Проектирование и расчет обделки гидротехнических туннелей Пояснительная записка к курсовой работе Студент Гиргидов А.А., Группа : 5011/1 Санкт-Петербургский Государственный технический университет Кафедра подземных сооружений, оснований и фундаментов 2000 Исходные данные
    Режим работы - безнапорный.
    Класс капитальности - II.
    Максимальный расход воды в туннеле - м3/с.
    Средняя скорость протекания воды в туннеле - м/с.
    Отметка верха лотка туннеля - м/с.
    Структурно-геологическая характеристика горных пород приведена в таблице: Номер пласта Наименование горной породы Отметка кровли пласта, м 1 Суглинок 0 2 Сланец -40
    Физико-механические характеристики горных пород:
     Номер Пластов Удельный вес сухого грунта Влажность Коэффициенты Поперечной деформации удельного отпора крепости 1 2.04 2 2.41 0.04 58 2.3 0.26 290 3.5 Определение внутренних размеров туннеля.
    Будем считать, что колебания воды в туннеле не превышают , где - высота туннеля. Тогда отношение
    ,
    где - ширина туннеля по дну.
    Принимаем
    ,
    где - радиус сечения туннеля, который определяется по формуле:
    ,
    где м3/с - максимальный расход воды в туннеле; м/с - средняя скорость протекания воды в туннеле;
    м.
    Согласно таблице 2 [1, стр.17], получаем следующие соотношения основных размеров:
    м;
    .
     Выбор формы сечения туннеля
    Выбор формы поперечного сечения туннеля осуществляется с учетом условий статической работы обделки, гидравлических условий пропуска воды, а также способов и условий производства работ при сооружении туннеля.
    В нашем случае туннель работает в безнапорном режиме, поэтому определяющей нагрузкой при выборе формы сечения является горное давление, величина и направление которого может оцениваться коэффициентом крепости породы , окружающей туннель.
    Согласно таблице 1. [1, стр.14] поперечное сечение туннеля принимается корытообразную форму (II форма). Составление эскиза конструкции обделки и выбор материалов для ее возведения.
    Принимаем корытообразную монолитную железобетонную обделку (рис.4.1). Согласно таблице 3 [1, стр.23], толщина обделки назначается по следующим зависимостям:
    м;
    ;
    м;
    м.
    Обделка выполняется из железобетона, для этого используется бетон марки М 200 и арматура класса А II.
    Определение нормативных и расчетных нагрузок, их сочетаний и коэффициентов упругого отпора породы
    Одной из основных нагрузок, действующих на обделку туннеля, является горное давление. Это давление возникает из-за того, что при устройстве туннеля в горных породах образуется свод обрушения - область грунта, теряющего равновесие и, вследствие этого, оказывающего давление на обделку. Распределение нагрузок на обделку туннеля и форма свода обрушения приведена на рис.4.
    Величина горного давления определяется расчетом, основанном на использовании значений характеристик пород, окружающих туннель. При этом в соответствии с указаниями СН распределение вертикального и горизонтального горных давлений принимаются равномерными по пролету и высоте выработки :
    м;
    м. ............