ВСН 193-81/Минтрансстрой Инструкция по учету сейсмических воздействий при проектировании горных транспортных тоннелей

5. РАСЧЕТ МНОГОСЛОЙНЫХ ОБДЕЛОК ТОННЕЛЕЙ КРУГОВОГО ОЧЕРТАНИЯ

5.1. Положения настоящего раздела следует использовать для расчета многослойных обделок транспортных тоннелей круглого поперечного сечения глубокого заложения и стволов в условиях, указанных в п.4.1.

5.2. Методика расчета основывается на исходных предпосылках, указанных в пп.4.3-4.6, 4.8 и 4.9.

Расчетная схема показана на рис.4 и представляет собой многослойное круговое кольцо, наружный слой которого моделирует массив грунта. Радиус грунтового слоя принимается равным глубине заложения выработки.

Рис.4. Расчетная схема к определению напряженного состояния многослойной обделки

Расчетные напряжения, приложенные к внешнему контуру сечения грунтового слоя, определяют по формулам

                                    (13)

Здесь

                                    (14)

Величина определяется согласно п.4.8.

5.3. Экстремальные значения напряжений на внешнем и внутреннем контурах каждого слоя обделки имеют место при значениях , . Наибольшие сжимающие и растягивающие напряжения в указанных сечениях принимают за расчетные.

Проверка прочности слоев производится в упругой стадии.

Расчетные растягивающие напряжения непосредственно сравнивают с расчетным сопротивлением материала обделки.

Проверка прочности материала обделки на сжатие производится с учетом объемного напряженного состояния по формуле

,                                          (15)

где - расчетные радиальные сжимающие напряжения в рассматриваемом сечении (при растягивающих радиальных напряжениях в формулу представляется (), см;

- угол внутреннего трения материала обделки, град;

- расчетное сопротивление материала обделки (призменная прочность), кгс/см.

5.4. Если проектируемая многослойная обделка прианкерена к грунту, то за расчетное принимают максимальные по абсолютной величине напряжения , взятые со знаками "плюс" и "минус".

5.5. Расчетные напряжения суммируют с напряжениями от других видов действующих нагрузок и используют для проверки прочности материала обделки при различных сочетаниях нагрузок.

5.6. Расчет многослойных обделок производится по алгоритму, приведенному в приложении 8.