štruktúr. Tlak pod základom základov podzemnej stavby je často nižší ako tlak vlastnej hmotnosti vyťaženej zeminy pri hĺbení jamy.

Ďalšou vlastnosťou štruktúr tohto typu je, že sa vo väčšine prípadov nachádzajú pod úrovňou podzemnej vody. Táto vlastnosť je vážnou podmienkou pre návrh a výstavbu podzemnej stavby. Napríklad kvôli nízkej hmotnosti a umiestneniu pod hladinou podzemnej vody je v niektorých prípadoch potrebné dodatočne zabezpečiť konštrukciu v hmote zeminy proti jej vyplavovaniu, čo je zabezpečené napríklad osadením zemných kotiev alebo pilót. .

V modernej stavebnej praxi existujú rôzne typy podzemných stavieb, ako sú plytké stavby (hĺbka do 15 m), hĺbkové stavby (nad 15 m), líniové podzemné stavby, výplňové stavby. Podzemné stavby môžu byť konštruované otvoreným spôsobom v jamách, alebo uzavretým spôsobom (technológia zhora nadol). Praktizuje sa budovanie podzemných stavieb v prirodzenom, nízkom reliéfe, s výplňou dutín nízkeho reliéfu;

Podzemné stavby zaraďujem do kategórií, ktoré sa stanovujú v závislosti od náročnosti stavby, ako aj zložitosti inžinierskych a geologických podmienok. Je zaujímavé, že kategória konštrukcie musí byť „priradená“ pred začiatkom projektových a prieskumných prác, pretože od toho závisí zloženie a rozsah tejto práce.

Najťažšia je 3. kategória. Táto kategória si vyžaduje najmä kvalitný inžiniersko-geologický prieskum vrátane podrobných pôdnych štúdií a neštandardných terénnych skúšok. Pre návrh kategórie 3 môžu byť potrebné aj neštandardné výpočtové metódy využívajúce špeciálne modely správania pôdy. Pre 3. kategóriu zložitosti je vždy potrebný geotechnický monitoring a vedecko-technická podpora.

Inžiniersko-geologické prieskumy

Projektovanie podzemných stavieb si vyžaduje najmä kvalitné inžiniersko-geologické prieskumy, pri ktorých sa podrobne študujú:

• Geologická stavba lokality, jej geomorfológia;
• Hydrogeologické pomery;
• Prírodné a inžiniersko-geologické procesy a javy;
• vlastnosti pôdy a predpoveď ich zmien počas výstavby, ako aj počas prevádzky zariadenia;
• Skúma sa možnosť rozvoja nebezpečných geologických a technogénnych procesov.

Zaťaženia a nárazy

Pri navrhovaní podzemných stavieb sa zohľadňuje vplyv a vplyv tak existujúcej zástavby na stavenisku, ako aj výstavby objektu na okolitú zástavbu. V tomto prípade sa berú do úvahy všetky zaťaženia a nárazy, ktoré môžu ovplyvniť stav napätia a deformácie okolitej hmoty, ako napríklad:

• Preprava nákladov;
• Technologické zaťaženie vibráciami a vplyvy okolitých budov;
• Rozvoj životného prostredia a perspektíva využitia okolitého priestoru;
• Potreba preložiť blízke inžinierske siete;
• Potreba vykonať demoláciu alebo demontáž okolitých budov vrátane podzemných stavieb;
• Potreba posilniť základy alebo základy blízkych budov alebo štruktúr;
• Potreba archeologických vykopávok (v historickej časti mesta);

Zaťaženia a vplyvy sa musia stanoviť výpočtom, keď sa uvažuje o spoločnej práci konštrukcie a základu. V tomto prípade sa koeficienty spoľahlivosti zaťaženia, koeficienty kombinácie zaťaženia atď. prijímajú v súlade so stavebnými predpismi a predpismi.

Počiatočné údaje pre návrh

Keďže projektovanie podzemných stavieb je obzvlášť zložitá úloha v stavebníctve, štúdium, analýza a interpretácia zdrojových údajov si vyžaduje vysokú kvalifikáciu a skúsenosti s projektovaním a výstavbou podzemných stavieb.

Hlavným rozdielom medzi zdrojovými údajmi pre podzemné stavby je ich objem. Neexistujú žiadne zásadné rozdiely v zložení a obsahu oproti východiskovým údajom pre návrh bežných základov.

Návrh podzemných stavieb teda vyžaduje:

• Technické špecifikácie pre dizajn;
• Výsledky inžinierskych prieskumov;
• Výsledky kontroly okolitých budov;
• Projektová dokumentácia stavieb a stavieb vo výstavbe v zóne vplyvu stavby;
• Materiály pred návrhom;
• Prvotná povoľovacia dokumentácia vr. GPZU, technické podmienky a pod.;
• A tak ďalej;

Premlčacia lehota (vek) zdrojových dátových materiálov musí byť v súlade s požiadavkami stavebnej legislatívy. Pri výsledkoch inžiniersko-geologických prieskumov by teda premlčacia doba nemala presiahnuť tri roky.

Navrhovanie podzemných stavieb

V procese návrhu je potrebné zvážiť všetky možné scenáre a návrhové situácie interakcie objektu s prostredím a pôdnym základom a pôsobenie jednotlivých prvkov konštrukcie pri vzájomnej interakcii.

Pre každú návrhovú situáciu sú vykonávané komplexné výpočty pre medzné stavy, zabezpečujúce spoľahlivú výstavbu a prevádzku konštrukcie, s cieľom realizovať optimálne a efektívne technické riešenia.

Prijatie určitých technických rozhodnutí je založené na:

• Vykonávanie série zložitých analytických a numerických výpočtov;
• Požiadavky predpisov a stavebných predpisov;
• Vykonávanie fyzického modelovania a/alebo testovania staveniska v plnom rozsahu.

Pri navrhovaní konštrukcie tejto triedy je potrebné vziať do úvahy skúsenosti s navrhovaním a výstavbou analógových zariadení.

Prednáška 2

Technológia vo všeobecnom zmysle je poradie a metódy vykonávania práce. Toto chápanie je celkom aplikovateľné na zvažované otázky vrátane vývoja PPR. Progresívne riešenia prijaté v PIC sú implementované vo forme efektívnych technológií. V tomto prípade sa návrh technologických reťazcov uskutočňuje v opačnom smere, t.j. od dna k povrchu.

Projekt ponorenia hriadeľa obvyklým spôsobom vyvinuté v nasledujúcom poradí:

Vyberte racionálnu technologickú schému pre dané podmienky a zostavu tunelovacieho zariadenia pre čelbu;

Navrhnú technológiu práce podľa procesov, vypočítajú komplexnú rýchlosť výroby, vyberú zloženie raziacej posádky, určia trvanie raziaceho cyklu a zostavia harmonogram organizácie prác na čelbe;

Vypočítajte technickú rýchlosť potápania hriadeľa, objasnite možnú produktivitu práce potápačov hriadeľa a určte celkové náklady na 1 m hriadeľa;

Navrhujú vybavenie povrchu šachty, vypočítavajú stúpanie, transport horniny po povrchu, vetranie, odvodňovanie, prívod stlačeného vzduchu, osvetlenie, alarm a komunikáciu;

Vypracujte opatrenia na bezpečný pracovný výkon.

Technické rýchlosti sudov metóda vŕtania a odstreľovania by sa nemali brať nižšie ako štandardné (pre vertikálne šachty 55 m/mesiac, pre šikmé šachty 50 m/mesiac). Pri navrhovaní kmeňov v skale f> 7, ako aj pomocou špeciálnych metód možno štandardnú mieru prieniku znížiť o 25 %.

Návrh potopenia šachty končí vypracovaním odhadu objektu a výpočtom technicko-ekonomických ukazovateľov: rýchlosť potopenia, produktivita práce a celkové náklady na potopenie 1 m šachty. K projektu sú priložené výkresy pozdĺžneho rezu pozdĺž šachty s umiestnením celého komplexu raziacich zariadení, prierez šachty po dobu jej prevádzky a v prípade potreby aj pasport vŕtania a odstrelu. operácie s umiestnením otvorov v dvoch projekciách.

Po výbere schémy konštrukcie šachty a podrobnom vývoji technológie jej vŕtania, projekt ťažby odpadu(úsek) šachty potrebný na umiestnenie komplexu zariadení na razenie šachty. technologický odpad je často hlbší ako ústie vrtu a závisí od vzoru vŕtania a použitého zariadenia. Pri kombinovanej schéme a komplexoch KS-2u a 2KS-2u sa táto hĺbka odoberá do 30 m a pri schéme paralelných panelov s príslušným tunelovacím zariadením - do 50 m. Hlavné ciele projektu sú nasledovné:

Vypracovanie schémy vŕtania pre túto časť šachty s príslušným vybavením pre povrch a dno;

Stanovenie náplne práce a zloženia tímu;

Výber zariadenia na vybavenie povrchu a kreslenie situačný plán jeho umiestnenie s prihliadnutím na umiestnenie zariadenia na potopenie samotnej šachty;

Vybudovanie lineárneho alebo sieťového harmonogramu prechodu technologického odpadu, berúc do úvahy prípravné práce, vybavenie a technologické prestávky (napríklad inštalácia nulového rámu atď.);

Vypracovanie odhadu objektu na výstavbu technologického odpadu a stanovenie technicko-ekonomických ukazovateľov.

Časť projekt vystuženia vertikálneho hriadeľa zahŕňa: montáž brokovníc, zavesenie vodičov, usporiadanie a zakrytie schodiskových oddelení, montáž potrubí, montáž nosných konštrukcií (konzoly alebo konzoly na upevnenie káblov a potrubí, kompenzátory, pristávacie nosníky, rámy na zdvíhacie nádoby atď.) , schéma práce na skúšaní zostavenej výstuže pri zaťažení.

Technické rýchlosti na vystuženie kmeňov nie sú nižšie ako štandardné, m/mesiac: inštalácia palebných čiat a zavesenie pevných vodičov - 300; zavesenie lanových vodičov (v jednom závite) – 5000; kladenie potrubí (v jednom závite) - 2000.

Vertikálne šachty v rôznych hĺbkach sú napojené na vetracie a káblové kanály, horizontálne diela a komory. Objemy spojov sú malé v porovnaní s objemami kmeňov, avšak kvôli vysokej náročnosti práce trvá rezanie spoja 1-3 mesiace. Mzdové náklady na 1 m 3 rozhrania sú 10-12 krát vyššie ako pri zapustení 1 m 3 šachty. Technická rýchlosť razenia pri šachtových dielach na voľnom priestranstve by mala byť minimálne 400 m 3 /mesiac.

Vo vodou nasýtených nestabilných horninách, ako aj vo zvodnených horninách sa používajú na vŕtanie šácht. špeciálne metódy.

Progresívny spôsob výstavby vertikálnych banských šácht je vŕtanie. Používa sa pri absencii krasových dutín, výrazných puklín a iných geologických porúch v geologickom úseku, ktoré spôsobujú absorpciu splachovacieho roztoku. Na vŕtanie šácht v stabilných a nezmáčavých horninách sa používa voda ako výplachová kvapalina a v stabilných vodou nasýtených, puklinových a kavernóznych horninách sa používajú chemicky upravené roztoky ílu s minimálnou výdatnosťou vody.

IN projekt vŕtania hriadeľa V závislosti od povahy hornín, priemeru a hĺbky kmeňa, stupňa jeho zakrivenia sa používa jeden z nasledujúcich spôsobov konštrukcie obloženia: ponorný, sekčný alebo kombinovaný. Cementovanie tmeleného priestoru pri vŕtaní šácht sa vykonáva v dvoch etapách: primárna a kontrolná.

Konsolidovaný projekt výstavby šachty zahŕňa všetku grafickú a textovú dokumentáciu súvisiacu s návrhovým postupom jej razenia za bežných podmienok, ako aj jednotlivé projekty vypracované na razenie úsekov šachty špeciálnymi metódami. Nakoniec je vypracovaný konsolidovaný harmonogram výstavby šachty.

Horizontálne práce vo väčšine prípadov sú hlavnými časťami podzemnej stavby. Najbežnejšími predstaviteľmi rozšírených horizontálnych diel sú tunely(dopravné, hydraulické, zberné atď.) a štôlne, používané ako približovacie alebo pomocné práce. Trieda horizontálnych prác tiež zahŕňa podzemné komory - diela, ktoré majú relatívne veľký prierez vzhľadom na svoju dĺžku (komory čerpacích staníc, vráta, transformátory, podzemné bazény, turbíny vodných elektrární, nádrže, inštalačné komory a pod.).

Východiskové údaje pre návrh technológie výstavby tunela, štôlne alebo komory sú: dĺžka výkopu, tvar a rozmery prierezu v priestranstve a prierazu; situačný plán umiestnenia výkopu v komplexe podzemných stavieb; geologické, hydraulické a fyzikálno-mechanické údaje o horninách, cez ktoré sa prechádza; špecifikované alebo štandardné trvanie výstavby výkopu.

Na výstavbu tunelov sa v závislosti od veľkosti a tvaru prierezu, ako aj od inžinierskych a geologických podmienok používajú rôzne metódy: priebežné čelby, lavicové a s postupným otváraním profilu, podoprená klenba, podperné jadro a pod. Spôsob razenia a prostriedky mechanizácie sú zvolené na základe technického a ekonomického porovnania možností.

Pri projektovaní diel s dĺžkou nad 300 m a nemožnosti vyvŕtania dostatočného počtu prieskumných vrtov v trase podzemného objektu sa zabezpečuje nábehová štôlňa po celej dĺžke v priereze diela alebo mimo neho.

Pevná metóda porážky odporúča sa pre výkopy do výšky 10 m s monolitickým obložením v horninách s f³ 4. Dočasné upevnenie výkopov pri realizácii v monolitických (nezvetraných) horninách s f³ 12 nie je k dispozícii a v skalnatých puklinových (zvetraných) horninách je potrebná dočasná podpora.

Koncesná metóda akceptované na výkopy s výškou nad 10 m v horninách s f³ 4 a menej ako 10 m vysoký v skalách s f= 2¸4. Zvyčajne používajú schému so spodnou rímsou.

Horná časť tunelového úseku s lavicovou metódou sa vykonáva kontinuálnou porážkovou metódou. Jeho výška sa berie od 3 do 4 m, berúc do úvahy umiestnenie konvenčných banských zariadení na ňom a konštrukciu klenby v minimálnej prípustnej výške.

Spodná časť prierezu výkopu vo výške viac ako 10 m sa vykonáva metódou stupňovitého porubu alebo pozdĺž vrstiev, ktorých výška by nemala presiahnuť 10 a 5 m pri f³ 12 a 4 £ f < 12 соответственно.

Metódy podporovaný trezor alebo podporné jadro vhodné pre krátke (do 300 m) práce veľkého prierezu so slabo odolnými horninami, vyžadujúce postupný vývoj horniny v priereze so súčasným dočasným upevnením a následnou sekčnou výstavbou trvalej podpery (obloženie) .

Metóda štítu akceptované v projektoch na vykonávanie rozšírených (viac ako 150-200 m) prác v nestabilných nehorninových útvaroch, ako aj vo zvetraných horninách s vysokým tlakom hornín, vyžadujúcich výstavbu ostenia po postupe čelby. Metóda štítu je široko používaná najmä pri projektoch výstavby tunelov metra a mestských kanalizácií v kombinácii s prefabrikovaným alebo monoliticky lisovaným betónovým obkladom.

Výstavbu tunelov staníc metra je možné navrhnúť aj panelovou metódou. Pre ich malú dĺžku (120-160 m), potrebu výstavby inštalačných a demontážnych panelových komôr, značné náklady a trvanie inštalácie a demontáže tunelovacích štítov sa však pre staničné tunely častejšie používa bezštítové (erektívne) tunelovanie.

Konštrukcia komôr s výškou nad 10 m s ostením sa zabezpečuje v tomto poradí: vykoná sa oblúková časť výkopu a postaví sa ostenie klenby, potom hlavný horninový masív (jadro) komory je vyvinutý a obloženie stien je postavené.

Klenba komory s rozpätím do 20 m v stabilných horninách s f> 8 sa spravidla vykonáva na celom úseku. Pri rozpätí viac ako 20 m v stabilných horninách a bez ohľadu na rozpätie v skalách priemernej stability ( f= 4¸8) navrhujú spravidla vykonať oblúkovú časť pred strednou časťou sekcie.

V stredne odolných skalnatých a poloskalnatých horninách ( f< 4) проведение сводовой части камерных выработок часто проектируют podporovaná metóda trezoru. Pri nedostatočných informáciách o inžinierskych a geologických podmienkach stavby sa počíta s prieskumným a odvodňovacím (navádzacím) výkopom pre návrhovú dĺžku komory.

Pri výstavbe tunelov alebo štôlní pod úrovňou podzemnej vody alebo ak je pod výkopom tlaková zvodnená vrstva je potrebné špeciálne metódy: umelé znižovanie hladiny podzemnej vody, zamŕzanie, upchávanie alebo v extrémnych prípadoch realizácia výkopov pod stlačeným vzduchom.

Pri dĺžke tunelov nad 500 m je efektívne a bezpečné použiť štítové raziace komplexy s pôdnym alebo hydraulickým zaťažením čelby v heterogénnych podmáčaných, nestabilných pôdach.

Na razenie tunelov v odvodnených piesočnatých, piesočnatých a hlinitých horninách pod železničnými traťami, cestami a inými inžinierskymi stavbami, aby sa znížili možné deformácie ich alebo zemského povrchu, zabezpečte metódy lisovania obloženia, alebo vytvorenie pokročilej ochrannej clony pomocou mikrotunelovania s následným tunelovaním.

Na výstavbu podzemných zásobníkov kvapalného paliva a plynu sa v hustých soľných ložiskách okrem konvenčných banských stavebných metód využíva rozpúšťanie solí vrtmi na vytváranie podzemných dutín.

Návrh vodorovného výrubu zahŕňa vypracovanie projektov výrubu jeho hlavnej časti, montážnych a demontážnych komôr, technologického odpadu a končí vypracovaním konsolidovaného harmonogramu výstavby a tabuľky technicko-ekonomických ukazovateľov. Zároveň sa porovnávajú možné možnosti vykonávania ťažobných operácií, načasovanie, pracovná náročnosť a náklady.

Dĺžka technologického odpadu potrebná na inštaláciu a umiestnenie raziaceho zariadenia môže dosiahnuť 20-70 m Jeho návrh zahŕňa: výber a vypracovanie schémy razenia tunela s vhodným vybavením pre povrch a čelbu, výpočet technických a ekonomických ukazovateľov, výkres vypracovanie harmonogramu prác a vypracovanie výkresov.

Konsolidovaný projekt banských a tunelovacích prác zahŕňa všetky rozhodnutia o etapách výstavby portálu, hlavných a záverečných úsekov, napojení, križovatiek s inými dielami a pod. Konsolidovaný projekt musí obsahovať informácie o objeme, načasovaní a nákladoch práce.

V súhrnnom projekte je z generelu trasy podzemnej stavby v kombinácii so situačným plánom územia vyznačená poloha podzemných a povrchových prác, stavenísk a skládok skál. Projekt určuje usporiadanie mechanizmov používaných v oblastiach, ich životnosť, režimy a objemy práce pomocou špeciálnych metód.

Súčasťou projektu sú dispozičné schémy mechanizmov a zariadení pre servisné procesy a vytvorenie potrebných teplotných a vlhkostných podmienok na obdobie inštalácie zariadenia a pred uvedením do prevádzky.

Vysvetlivka k pracovnému projektu poskytuje odôvodnenie akceptovaných metód a rýchlostí vykonávania jednotlivých prác, použitie špeciálnych metód práce, ako aj zoznam konštrukcií, ktoré si v podmienkach inštalácie trvalého technologického zariadenia vyžadujú vytvorenie potrebných teplotných a vlhkostných podmienok s uvedením jeho hlavných parametrov.

Otvorená cesta výstavba podzemných stavieb, pri ktorých sa otvor uskutočňuje jamami alebo ryhami priamo z povrchu, poskytuje možnosť využitia komplexov vysokovýkonných strojov a zariadení s nepretržitou organizáciou stavebných prác pri hĺbení hornín (zemín) a výstavba podzemných stavieb. Otvorená metóda sa používa pri výstavbe podzemných stavieb na akýkoľvek účel, položených v malej hĺbke od povrchu zeme pod oblasťou bez rozvoja. Otvorená metóda je vhodná pri výstavbe plytkých staníc metra a rampových komôr, mestských dopravných a peších tunelov, prechodových úsekov z podzemných liniek metra do nadzemných, pri rezaní horských tunelov do miernych svahov atď.

V mestskom prostredí, kde trasa tunela alebo kolektora metra križuje obytné oblasti s veľkým počtom budov, stavieb a podzemných komunikácií, sa spôsob vykonávania prác volí na základe technického a ekonomického porovnania možností. Nevýhody otvoreného spôsobu výstavby podzemných stavieb zahŕňajú:

· narušenie bežného života mesta na dlhé obdobie;

· potreba preloženia významnej časti inžinierskych sietí a komunikácií spadajúcich do pracovného priestoru;

· potreba posilniť základy budov a stavieb nachádzajúcich sa v blízkosti av niektorých prípadoch aj ich demoláciu;

· výstavba dočasných mostov cez jamy a odvodňovacie systémy;

· značné náklady na materiálne a pracovné zdroje na obnovu vozovky, komunikácií a zelených plôch.

Výber medzi jamovou a výkopovou metódou sa robí na základe technického a ekonomického porovnania možností. Ak je trasa navrhnutá po nezastavanom území alebo pod širokou uličnou diaľnicou, kde tunel nezaberá celú šírku vozovky alebo kde je vhodné preložiť mestskú dopravu na inú diaľnicu, je možné použiť jamy s prírodnou horninou svahy.

V stiesnených alebo nepriaznivých inžinierskych a geologických podmienkach sa využívajú jamy alebo priekopy s kolmými stenami. Ich stabilitu zaisťujú rôzne typy oplotení: pilóty, štetovnice, sečné pilóty, „stena v zemi“ atď. Ak uvedené metódy nevyriešia problém samy o sebe, možno ich kombinovať s umelým zmrazovaním alebo upchávaním vodonosných vrstiev, odvodnením, inštaláciou pôdno-cementových závesov atď.

Pri výstavbe tunelov metra a iných dlhých tunelov metódou otvoreného výrubu je možné dosiahnuť vysoké výsledky použitím panelovej metódy razenia s pravouhlými štítmi a plným ostením, postaveným pomocou portálových žeriavov. Vysokovýkonné zemné a iné stroje a zariadenia použité v tomto prípade umožňujú vykonávať práce rýchlo a vysoko efektívne a vývojový diagram organizácie výstavby a krátka dĺžka pracovnej plochy od hlavy až po konečné body (50-70 m) zabezpečujú pomerne rýchlu obnovu výstavbou narušeného územia mesta.

Rýchly rozvoj vedecko-technického pokroku prispieva k vzniku vyspelých technológií vo všetkých sférach verejného života. Demografická situácia, nárast kúpyschopnosti obyvateľstva a iné určujú naliehavú potrebu ľudstva rozvíjať ďalší priestor pre svoje životné aktivity. Zemské hlbiny v tomto zmysle nie sú výnimkou, a preto už dlho priťahujú pozornosť vedcov a priemyselníkov a dokonca aj obyčajných ľudí, teda vás a mňa.

Dnes teda chceme hovoriť nielen o podzemných budovách - pivniciach, prízemiach a podzemných parkoviskách obchodných centier, ale konkrétne o stavbách umiestnených pod zemou - tunely, bunkre, nádrže. Vynikajúcim vizuálnym príkladom takýchto štruktúr v Moskve je metro, ktoré zaberá obrovské priestory a vyznačuje sa komplexnými inžinierskymi riešeniami. Akýmsi prelomom v rozvoji dopravnej infraštruktúry svojho času bola výstavba cestných a železničných tunelov prechádzajúcich horskými masívmi, čo umožnilo vyriešiť problém dostupnosti sídiel a posilniť vzťahy medzi nimi.

Projektovanie podzemných stavieb výrazne zjednodušilo realizáciu projektových úloh, kedy sú celé inžinierske systémy „skryté“ pod zemou, čím nenarúšajú estetický vzhľad príslušného územia. Navyše, v mnohých zahraničných krajinách sa dnes rozhodlo využívať podzemné tunely s inžinierskymi sieťami nielen na odľahčenie dopravných zápch v mestách, ale aj na úplné upustenie od využívania povrchových priestorov na výstavbu diaľnic a železničných komunikácií. V ich plánoch je hlavnou úlohou rozširovanie takzvaných „zelených plôch“ – parkov, ihrísk a vychádzkových plôch.

Podniky civilnej obrany na celom svete už dlhú dobu aktívne využívajú vývoj inžinierov podzemných stavieb. Príkladom je výstavba mnohých krytov proti bombám, bunkrov pre tajné služby a laboratóriá, a to aj na účely zabezpečenia bezpečnosti v čase vojny. Mnohé priemyselné výroby vzhľadom na charakter svojej činnosti nielen môžu, ale sú povinné využívať podzemné stavby na skladovanie určitého zoznamu priemyselných odpadov (chemických a radiačných), aby sa zabránilo ich negatívnemu vplyvu na životné prostredie. Na tento účel stavajú špeciálne nádrže, ktoré zabezpečia dlhodobé a bezpečné skladovanie škodlivých a výbušných látok.

Za podzemné stavby sa považujú aj samostatne navrhnuté parkoviská, ktoré nie sú podzemnou prístavbou nadzemných budov. Výstavba takýchto stavieb je v našej krajine veľmi bežná a je typická najmä pre husto obývané mestá a regióny.

Podzemné stavby sú zastúpené aj ukážkami menšieho rozsahu. Majitelia súkromných domov si tak v rámci svojich pozemkov zriaďujú podzemné bunkre (typické pre americkú realitu) alebo pivnice na uskladnenie konzervačných a iných vecí (nehovoríme len o vykopaných zemľankách, ale o dobre navrhnutých a upravených pivniciach).

Podzemné stavby majú teda množstvo užitočných vlastností a vďaka nim je možné nájsť riešenia na obrovské množstvo moderných problémov, ktoré vznikajú na úrovni jednotlivcov alebo celého štátu. Ak však plánujete postaviť niečo podobné, musíte pochopiť, že navrhnutie takéhoto objektu vás bude stáť oveľa viac ako vypracovanie projektu pozemnej stavby. Je to spôsobené kombináciou faktorov súvisiacich s objemom potrebných inžinierskych prieskumov, náročnosťou vykonaných výpočtov a hodnotením vplyvu budúcej stavby na okolité územia.

Proces navrhovania podzemných stavieb ako celku sa nelíši od navrhovania nadzemných, ak hovoríme o jeho hlavných etapách, a to:

1. Zber počiatočných údajov.

2. Vypracovanie projektovej a pracovnej dokumentácie.

3. Absolvovanie skúšky vypracovanej dokumentácie.

Charakteristickým znakom tohto návrhu je objem inžinierskych prieskumov a prieskumov priľahlého územia, štúdium geologických a hydrologických daností územia a hodnotenie vplyvu prírodných faktorov. Mali by ste teda brať do úvahy aj tlak pôdy, prítomnosť podzemnej vody, stavebnú hĺbku a oveľa viac. Analýza počiatočnej dokumentácie v konečnom dôsledku určuje typ a zložitosť budúcich stavieb, ako aj vlastnosti ich podzemnej výstavby.

Našim špecialistom môžete s istotou zveriť návrh podzemných stavieb akejkoľvek zložitosti. Dlhoročné skúsenosti našich zamestnancov Vás zbavia potreby riešiť rôzne problémy spojené ako s vykonávaním inžinierskych prieskumov, tak aj s hľadaním optimálnych technických riešení pre pretavenie projektu do reality.