СП 32-105-2004 Метрополитены

5.6.5 Расчеты конструкций подземных сооружений

5.6.5.1 Расчетные схемы конструкций должны в максимальной степени соответствовать условиям работы сооружений и особенностям взаимодействия элементов проектируемой конструкции между собой и грунтом.

5.6.5.2 Расчеты подземных конструкций вести в соответствии с основными положениями ГОСТ 27751 с учетом возможных для отдельных элементов или всего сооружения в целом неблагоприятных сочетаний нагрузок и воздействий, которые могут действовать одновременно при строительстве или при эксплуатации. При этом необходимо рассматривать:

- основные сочетания нагрузок, составляемые из постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок и воздействий;

- особые сочетания нагрузок, составляемые из постоянных нагрузок, наиболее вероятных временных и одной из особых нагрузок или воздействий.

Одновременно действующие временные нагрузки учитывать согласно СНиП 2.01.07.

5.6.5.3 Конструкции рассчитывать по предельным состояниям первой и второй групп.

5.6.5.4 Расчеты по предельным состояниям первой группы обязательны для всех конструкций. Их выполняют на основные и особые сочетания нагрузок с применением коэффициентов надежности, коэффициентов сочетаний нагрузок согласно СНиП 2.01.07, коэффициентов условий работы конструкций и расчетных значений прочностных характеристик их материалов, а при необходимости и динамических коэффициентов.

Тоннельные обделки на выносливость не проверяются, за исключением обделок большого пролета с минимальной засыпкой над перекрытием, расчет которых ведется по мостовой схеме.

5.6.5.5 Расчеты конструкций, возводимых закрытым способом, по предельным состояниям первой группы выполнять с учетом особенностей их работы:

а) для монолитных бетонных и монолитных железобетонных обделок в необводненных грунтах или при наличии гидроизоляции - возможности образования в наиболее напряженных сечениях пластических шарниров;

б) для чугунных и сборных железобетонных обделок со связями растяжения - расположения и величины начальных зазоров в стыках, податливости стыков и возможности образования пластических шарниров.

При расчетах бетонных и железобетонных обделок применять дополнительный коэффициент условий работы конструкции, равный 0,9, отражающий для монолитных обделок неточность в назначении расчетной схемы, для сборных обделок - деформативность стыков.

5.6.5.6 Расчеты обделок по предельным состояниям второй группы выполнять на основные сочетания нагрузок с использованием коэффициентов надежности по нагрузкам и по условиям работы конструкции, равных 1, и нормативных значений прочностных характеристик материалов.

При расчетах обделок открытого способа работ учитывать следующие требования:

- для железобетонных элементов перекрытий определять величины вертикальных прогибов и раскрытия трещин, при этом величина прогиба от воздействия постоянной и временной вертикальной нагрузок в пределах пролета не должна превышать 1/200 ( - длина расчетного пролета) при предельной величине длительного раскрытия отдельных трещин до 0,2 мм;

- для железобетонных элементов стен определять величину горизонтальных прогибов и раскрытия трещин, при этом величина прогиба от воздействия постоянной и временной нагрузок для стен подземных сооружений не должна превышать 1/300, для стен рамп - 1/200 ( - расчетная высота стены) при предельной величине длительного раскрытия отдельных трещин до 0,3 мм.

Конструкции кругового очертания, возводимые закрытым способом, на деформативность не проверяются.

Примечание - Расчеты конструкций по предельным состояниям второй группы допускается не проводить, если практика применения аналогичных конструкций или опытная проверка запроектированных конструкций подтверждает, что жесткость их достаточна и конструкции обеспечивают нормальную эксплуатацию сооружений.

5.6.5.7 Железобетонные элементы сборных обделок тоннелей без устройства сплошной гидроизоляции, сооружаемых закрытым способом в обводненных грунтах, рассчитывать на нагрузки с учетом коэффициентов надежности по нагрузке согласно п.5.6.4.2.17 исходя из условия недопущения образования трещин на всех стадиях их работы (изготовление, складирование, транспортирование, монтаж и эксплуатация).

В обделках тоннелей, сооружаемых в необводненных грунтах, а также в обделках с гидроизоляцией по всему их контуру величина длительного раскрытия трещин допускается не более 0,2 мм.

5.6.5.8 Статические расчеты обделок всех видов для тоннелей, сооружаемых открытым и закрытым способами, на заданные нагрузки могут выполняться методами строительной механики (например, по [17]).

Расчеты обделок тоннелей, сооружаемых закрытым способом, проводить с учетом отпора грунтового массива, кроме обделок, проектируемых для слабых грунтов (типа плывунов или илистых грунтов), которые рассчитывать без учета отпора.

5.6.5.9 Расчеты трещиностойких монолитных и сборных обделок со связями растяжения плавного (кругового, эллипсовидного и т.п.) очертания при глубоком заложении тоннелей (не менее тройной ширины выработки до поверхности земли) в однородных изотропных грунтах могут выполняться методами механики сплошной среды на основе решения контактной задачи о взаимодействии обделки и грунтового массива. Исходными данными при расчетах этими методами являются величины главных начальных напряжений (гравитационных или тектонических) в нетронутом массиве, деформационные характеристики материалов обделки и вмещающего ее грунта, а также технология сооружения тоннеля по [18].

5.6.5.10 Предварительные расчеты конструкций допускается проводить исходя из предпосылки линейной работы материала конструкции и грунтового массива с использованием данных по коэффициенту упругого отпора.

Деформационные характеристики грунтового массива (модуль деформации, коэффициент поперечной деформации, коэффициент упругого отпора) определять на основании данных инженерно-геологических изысканий, натурных и лабораторных исследований, а также данных, полученных при строительстве тоннелей в аналогичных инженерно-геологических условиях. При отсутствии опытных данных коэффициент отпора допускается принимать по таблице 5.6.7.

Таблица 5.6.7