СП 102.13330.2012 Туннели гидротехнические. Актуализированная редакция СНиП 2.06.09-84
5 Трасса и поперечное сечение туннеля
5.1 При проектировании трассы гидротехнического туннеля надлежит по возможности избегать участков, находящихся в неблагоприятных для сооружения туннеля инженерно-геологических и гидрогеологических условиях (значительные тектонические нарушения, газоносные участки, участки с притоком подземных вод, оползни, селевые потоки, карсты), а также участков, характеризующихся неблагоприятными санитарными условиями (скотомогильники, кладбища, свалки).
5.2 Трасса туннеля, как правило, должна быть прямолинейной и минимальной длины. Непрямолинейную трассу допускается принимать в случаях, когда это обусловлено компоновкой гидроузла, необходимостью обеспечения достаточной глубины заложения туннеля, топографическими условиями местности, принятыми способами производства работ, а также необходимостью избежать расположения туннеля в неблагоприятных условиях, указанных в 5.1.
5.3 Радиусы поворота трассы туннеля при скоростях течения до 10 м/с следует принимать равными не менее трех значений ширины (диаметра) туннеля в свету, а углы поворота не более 60°. При скоростях течения свыше 10 м/с значения радиуса и угла поворота необходимо определять на основании гидравлических расчетов или исследований в случаях напорного потока и спокойного безнапорного потока (число Фруда для потока меньше 1) и для сооружений I и II классов на основании экспериментальных исследований для бурного безнапорного потока (число Фруда для потока больше 1).
Начальный и концевой участки криволинейной трассы туннелей следует предусматривать прямолинейными длиной, равной пролету (диаметру) выработки, но не менее 6 м.
5.4 Формы поперечных сечений безнапорных туннелей (рисунок 1), а также соотношение их размеров следует принимать в зависимости от коэффициента крепости грунта по таблице 1.
Таблица 1
Форма поперечного сечения туннеля | Коэффициент крепости грунтов | Соотношения размеров сечения | |||
I |
| 0,71 | 0,1-0,15 | - | - |
II* | 8 | 0,5 | 0,1-0,15 | - | - |
III** | 4 | 0,25 | 0,1-0,25 | 1-0,9 | - |
IV |
| 0,5 | 0,1-0,15 | 1-1,5 | 1-1,5 |
* Допускается применять при форме I поперечного сечения туннеля (рисунок 1). | |||||
4
2
1. При колебании уровня воды в туннеле свыше 0,3
1.
Рисунок 1 - Формы поперечных сечений безнапорных туннелей в свету
Коэффициент крепости определяется по ГОСТ 21153.1 или принимается равным частному от деления предела прочности образца породы на одноосное сжатие (в МПа) на 10.
5.5 Для безнапорных туннелей, проходящих в грунтах, развивающих горное давление, несимметричное относительно вертикальной оси сечения, в набухающих грунтах, а также при высоком напоре подземных вод следует принимать поперечное сечение кругового очертания.
При надлежащем обосновании допускается принимать другие формы поперечного сечения безнапорных туннелей.
Для безнапорных туннелей глубокого заложения наружное (прилегающее к породе) очертание стен и сводов должны определяться на основании анализа построенных туннелей в аналогичных условиях, а, при отсутствии таких аналогов, расчетом на основе численных моделей.
5.6 Поперечное сечение напорных туннелей следует принимать кругового очертания. В устойчивых очень слаботрещиноватых скальных грунтах допускается принимать некруговое очертание напорного туннеля (см. рисунок 1, формы I, II, IV), если при этом удовлетворяются условия прочности обделки. Степень (модуль) трещиноватости скальных грунтов следует определять по СП 23.13330.
5.7 Размеры поперечного сечения туннелей следует определять на основании гидравлических и технико-экономических расчетов.
На начальных стадиях проектирования диаметр (или пролет) туннеля допускается принимать от 2 до 6 м - через 0,5 м, свыше 6 м - через 1 м.
В случае частичного напорного гидравлического режима и при скоростях воды в туннеле свыше 10 м/с размеры поперечного сечения необходимо назначать с учетом опыта эксплуатации туннелей, находящихся в аналогичных условиях, или на основании специальных гидравлических расчетов и исследований.
5.8 Высоту воздушного пространства над уровнем воды в безнапорном туннеле при установившемся течении воды со скоростью до 10 м/с следует принимать на основании гидравлических расчетов, но не менее 0,07 высоты туннеля в свету и не менее 40 см.
При скоростях течения воды в туннеле свыше 10 м/с достаточность указанного воздушного пространства должна быть обоснована.
5.9 Минимальные размеры поперечного сечения гидротехнических туннелей в свету необходимо принимать с учетом возможности размещения оборудования, коммуникаций, пропуска строительных механизмов и соблюдения требований безопасности при производстве подземных работ.
5.10 Если гидротехнический туннель располагается в многолетнемерзлых грунтах, то при прочих равных условиях следует принимать туннель с напорным режимом работы.