Определение напряженного состояния обделки при реконструкции транспортных тоннелей.

Введение

На железных дорогах Российской Федерации на начало XXI века насчитывалось 160 тоннелей общей протяженностью около 110 км, из них к 2003 г. по различным причинам не эксплуатировалось 62 тоннеля. По данным технического обследования в 2003 г. многие железнодорожные тоннели России имели различные нарушения, среди которых основные — обводненность различной степени и деформации конструкций. В ходе обследований отмечались дефекты в виде значительного снижения прочности обделки, трещины и вывалы в устаревшей каменной кладке, в том числе и сквозные с деформациями земной поверхности над тоннелями. Около половины всех железнодорожных тоннелей России, находящихся в эксплуатации на 2003 г., не удовлетворяли габариту приближения строений С.

Эта величина соответствует предельному перпендикулярному оси пути поперечному очертанию, внутрь которого, помимо подвижного состава, не должны входить никакие части сооружений и устройств, за исключением тех устройств, которые предназначены для непосредственного взаимодействия с подвижным составом. Величина C устанавливается государственным стандартом ГОСТ 9238-2013 «Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений». Срок службы ряда действующих железнодорожных тоннелей превышает нормативные показатели, которые в соответствии с СП 122.13330.2012  «Тоннели железнодорожные и автодорожные» должны составлять не менее 100 лет. В настоящее время количество железнодорожных тоннелей, неудовлетворяющих современным требованиям, снижено за счет большого объема работ по капитальному ремонту и реконструкции сооружений, построенных в конце XIX — начале XX века, а также строительству новых тоннелей параллельно старым.

Примером служат работы по реконструкции Хинганских тоннелей на Дальневосточной железной дороге (2009–2013 гг.), тоннелей на Северном Кавказе (1998–2014 гг.), Томусинского тоннеля на Западно-Сибирской железной дороге (2018 г.), ряда тоннелей на Красноярской магистрали (2006–2018 гг.), а также строительству новых железнодорожных тоннелей к Олимпийским играм в Сочи и других. Такая тенденция сохраняется — проектируются новые тоннели на Кавказе, в Сибири и на Дальнем Востоке, продолжается модернизация БайкалоАмурской магистрали (БАМ) с возведением новых тоннелей и реконструкцией существующих.

Тем не менее, значительное количество существующих железнодорожных тоннелей только предстоит реконструировать. Поэтому выбор метода расчета крепей и обделок при реконструкции транспортных тоннелей, который отражал бы фактические строительные и эксплуатационные нагрузки для конкретных инженерно-геологических условий, представляется крайне актуальной и перспективной задачей.

Читать статью полностью

Источник: "Геотехника", Том XI, №4/2019

Авторы статьи: Лебедев М. О., Заместитель генерального директора по научно-исследовательской работе ОАО "Ленметрогипротранс".
Романевич К. В.,  Старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела ОАО "Ленметрогипротранс".