Тоннели

При пересечении коротких и крутых выходов скал на участках трассирования дороги долинным ходом, а также на высокогорных перевальных участках, подверженных снежным заносам и лавинам, прокладывают трассу тоннелями. При высокой стоимости и сложности строительства тоннельные варианты обеспечивают значительное улучшение условий последующей эксплуатации дороги. На перевальных участках сравнивают несколько вариантов с различным положением тоннеля по высоте.

Тоннели проектируют для двух полос движения. На дорогах І категории допускается устройство для четырехполосного движения и двухъярусных тоннелей с двухполосным движением в каждом ярусе.

Вход в тоннель располагают в выемке при её глубине, соответствующей по строительной и эксплуатационной стоимости 1 м тоннеля. При разработке выемок методом взрыва на выброс это соответствует глубине 25-35 м в зависимости от принятого сечения и длины тоннеля, геологических и гидрогеологических условий. Ширину проезжей части в тоннеле между бортовыми камнями назначают на дорогах І и ІІ категорий при длине тоннеля более 300 м-9м и при меньшей длине 8,5 м, на дорогах ІІІ категории соответственно 8,5 и 8,0 м и на дорогах IV категории 8 7 м. В коротких тоннелях длинной менее 100 м на дорогах І и ІІ категорий допускается увеличивать ширину проезжей до 9,5 м, ІІІ категории - 9 м. В тоннелях на дорогах І и ІІ категорий с двух сторон устраивают служебные проходы по 0,75 м, на дорогах остальных категорий - с одной стороны тротуар, с другой – защитную полосу 0,5 м. При соответствующем технико-экономическом обосновании можно устраивать тротуары шириной 1 – 1,5 м.

В плане и продольном профиле тоннели проектируют по тем же нормам, что и открытые участки автомобильных дорог, отдавая предпочтение расположению тоннелей на прямых участках. Для обеспечения минимальных требований к видимости радиусы кривых в плане в тоннелях должны быть не менее 250 м. Продольный уклон в тоннелях должен быть не менее 4‰ (для обеспечения водоотвода) и не более 40‰. В тоннелях длиной 500 м и более, в исключительных случаях, уклон может быть увеличен до 60‰. Тоннелям длиной до 300 м придают односторонний уклон. При большей длине рекомендуется двускатный уклон с подъёмом к середине тоннеля.

В стенах тоннелей устраивают камеры для хранения материалов и инструментов шириной 2 м, глубиной 2 м и высотой 2,5 м, которые размещают в шахматном порядке через 300 м с каждой стороны тоннеля.

В тоннелях длиной более 150 м предусматривается искусственная вентиляция. При меньшей длине тоннеля считают, что смена воздуха происходит в результате движения автомобилей. Вентиляция в тоннелях должна обеспечивать удаление задымленных отработавших газов автомобилей, которые содержат окись углерода и другие вредные примеси. Скорость движения воздуха при вентилировании тоннелей без учета влияния движущихся автомобилей не должна превышать 6 м/с.

В тоннелях на загородных участках дорог длиной более 300 м на прямых участках и 150 м на кривых, а также во всех городских тоннелях независимо от их длины устраивают искусственное освещение. Освещенность тоннелей у входа на уровне проезжей части должна быть въезде в длинный или криволинейный в плане тоннель водитель, попадая с ярко освещенного открытого участка в слабо освещенный тоннель, на некоторое время теряет видимость (явление «светового порога»), входные участки ярко освещают или перекрывают сверху дороги перед входом в тоннель решетками (люверсами), постепенно снижающими освещенность дорожного покрытия.

9.Подпорные стены.

На крутых склонах при устройстве насыпей на косогорах объём земляных работ существенно увеличивается, а насыпная часть земляного полотна неустойчива. При уклонах косогора до 1:5 для повышения устойчивости до отсыпки грунта устраивают уступы, а при крутизне до 1:2 – 1:3 упорные банкеты. При большей крутизне устраивают подпорные стены из железобетона, бетона или каменной кладки.

Расчеты подпорных стен ведут на устойчивость против опрокидывания и против сдвига боковым давлением грунта. Временную нагрузку g, принимаемую равномерно распределенной по полотну дороги, заменяют при этом эквивалентным слоем грунта толщиной h=g/γ, где γ – удельный вес природного грунта. Вертикальное давление σ₁ , действующее на выделенный в оползающем клине на глубине z элементарный объём грунта, равно γz.

В условиях предельного равновесия, согласно условию прочности Мора, напряженное состояние выделенного объёма грунта характеризуется зависимостью:

σ₁ –σ₃

sinφ = --------------,

σ_{1 +} σ₃

где φ – угол внутреннего трения.

Отсюда, учитывая, что σ₁ = γz, горизонтальное давление σ₃ = γz tg²(45⁰-½φ).

Эпюра давления грунта на стену имеет вид трапеции. Равнодействующая давления, приложенная в центре тяжести эпюры, G=½γ(H²+Hh) tg²(45⁰-½φ).

Глубину заложения фундаментов подпорных стен принимают не менее 0,25 м в скальных породах, 0,5 м в дренирующих неводонасыщенных грунтах и не менее половины промерзания в переувлажненных грунтах.

На горных дорогах находят применение железобетонные подпорные стены уголкового профиля с вертикальной стенкой переменной толщины и с наклонной фундаментной плитой. Они удобны при монтаже и их использование устраняет необходимость в применении ручного труда, неизбежного при строительстве стен из каменной кладки. Находят применение подпорные стены ряжевого типа из железобетонных элементов, заполняемые камнем. Широкое распространение получили подпорные стены из грунта, армированного геосинтетическими материалами.

Для защиты откосов выемок и крутых естественных горных склонов, сложенных из мер-

геля и сланцевых пород, которые, обладая необходимой устойчивостью против оползания, легко выветриваются, разрушаются и осыпаются, устраивают защитные или одевающие стены. Они не несут внешней нагрузки, не поддерживают откос, как подпорные стены, а лишь прикрывают его, передавая на откос свой вес и защищая его от природных воздействий. Поэтому одевающие стены имеют меньшую толщину, чем подпорные. Их поперечное очертание зависит от конфигурации защищаемого откоса. Наиболее целесообразно заднюю поверхность одевающих стен делать прямой, чтобы стена имела возможность независимой осадки. За стеной укладывают дренажную прослойку с выпусками для отвода скапливающейся воды, которая при замерзании могла бы разрушать стену. На сухих откосах стены можно устраивать с заделкой уступов в скальную породу. В некоторых случаях, если трещиноватость распространяется на небольшую глубину, хорошие результаты дает уположение откоса.

Целесообразно использовать для устройства одевающих стенок сборные бетонные элементы. Во многих случаях можно ограничиваться обработкой поверхности трещиноватых скальных откосов торкретированием, особенно с использованием аэрированных цементных растворов, хорошо проникающих в трещины.

При устройстве выемок на крутых косогорах в монолитных скальных грунтах можно оставлять нависающие над дорогой скальные выступы. Такой поперечный профиль называется полутоннелем.

На крутых горных склонах, где требуется значительная высота подпорных стен, для уменьшения объема работ устраивают эстакады и полумосты, в которых часть земляного полотна располагается на каменных или бетонных опорах, а на обрывистых скальных склонах — балконы — консольные конструкции, закрепленные в скалу, на которых частично размещается земляное полотно. Устройство опор балконов с закреплением в отвесных стенах скальных обрывов сложно. Поэтому для поддержания консолей устраивают вертикальные опоры.

Дата добавления: 2014-01-04