Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Принципы расчета крепей подземных сооружений




Крепь (обделка) выработки в процессе ее строительства и эксплуатации подвергается различным нагрузкам и воздействиям, которые согласно действующим строительным нормам делят по продолжительности действия на постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые).

К постоянным нагрузкам относят: горное давление или вес насыпного грунта; гидростатическое давление; собственный вес конструкций; вес зданий и сооружений в зоне их воздействия на подземную конструкцию; сохранившиеся усилия от обжатия (разжатия) крепи и давления щитовых домкратов.

К длительным временным нагрузкам и воздействиям относят: вес стационарного оборудования; температурные климатические воздействия; силы морозного пучения; воздействия усадки и ползучести бетона; усилия начального обжатия (разжатия) крепи.

К кратковременным относят нагрузки и воздействия от внутритоннельного и наземного транспорта; строительных процессов (нагнетания раствора за крепь; воздействия проходческого и другого строительного оборудования, в том числе давление щитовых домкратов; волновое воздействие при транспортировке опускных секций подводных тоннелей и гидростатическое давление при их погружении и т.п.).

Особыми считают нагрузки и воздействия сейсмического и взрывного характера, сдвиговых деформаций в массиве и т.д.

Расчет несущих подземных конструкций выполняют по предельным состояниям первой и второй групп на основные сочетания постоянных, длительных, некоторых кратковременных и одной из особых.

Для расчета крепи составляют расчетную схему, которая включает в себя конструктивную схему крепи и схему ее нагружения. По характеру взаимодействия массива и крепи выделяют две группы схем: заданных нагрузок и совместного деформирования.

В первой группе схем нагрузка на крепь рассматривается как внешняя сила, величина которой не зависит от деформационно-силовой характеристики крепи и определяется по одной из следующих методик расчета горного давления: сверху – по схемам полного или неполного веса столба породы; вывалообразования в форме свода или трапеции (в слоистых породах); с боков – по схеме давления от призмы сползания (как давление грунта на подпорную стенку) (рис. 2).

 

Рис. 2. Схемы заданных нагрузок на крепь:

а – полный вес столба породы q = G1/B при Н £ (1,0-1,5) В; б – то же неполный вес q = (G 1 – 2 T)/(B + 2 C) при Н @ (1,5-3,0) В; в и г – сводообразного и трапециевидного вывала q = g hc при H ³ 2 hc

 

 

Горное давление характеризует напряжения в массиве пород вокруг выработки или в системе «массив-крепь», обусловленные природными и технологическими факторами. Соотношение между этими напряжениями и сопротивлением пород в массиве, а также в упомянутой системе, позволяет оценивать устойчивость выработки без несущей крепи или с крепью.

Во второй группе схем характер и давление на крепь зависят от ее деформационно-силовой характеристики и геометрической изменяемости. Чаще всего используют схему, при которой активная нагрузка на сводчатую или кольцевую крепь действует на верхнюю часть периметра по дуге с центральным углом 90-120°, а на остальной части крепи возникает упругий отпор (рис. 3). Его величина зависит от смещения точек на внешнем контуре крепи. При неустойчивых породах в боках выработки в схему вводят активное боковое давление пород, а при наличии грунтовых вод – и гидростатическое давление со всех сторон.

Рис. 3. Схемы нагружения крепи при совместном ее деформировании с массивом пород:

а – сводчатая крепь; б – кольцевая крепь; в – сводчатая на массивных опорах с последующим возведением обратного свода

 

При опасности воздействия на окружающий выработку массив пород и на крепь особых видов нагрузки (сейсмической, взрывной, и т.п.) следует ввести одну из них в расчетную схему.

При расчете крепи необходимо, кроме конструктивных и инженерно-геологических факторов, учитывать способ и технологию проходки выработок и возведения крепи. Для примера рассмотрим схему (рис. 3, в). На возведенных вначале массивных опорах 1 сооружают свод 2 из железобетонных блоков, разжимаемый в замке домкратом 3. В результате этого в боковых зонах свода и по наружному периметру массивных опор возникает упругий отпор 4 и 5 соответственно. К моменту сооружения обратного свода 6 в значительной мере наступает стабилизация напряженно-деформи­рованного состояния массива вокруг опор, поэтому нагрузка на обратный свод, вызванная отпором породы 7, будет существенно меньше, чем на верхний свод. Благодаря этому его толщина может быть принята существенно меньшей, несмотря на больший радиус. Так в односводчатых станциях метро в Санкт-Петербурге толщина верхнего свода 70 см, а нижнего вдвое меньше.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 644; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.