Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В соответствии с [1], расчетная скорость ветра за январь определена как наибольшая из средних скоростей. В качестве расчетного направления ветра принято Восточное, как наиболее неблагоприятное для условий работы сооружения. Расчетная скорость принята равной 4,0м\с, максимальная 5,7 м\с. Роза ветров за январь месяц представлена на рисунке 2.1, за июль на рисунке 2.2.

Рисунок 2.1 – Роза ветров тоннеля «А» за январь

Рисунок 2.2 – Роза ветров тоннеля «А» за июль

1. Инженерно – геологические и гидрологические условия района расположения тоннеля

Известно, что тоннель сооружение, работающее совместно с окружающей его породой. Поэтому большинство неисправностей, присущих элементам тоннелей, в той или иной степени причинно связано с состоянием горного массива, вмещающего тоннель.

1. Горный участок

Исследования инженерно-геологических и гидрогеологических условий грунтового массива, прорезаемого тоннелем, осуществлялось методами натурных геологических съемок и сейсморазведки в сочетании с тщательным изучением архивной документации.

В натурных условиях изучалось сложение горных пород в предпортальной выемке исследуемого сооружения, в выемке тоннеля, береговые обнажения в зоне моста через р.Амур – в береговой полосе длиной 400-500м. Проведено так же тщательное обследование над тоннельной полосой в доступных местах. Произведен отбор образцов различных пород для изучения их в лабораторных условиях.

В геологическом строении горной части рассматриваемого тоннеля принимают участие верхне-каменноугольные осадочно-вулканогенные отложения воронежской свиты, представленные кремнистыми, кремнисто-глинистыми, песчано-глинистыми сланцами, песчаниками, туфобрекчиями с пропластками порфиритов.

Скальные породы в значительной степени дислоцированы и слабо метаморфизованы. В припортальных обнажениях и по оси поверхности тоннеля они опознаются по зонам дробления, а в рельефе по различного рода вымоинам, крутосклонным оврагам, балкам. Мощность зон дробления достигает 5м и более. Самая значительная густота трещин (модуль трещиноватости 9-10, коэффициент трещинной пустотности 7-10%) характерна для глинистых сланцев, несколько ниже густота трещин отмечается у остальных скальных пород.

В зоне тоннеля породы повсеместно трещиноваты, а местами сильно трещиноваты, низкой, малой и средней прочности – от 6 до 94 МПа, коэффициент крепости колеблется от 2 до 5. Коэффициент размягчения возрастает с глубиной, изменяется от 0,2 до 0,7. Коэффициент Пуассона грунтов на глубине расположения тоннеля составляет 0,4. Основные физико-механические свойства пород приведены в таблице №1.

Гидрогеологические условия исследования района тоннеля характеризуются наличием водоносного горизонта в верхнекаменноугольных скальных породах и верховодки.

Мощность верховодки от 1 до 2м. Коэффициент фильтрации пород изменяется от 0,1 до 1,0 м\сут., водообильность пород элювия низкая, удельный дебит порядка 0,01 м³\сут.

Основным источником обводнения тоннеля является водоносный горизонт трещинно-пластовых вод верхнекаменноугольных вулканогенно-осадочных пород, который имеет широкое распространения. Подземные воды встречаются в трещинах выветривания в толще туфобрекчий, песчаников. Уровень появления воды в коренных породах на восточном портале отмечен на глубине 6-15м. Воды приурочены к верхней трещиноватой зоне и тектоническим нарушениям. Глубина залегания вод изменяется от 3 – 70м, а в тектонических нарушениях до 80 м и более.

Водообильность пород незначительна и изменяется в зависимости от состава и трещиноватости вмещающих пород. Дебит скважин, пробуренных вблизи тоннеля, колеблюся от 0,2 до 8 л\сек, при понижениях уровней, соответственно, на 62 и 9 м. Наибольший дебит имеет скважина, вскрывшая сильно трещиноватые породы – 13,5 д\сек. Около разрывных тектонических нарушений удельные дебиты достигают 3-5 л\сек.

Коэффициент фильтрации пород колеблется от 0,3 до 1,9 м\сут. Воды пресные, с минерализацией до 0,6 г\л, по химическому составу гидрокарботно-хлоридные и гидрокарбонатные, обладающие общекислотной агрессивностью по отношению к бетонам. Приведенные данные показывают, что водообильность пластово-трещинных вод невысока.

2.2.2 Подводный участок

Исследования инженерно-геологических и гидрогеологических условий грунтового массива подводного участка, так же осуществлялось методами сейсморазведки и натурных геологических съемок.

В натурных условиях изучалось сложение гравийно – галечниковых пород на островке в районе 4 вентиляционной шахты исследуемого сооружения. Произведен отбор образцов различных пород для изучения их в лабораторных условиях.

В геологическом строении подводной части рассматриваемого тоннеля принимают участие гравийно – галечниковые отложения, верхне-каменноугольные осадочно-вулканогенные отложения воронежской свиты, представленные кремнистыми, кремнисто-глинистыми, песчано-глинистыми сланцами, песчаниками, туфобрекчиями с пропластками порфиритов.

Начиная с ПК 48 + 00 до ПК 29 + 00 идет равномерное залегание гравийно – галечниковых отложений, мощностью от 1 до 15 м. Начиная с ПК 29 + 00 и до ПК 18 + 00 начинается резкое увеличение мощности трещиноватых (гравийно – галечниковых) грунтов, начиная с ПК 18 + 00 скальные породы полностью заменяются песчаными.

2.2.3 Левобережный (пойменный) участок

Вышележащие пойменно-русловые отложения р. Амур слагают его левый берег и представлены слаивающимися гравийно – галечниковыми (гравийно – песчаными) отложениями неогенового современного возраста.

Строение блока основания определяет чередующиеся по разрезу толщи и горизонты различных сланцев, которые подразделяются на 2 толщи: нижнюю (вулканогенно-сероцветную) и верхнюю, терригенно-кремнистую, пестроцветную.

Нижняя сероцветная толща в своей нижней части вскрыта и представлена массивно-слоистыми кремнистыми сланцами. В составе нижней толщи отмечались тела основных вулканитов; горизонты кремнистых пород и тектонитов здесь соизмеримы друг с другом по мощности.

Верхняя толща более частого и тонкого чередования слоистых кремнистых сланцев и тектонитов коричневого и красно-бурого цвета далее наращивает разрез и расположена на горной правобережной части Амура.

Пойменно-русловые галечно-песчаные отложения, перекрывающие основания, слагают левый берег р. Амур и вмещают западную часть тоннеля. Это рыхлые, слабо сцементированные породы, проходка выработок в которых сопряжена с проблемами преодоления высокого дебита воды и борьбы с плывунами.

Русловые отложения полностью водонасыщены. Грунтовые воды – пресные с минерализацией 0,04 – 0,4 г/л, во время летних паводков происходит основное питание водоносных горизонтов приречных зон. Грунтовые воды на пойме Амура залегают на глубине 0,3 – 2,0 м, на высокой пойме – до 15 м. Сезонные колебания уровня грунтовых вод достигают 2 – 6 м, при интенсивной эксплуатации водозаборов увеличиваются до 8 м.

Степень агрессивности вод – различная. Наиболее агрессивны воды поймы. Для этих вод характерно наличие выщелачивающих и агрессивных свойств.

Таблица №2.1 – Физико-механические характеристики горных пород вмещающих тоннель

1. Краткая характеристика и условия эксплуатации тоннеля

1. Общая длина тоннеля (с подъездными путями) составляет 7,411 км;

2. Тоннель железнодорожный, однопутный;

3. Тяга – электрическая;

4. Габарит приближения строения СТ-1 1934 г.

В 1934 году тоннель был запроектирован под габарит приближения строения СТ-1 (рисунок 2.3), который в настоящее время является не удовлетворительным для пропуска поездов. В настоящее время все искусственные сооружения проектируются под габарит «С» 2014 года.

Рисунок 2.3 – Габарит приближения строения «СТ-1»

1. В плане тоннель расположен как на прямых, так и в кривых участках пути с радиусами 600, 1000 и 1500 м;

2. Тоннель в профиле имеет наибольший уклон 13 ‰;

3. Тоннель включает в себя три участка: горный – длиной 2,5 км глубиной заложения от 50 до 70 м; русловой – 3,6 км глубиной 10-14 м; пойменный 1,296 км глубиной до 7 м;

4. Конструкция тоннельной обделки имеет 3 вида:

Типы тоннельных обделок представлены на рисунках 3,4,6,7,8.

1. Путь в тоннеле – звеньевой на балласте, рельсы – Р65;

2. Тоннель оснащен комплексом обустройств: системами вентиляции, обогрева, дренажными и эксплуатационными (ниши, камеры).

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ТОННЕЛЯ

1. Обделка тоннеля, ниши и камеры

С востока вход в тоннель оформлен прямым порталом из монолитного железобетона. Изначально порталы закрывались воротами, но при электрификации линии были демонтированы ворота Восточного портала, затем Западного портала. Это естественно резко увеличило зону промерзания тоннеля, что повлекло за собой увеличение эксплуатационных расходов на отопление тоннеля и ремонт его конструктивных элементов.

На Восточном припортальном участке в обделке из монолитного бетона были выявлены дефекты в виде фильтрации воды через изоляцию и деформация обратного свода. В результате появились выплески и просадки верхнего строения пути (далее ВСП).

На тюбинговом участке тоннеля начали появляться дефекты в виде трещин в стенках тюбингов. Через болтовые соединения и швы между тюбингами начала просачиваться вода.

Характеристики

Список файлов ВКР