ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ ТУННЕЛЕЙ
БУРОВЗРЫВНЫМ СПОСОБОМ
УТВЕРЖДЕНЫ Главным производственно-техническим управлением по строительству (протокол N 17 от 12 января 1976 г.)
Настоящие Основные положения разработаны Всесоюзным институтом по проектированию организации энергетического строительства "Оргэнергострой" и Специализированным проектно-изыскательским и экспериментально-конструкторским институтом "Гидроспецпроект" на основании обобщения и анализа отечественного и зарубежного опыта подземного строительства, результатов теоретических, натурных и лабораторных исследований с учетом требований действующих нормативных документов.
Составители: кандидаты техн. наук И.Л.Воллер - руководитель работы и Е.М.Глазунов; инженеры В.И.Кокорев, Ю.А.Кардаш, А.И.Матюхина, В.П.Платонова, Т.Ф.Ситникова, В.И.Савин (институт "Оргэнергострой"); канд. геолого-минералогических наук Е.М.Пашкин, И.С.Черниговский (институт "Гидроспецпроект"); канд. техн. наук Г.Я.Гевирц, инженеры И.Э.Будаев и В.Л.Челноков (Ленинградское отделение института "Гидропроект") при участии канд. техн. наук П.Д.Степанова (Оргэнергострой), инженеров A.M.Кельми, М.Н.Розина (Гидроспецстрой) и Д.А.Фурты (Гидроспецпроект).
Настоящие основные положения распространяются на проектирование и сооружение всех видов гидротехнических туннелей, а также подходных, цементационных, транспортных и других подземных выработок гидротехнических и гидроэнергетических комплексов, разрабатываемых буровзрывным способом.
В основных положениях не рассматриваются вопросы сооружения камер (подземные машзалы и т.п.), шахт наклонных выработок, а также специальные способы проходки (с использованием замораживания, предварительного укрепления пород, кессонный и т.п.).
Основные положения выпущены в развитие главы СНиП III-Б.8-68 "Тоннели транспортные и гидротехнические. Правила организации строительства, производства и приемки работ".
Производство работ при сооружении гидротехнических туннелей должно осуществляться в соответствии с проектами, соответствующими главами СНиП и другими материалами [Л.1, 2, 3].
К производству работ по строительству гидротехнических туннелей разрешается приступать только при наличии проектной документации, утвержденной в установленном порядке.
1.1.1. Разработка проектов организации строительства и производства работ выполняется на основании следующих исходных данных:
а) проекта туннеля (п.1.1.2);
б) характеристики инженерно-геологических, гидрогеологических, климатических, топографических и других природных условий района строительства туннеля;
в) директивных сроков строительства всего объекта в целом и проектируемого туннеля в частности;
г) сведений об имеющихся в районе строительства местных ресурсов для возможного использования их при сооружении туннеля: источников электроэнергии, теплоснабжения, водоснабжения, месторождений строительных материалов, строительно-производственных баз, заводов строительных конструкций, деталей и материалов, путей сообщения, средств связи, а также резервов рабочей силы, жилой площади, общественных предприятий, служб быта и культуры.
1.1.2. Проект туннеля должен содержать: план трассы туннеля, продольный профиль, форму и размеры поперечного сечения, типы обделок, конструкции переходных участков и сопряжений с другими выработками и директивный график строительных работ.
1.1.3. Исходные данные для проектирования организации строительства проектной организации должны быть выданы генпроектировщиком не позднее чем за 2 мес до начала проектирования.
1.2.1. Инженерно-геологические изыскания для проектирования и строительства гидротехнических туннелей должны выполняться в соответствии с действующими инструкциями [Л.4, 5] и обеспечивать получение необходимых исходных данных для проектирования и строительства.
1.2.2. Объем инженерно-геологических изысканий устанавливается в зависимости от глубины заложения туннеля и степени доступности местности [Л.4, 5]. Рекомендуется придерживаться следующих правил при сооружении туннелей:
а) мелкого заложения (до 75 м глубины) - применять проходку шурфов, штолен, бурение скважин и геофизическую разведку;
б) среднего заложения (от 75 до 300 м глубины) - применять проходку штолен, бурение скважин и геофизическую разведку;
в) глубокого заложения (от 300 до 600 м глубины) - применять проходку штолен и геофизическую разведку и только в исключительных случаях бурение скважин;
г) очень глубокого заложения (свыше 600 м глубины) - применять только проходку штолен и геофизическую разведку.
Расстояния между разведочными выработками назначаются в зависимости от пестроты геологического разреза по трассе. В районах, сложенных однородными скальными породами, расстояния между разведочными выработками (скважинами) должны быть в среднем не более 500 м.
1.2.3. В процессе изучения инженерно-геологического строения массивов горных пород для проектирования и строительства подземных гидротехнических сооружений должны быть освещены следующие вопросы:
петрографический состав, литологические, текстурные и структурные особенности горных пород, степень их выветрелости; распространение, мощности и условия залегания основных стратиграфо-литологических комплексов и отдельных разновидностей; наличие складчатых структур, тектонических форм нарушений, ослабленных контактов; процессы, связанные с новейшей тектоникой и сейсмикой.
1.2.4. Гидрогеологические исследования должны дать материал, необходимый для определения водопритоков в подземные выработки в процессе их проходки, оценки возможного гидростатического давления на обделку туннелей, а также для оценки агрессивности воды по отношению к бетонным и металлическим конструкциям.
1.2.5. Оценка газоносности пород производится на основе разведочных работ, при которых проводятся исследования растворимых и свободных газов в водах подземных источников, буровых скважинах и насыщенности газами образцов горных пород.
1.2.6. Для выбора способа проходки, определения параметров БВР, временной крепи и обделки необходимо проведение полевых и лабораторных исследований по получению показателей физико-механических свойств горных пород, приведенных в табл.1.
Таблица 1
Необходимые показатели горных пород
Показатели | Виды пород | ||
скальные | крупнообломочные и песчаные | глинистые | |
Петрографический состав | + | + | + |
Гранулометрический состав | - | + | + |
Удельный вес | + | + | + |
Объемный вес | + | + | + |
Естественная влажность | - | + | + |
Показатели пластичности | - | - | + |
Предел прочности на сжатие в водонасыщенном и сухом состоянии | + | - | - |
Предел прочности на растяжение | + | - | - |
Коэффициент крепости | + | + | + |
Трещиноватость (блочность) | + | - | - |
Показатели сопротивления сдвигу (сцепление, угол внутреннего трения) | + | + | + |
Угол естественного откоса | + | + | + |
Показатели деформационных свойств: | |||
модуль деформации | + | + | + |
коэффициент удельного отпора | + | + | + |
коэффициент Пуассона | + | + | + |
Набухание | - | - | + |
Водопоглощение | + | + | - |
Коэффициент фильтрации | + | + | + |
Содержание водорастворных* солей | + | + | + |
Категория по СНиП | + | + | + |
Содержание свободной SiO | + | + | - |
________________
* Текст соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".
Приведенные в табл.1 показатели должны определяться для всех выделенных литологических комплексов пород, в которых предполагается размещать подземные гидротехнические сооружения.
1.2.7. Для строительной характеристики разрабатываемых пород, оценки их устойчивости, разрабатываемости и определения возможных нагрузок на обделку туннелей рекомендуется использовать коэффициент крепости пород по шкале Протодьяконова (прил.1). Коэффициент крепости породы определяют на основании испытаний стандартных образцов (цилиндров диаметром мм и высотой ) по формуле
. (1)
При проектировании временной крепи и обделки туннеля необходимо учитывать состояние массива горных пород.
В связи с этим полученный расчетом коэффициент крепости может быть понижен с учетом трещиноватости, обводненности и выветриваемости породы.
Степень понижения коэффициента крепости должна определяться при инженерно-геологических изысканиях.
1.2.8. Деформационные свойства горных пород оцениваются модулем деформации .
Модуль деформации определяется:
нагружением равномерной нагрузкой поверхности цилиндрических выработок диаметром 2,0 м;
с помощью штампов площадью 1,0-2,0 м.
Для предварительной оценки модуля деформации рекомендуется использовать геофизические методы, основанные на измерении скоростей распространения упругих волн, или прессиометрические испытания.
1.2.9. При оценке трещиноватости породного массива должны учитываться характеристики трещин, приведенные в табл.2.
Таблица 2
Основные характеристики трещин и оценка влияния их на устойчивость выработки
Основные характеристики трещин | Задачи, для решения которых необходима информация о данной характеристике |
Ориентировка трещин в пространстве (углы и азимуты падения) | Оценка устойчивости, параметры вывалов |
Ориентировка одних трещин относительно других | Определение блочности пород в массиве |
Густота трещин по системам | Определение блочности, деформируемости, устойчивости, пустотности и проницаемости |
Протяженность трещин | Оценка устойчивости |
Условия взаимопересечения | То же |
Форма трещин | " |
Состав, строение и состояние заполнителя | Оценка устойчивости, деформируемости, прочности массива, пустотности и проницаемости |
Изменения в составе и строении "пристеночного" слоя | Оценка деформируемости и устойчивости |
Фактура стенок трещин | Оценка устойчивости и проницаемости |
1.2.10. Полученные в результате инженерно-геологических изысканий показатели физико-механических свойств горных пород должны быть обработаны с использованием методов математической статистики и теории на уровне доверительной вероятности (надежности) не ниже 95%.
1.2.11. На основании полученных данных составляются инженерно-геологические разрезы по оси туннелей, диаграммы трещиноватости и т.п.