2.Продольный профиль и план тоннелей
Работу над проектом рекомендуется начинать с вычерчивания на миллиметровке в масштабе 2:1 профиля горного массива , прилагаемого к заданию, с указанием отметок уровня головки рельса или проезжей части начальных точек А и В (рис. 2.1). Затем в соответствии с горизонтальным масштабом следует обозначить пикетаж, приняв за начало отсчета указанный на профиле километр. На следующем этапе вычертить продольный профиль трассы таким образом, чтобы обеспечить минимальную длину тоннеля. Для этого от заданных отметок начальных точек трассы целесообразно подняться наибольшим допустимым уклоном it, чтобы уменьшить длину тоннеля, сократив расстояние между порталами, и, варьируя возможно меньшими уклонами в тоннеле, обеспечить кратчайшую связь порталов. При этом следует руководствоваться рекомендациями и нормами, приведенными в [1, c. 13-15], [3, c.579-581], [8, пункт 4.7- 4.10], а также изложенными ниже положениями.
Железнодорожные горные тоннели в профиле проектируются односкатными при длине до 400 м. и одно- или двускатными с подъемом к середине тоннеля при большей его длине. По условиям водоотвода продольный уклон пути в тоннеле принимается не менее 3о/оо. Наибольшая величина максимального уклона на линиях I и II категории не должна превышать 15 о/оо В тоннеле длиной более 300 м и на подходах к нему производится смягчение максимального уклона линии. Коэффициент смягчения зависит от длины тоннеля и составляет при длине тоннеля от 0,3 до 1 км – 0.9; от 1 до 3 км –0,85; более 3 км – 0.85…0,75. Алгебраическая разность смежных уклонов на железнодорожных линиях I и II категории не должна превышать 6…10 о/оо. Автодорожные тоннели длиной более 300 м проектируются одно- или двускатными, а длиной до 300 м – односкатными. Продольный уклон в тоннеле должен быть не менее 3 о/оо. Смягчение уклона в тоннеле не производится, однако наибольший уклон автодороги в тоннеле не должен превышать 40 о/оо по условиям оптимальных режимов вентиляции автодорожных тоннелей.
План тоннелей проектируется по нормам, установленным для открытых участков линии, с учетом особенностей, связанных с расположением трассы в подземных выработках.
Одной из ответственных частей тоннельного пересечения является предпортальная выемка, поскольку ее глубина определяет место расположения порталов, а следовательно, и длину тоннеля.
При определении рациональной глубины предпортальной выемки во внимание принимаются как экономические показатели (равенство стоимости разработки 1 м выемки и сооружения 1 м тоннеля), так и инженерно-геологические и гидрогеологические условия. При курсовом проектировании глубина предпортальной выемки может быть назначена по данным строительной практики равной 10–15 м в грунтах с коэффициентом крепости 0,5–3 и 15–25 м в более прочных скальных грунтах.
Продольный разрез по оси тоннеля оформляется в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2.1. При этом необходимо обратить внимание на следующее:
– черные отметки указываются на пикетах порталов и в местах характерных изменений в очертании горного массива;
– красные отметки указываются на начальных точках трассы и вычисляются на пикетах порталов, под указанными черными отметками и в местах перелома профиля;
– разность черных и красных отметок в местах расположения порталов должна соответствовать величинам, определяющим рациональную глубину предпортальных выемок в заданных инженерно-геологических условиях;
– расстояния по пикетажу указываются в местах расположения порталов, перелома профиля и изменения типа обделки;
– расположение камер указывается по установленной схеме в соответствии с принятым горизонтальным масштабом.