Вплив гірничого тиску та облицювання тунелів

1) Гірничий тиск– це навантаження, яке передається гірськими породами на кріплення або облицювання тунелю.

При проходженні підземних гірничих виробок напружений стан гірських порід у масиві, якій складався упродовж всього геологічного періоду їх формування, порушується; це виявляється в появі тріщин у покрівлі, стінках і дні виробки, «стрілянині» породи, тобто вивалів окремих шматків, і утворенні так званого склепіння обвалення криволінійної форми, розміри і форма якого залежать від фізико-механічних властивостей породи (сил тертя і зчеплення), а також від розмірів виробки. Висота склепіння є різною для різних порід, і після утворення склепіння обвалення припиняється.

Щоб уникнути руйнування виробки, у якій гірничий тиск діє не тільки по вертикалі, але частково й по бічних гранях, цей тиск має врівноважуватися опором тимчасового кріплення або постійного облицювання стінок, яке сприймає цей тиск.

Величина гірничого тиску визначається з виразу (за М. М. Протодьяконовим):

(8.1)

де γ – щільність породи; l – ширина виробки; f – коефіцієнт міцності породи.

Таким чином, тиск на облицювання стінок виробки визначається масою породи в об'ємі склепіння обвалення, що неважко визначити, і на основі цього тиску провести розрахунок облицювання.

2) Облицювання тунелів, їх призначення та типи. Внутрішня оболонка, яка покриває повністю все або частину живого перерізу тунелю й призначена для зменшення шорсткості стінок, захисту від вивітрювання та зменшення втрат на фільтрацію, а також для захисту виробки від небезпечних деформацій, обвалення покрівлі і стінок під дією гірничого тиску, називається тунельним облицюванням (рис. 8.3, 8.4). Облицювання виконують з каменю, бетону, залізобетону або тюбінгами.

Рис. 8.3. Види тунельного облицювання:

а – кругле; б – без зворотного склепіння; в – зі зворотнім склепінням; г – збірне із залізобетонних тюбінгів; д – тюбінг.

За контуром облицювання поділяють на:

· циліндричні (круговий контур);

· облицювання без зворотного склепіння, що застосовують в досить міцних ґрунтах, у яких діє тільки вертикальний тиск;

· облицювання зі зворотним склепінням – у маломіцних і нестійких ґрунтах, у яких діє вертикальний і бічний тиск;

· облицювання зі збірного залізобетону (тюбінги).

Облицюванням тунелів, як правило, є склепінчасті конструкції, оскільки вони в кращій мірі працюють проти сил гірничого тиску. Форма склепіння є також формою рівноваги гірських порід при проходці виробок. Тому застосування облицювань склепінчастої форми сприяє зниженню навантажень на них від ваги породи.

Рис. 8.4. Тунельне облицювання:

а – для ґрунтів з вертикальним тиском; б – для ґрунтів з бічним і вертикальним тиском; в – збірне залізобетонне облицювання; г – тюбінги;

Поиск по сайту: