СНиП 2.06.09-84

Строительные нормы и правила

Туннели гидротехнические

СНиП 2.06.09-84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

Москва 1985

Разработаны Гидропроектом им. С. Я. Жука (д-р техн. наук В. М. Мостков – руководитель темы; канд. техн. наук А. Н. Мордовина; д-р техн. наук Р. А. Резников, Л. М. Харькова; кандидаты техн. наук Г. Я. Гевирц, В. Ф. Илющин), ГрузНИИЭГС (д-р техн. наук Г. П. Вербецкий), Гидроспецпроектом (Б. М. Володин) и СКБ Мосгидросталь (кандидаты техн. наук А. М. Шор, А. Р. Фрейшист) Минэнерго СССР с участием Оргэнергстроя Минэнерго СССР и МИСИ им. В. В. Куйбышева Минвуза СССР.

Внесены Минэнерго СССР.

Подготовлены к утверждению Главным управлением технического нормирования и стандартизации Госстроя СССР (И. Д. Демин, Д. В. Петухов).

С введением в действие СНиП 2.06.09-84 “Туннели гидротехнические” с 1 июля 1985 г. утрачивают силу “Указания по проектированию гидротехнических туннелей” (СН 238-73).

Настоящие нормы распространяются на проектирование вновь строящихся и реконструируемых гидротехнических туннелей, входящих в состав гидроэлектростанций, мелиоративных систем и систем водоснабжения.

При проектировании других аналогичных по назначению подземных сооружений допускается пользоваться требованиями настоящих норм.

При проектировании гидротехнических туннелей, располага­е­мых в особых условиях (в сейсмических районах, в районах распространения вечномерзлых грунтов и др.), следует соблюдать дополнительные требования, предъявляемые к таким туннелям соответствующими нормативными документами.

Основные буквенные обозначения и индексы к ним, принятые в настоящих нормах согласно СТ СЭВ 1565-79, а также формулы, написание которых изменилось в связи с переводом в единицы Между­народной системы (СИ), приведены в справочных приложениях 4 и 5.

1. Общие положения

1.1. Классы гидротехнических туннелей, входящих в состав сооружений гидроэлектростанций и мелиоративных систем, должны устанавливаться в соответствии со СНиП II-50-74. Классы гидротехнических туннелей, предназначенных для систем водоснабжения, должны соответствовать категориям надежности подачи воды, устанавливаемым СНиП 2.04.02-84.

1.2. В зависимости от назначения гидротехнические туннели подразделяются на:

основные, предназначенные для постоянного пропуска воды при эксплуатации гидроэлектростанций, мелиоративных систем и систем водоснабжения;

второстепенные, предназначенные для периодического пропуска воды (для опорожнения и промыва водоемов и водоводов, водосбросные туннели), за исключением головных участков туннелей до затворов, которые относятся к основным сооружениям;

временные, предназначенные для пропуска воды в период строительства или ремонта гидротехнических сооружений.

При проектировании крупных гидроузлов строительные туннели со сроком эксплуатации свыше 5 лет допускается относить к второстепенным сооружениям.

При проектировании туннелей основного или второстепенного назначения должна быть рассмотрена возможность использования их для пропуска воды в период строительства водоподпорных сооружений.

1.3. В зависимости от гидравлического режима гидротехнические туннели подразделяются на:

напорные, работающие при избыточном внутреннем давлении воды по сравнению с атмосферным;

безнапорные, работающие при неполном наполнении водой.

В гидротехнических туннелях допускается переменный режим работы при обеспечении постепенного перехода из безнапорного режима в напорный и наоборот. В этом случае проектное решение должно быть обосновано данными лабораторных исследований.

1.4. Основные технические решения проектов новых и реконструкции существующих гидротехнических туннелей (гид­рав­ли­чес­кий режим работы, глубину заложения, расположение в плане и продольном профиле, поперечное сечение, тип обделки и др.) следует принимать на основе сравнения технико-экономических показате лей вариантов с учетом общей компоновки сооружений гидроузла, мелиоративной системы или системы водоснабжения, условий их эксплуатации, назначения туннеля, намечаемых способов и сроков строительных работ, топографических, инженерно-геологических, гидрогео­ло­гических, климатических и других условий района строительства.

Выбранный вариант проектного решения должен обеспечивать прочность, устойчивость, долговечность и экономичность сооружения, возможность механизации и индустриализации строительных и ремонтных работ, оптимальные эксплуатационные качества туннелей.

1.5. В проектах основных гидротехнических туннелей I и II классов должна предусматриваться установка контрольно-из­ме­ри­тель­ной аппаратуры для проведения натурных наблюдений за работой сооружения в процессе строительства и в период его эксплуатации, для оценки состояния обделки туннеля, окружающего его грунта, гидравлического и фильтрационного режимов.

2. Трасса и поперечное сечение туннеля

2.1. При проектировании трассы гидротехнического туннеля надлежит по возможности избегать участков, находящихся в неблагоприятных для сооружения туннеля инженерно-геологических и гидрогеологических условиях (значительные тектонические нарушения, газовыделения, приток подземных вод, оползни, карсты) а также участков, характеризующихся неблагоприятными санитарными условиями (скотомогильники, кладбища, свалки, поля фильтрации).

2.2. Трасса туннеля должна быть прямолинейной и минимальной длины. Непрямолинейную трассу допускается принимать в случаях, когда это вызывается требованиями компоновки гидроузла, необходимостью открытия дополнительных забоев или обеспечения достаточной глубины заложения туннеля, а также когда необходимо избежать расположения туннеля в неблагоприятных условиях, указанных в п. 2.1.

2.3. По всей длине напорного туннеля под шелыгой свода должен быть обеспечен запас давления не менее 0,02 МПа (0,2 кгс/см²).

2.4. Углы поворота трассы туннеля в плане при скорости потока воды до 10 м/с следует принимать не более 60°, а радиусы закруглений – не менее суммарной ширины пяти пролетов (диаметров) туннеля в свету. Увеличение угла поворота и уменьшение радиуса закругления по сравнению с приведенными, а также допускаемые их значения при скорости потока воды свыше 10 м/с необходимо принимать на основании лабораторных исследований.

Начальный и концевой участки криволинейной трассы туннелей следует предусматривать прямолинейными длиной, равной пролету (диаметру) выработки, но не менее 6 м.

2.5. Формы поперечных сечений безнапорных туннелей (черт. 1), а также соотношение их размеров следует принимать по табл. 1.

Таблица 1

Черт. 1. Формы поперечных сечений безнапорных туннелей в свету

Поперечное сечение кругового очертания следует принимать для безнапорных туннелей, проходящих в грунтах, развивающих горное давление, несимметричное относительно вертикальной оси сечения, в набухающих грунтах, а также при высоком напоре подземных вод.

При надлежащем обосновании допускается принимать другие формы поперечного сечения безнапорных туннелей.

2.6. Поперечное сечение напорных туннелей следует принимать кругового очертания. В устойчивых слаботрещиноватых скальных грунтах допускается принимать некруговое очертание напорного туннеля (см. черт. 1, формы I, II, IV), если при этом удовлетворяются условия прочности обделки.

Примечание. Степень (модуль) трещиноватости скальных грунтов определяют в соответствии со СНиП II-16-76.

2.7. Размеры поперечного сечения туннелей следует определять на основании гидравлических и технико-экономических расчетов.

На начальных стадиях проектирования диаметр (или пролет) туннеля допускается принимать от 2 до 6 м – через 0,5 м, свыше 6 м – через 1 м длины.

В случае переменного гидравлического режима и при скоростях воды в туннеле свыше 10 м/с размеры поперечного сечения необходимо уточнять на основании лабораторных исследований с учетом опыта эксплуатации туннелей, находящихся в аналогичных условиях.

2.8. Высоту воздушного пространства над уровнем воды в безнапорном туннеле при установившемся движении потока со скоростью до 10 м/с следует принимать по гидравлическому расчету, но не менее 0,07 высоты туннеля в свету и не менее 40 см.

При скоростях течения воды в туннеле свыше 10 м/с достаточность указанного воздушного пространства должна быть обоснована данными лабораторных исследований.

2.9. Минимальные размеры поперечного сечения гидротехнических туннелей в свету необходимо принимать с учетом возможности размещения оборудования, коммуникаций, пропуска строительных механизмов и соблюдения требований "Правил безопасности при строительстве подземных гидротехнических сооружений", утвержденных Госгортехнадзором СССР и Минэнерго СССР.

2.10. Если гидротехнический туннель располагается в вечномерзлых грунтах, то при прочих равных условиях в проекте следует принимать туннель с напорным режимом работы.

3. Материалы для конструкций туннелей

3.1. Бетон и арматура для бетонных и железобетонных конструкций туннелей (обделка, порталы и др.) должны удовлетворять требованиям СНиП II-56-77, СНиП 2.03.01-84 и настоящего раздела.

3.2. Классы бетона по прочности на сжатие должны назначаться не ниже для конструкций:

монолитных бетонных и железобетонных В15

сборных железобетонных В30

набрызг-бетонных В25

При надлежащем обосновании допускается применение бетона более низких классов со специальными добавками, улучшающими его свойства, а также бетонов на алунитовом и других самонапрягающих цементах.

Возраст (срок твердения) бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение и маркам по водонепроницаемости и морозостойкости, принимается равным 180 дням. Если известны сроки фактического загружения конструкций, способы их возведения, условия твердения бетона, вид и качество применяемого цемента, допускается устанавливать класс и марку бетона в ином возрасте.

3.3. При назначении класса и марки бетона обделок туннеля, располагаемого в вечномерзлых грунтах, необходимо учитывать возможность периодического (сезонного) замораживания и оттаивания бетона.

3.4. Классы набрызг-бетона и торкрета следует назначать по прочности на осевое растяжение не ниже В_t 2,4. Значения нормативных и расчетных сопротивлений набрызг-бетона и торкрета должны приниматься, как и для бетонов, в соответствии со СНиП 2.03.01-84.

Модули упругости набрызг-бетона и торкрета для классов В_t 2,4, В_t 2,8, В_t 3,2 необходимо принимать равными соответственно 3,25×10⁴, 3,6×10⁴ и 3,9×10⁴ МПа (3,32×10⁵, 3,67×10⁵ и 3,98×10⁵ кгс/см²).

3.5. Прочностные и деформационные характеристики монолитно-прессованного бетона следует назначать по данным эксперимен­тальных исследований.

3.6. Для гидротехнических туннелей следует применять горяче­ка­таную арматурную сталь периодического профиля классов А-II и А-III.

Расчетные сопротивления арматурной стали для железобетона и анкерной крепи должны соответствовать требованиям СНиП II-56-77.

3.7. Марки стали для стальных оболочек комбинированных обделок необходимо принимать согласно обязательному приложению 1.

Расчетные сопротивления прокатной стали и материалы, применяемые для сварки стальных конструкций, следует принимать согласно СНиП II-23-81.

3.8. Обделки (или покрытия) гидротехнических туннелей с повышенной кавитационной стойкостью и стойкостью к истиранию необходимо предусматривать из высокопрочных бетонов со специально подобранным составом. Допускается также применение специальных бетонов (латексного и других бетонов на основе поли­мерных вяжущих) и покрытий (полимеррастворов, полимермастик).

4. Конструкция туннелей

Общие конструктивные требования

4.1. При проектировании гидротехнических туннелей должна быть предусмотрена возможность их опорожнения на всем протяжении для осмотра и ремонта.

Допускается не предусматривать опорожнения начальных участков туннелей до затворов. Длина этих участков должна быть минимальной.

4.2. Входы и выходы гидротехнических туннелей должны быть оформлены в виде порталов, которые следует размещать таким образом, чтобы естественное равновесие склонов рельефа было нарушено минимально.

В сейсмических районах порталы не должны выходить за пределы склона. При этом конструкции порталов надлежит принимать простых геометрических форм.

Размеры и конкретные геометрические формы проточной части портальных участков следует определять расчетами или принимать на основании лабораторных гидравлических исследований.