20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Причины разрушения тоннелей в процессе их эксплуатации

02.02.2017
Аварии, вызнанные разрушением тоннелей, представляют собой неконтролируемые ситуации, связанные с экономическими убытками, возможными материальными, временными и трудовыми затратами. В некоторых случаях они сопровождаются травмами и даже гибелью людей. Аварии в эксплуатируемых тоннелях во многом аналогичны тем, которые случаются в процессе строительства. Однако при строительстве транспортных тоннелей аварийные ситуации происходят в основном в призабойной зоне и лишь затрагивают участок готового тоннеля, В эксплуатируемых тоннелях авария может случиться в любом месте от въездного до выездного портала. При этом аварии в строящихся тоннелях происходят внезапно и неожиданно, а в эксплуатируемых в большинстве случаях (исключая землетрясения и террористические акты) являются следствием длительных процессов разрушения и деформирования элементов конструкций.

Транспортные тоннели — сооружения, рассчитанные на длительный срок эксплуатации (более 100—150 лет). В течение этого срока они должны отвечать требованиям эксплуатационной надежности, обеспечивая безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность. Однако в процессе длительной эксплуатации появляются повреждения, которые, как правило, являются следствием неудачного проектирования или некачественного строительства. Конструктивные ошибки, допущенные на ранних стадиях создания проекта, низкое качество работ приводят к возникновению цепочки последующих отказов технической системы. Так, после переустройства Лагар-Аульского тоннеля протяженностью 1278 м на Транссибирской магистрали с расширением профиля под двухпутное движение, заменой старой обделки на сборную железобетонную произошли смешения замковых блоков, сдвижка стеновых блоков в сторону фунтового массива и раскрытие стыков. Эти смешения были обусловлены рядом причин: сложными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями, малой устойчивостью сборной обделки из мелких блоков, некачественным выполнением работ но нагнетанию раствора за обделку тоннели, а также отсутствием опыта работы по реконструкции тоннелей щитовым способом без остановки движения поездов.

После десяти лет эксплуатации пятая часть протяженности этого тоннеля не соответствовала габариту С и этот участок создавал реальную угрозу безопасности движения поездов. Поэтому на участке деформированной обделки в междупутье были установлены металлические конструкции для усиления свода обделки. Принятые меры дали возможность эксплуатировать тоннель в течение 6—7 лет, пропуская поезда с ограничением скорости по «льготному» габариту Т. После того как был сооружен параллельно новый однопутный тоннель, двухпутный тоннель был переустроен под однопутное движение.

Аварийная ситуация на участке «размыв» перегонных тоннелей метрополитена в Санкт-Петербурге привела к вынужденному затоплению тоннелей на длине около 400 м после 25 лет их эксплуатации. Потребовались значительные материальные и трудовые затраты, чтобы через несколько лет восстановить движение на линии по обходной трассе. К основной причине этой аварии можно отнести значительные деформации тоннеля при размораживании плывунного фунтового массива. Это привело к возникновению значительных продольных усилий и, как следствие, разуплотнению кольцевых швов в наружных кольцах многослойной обделки и к нарушению ее герметичности. Кроме того, обделка, состав/генная из наружных тюбинговых колеи, железобетонной обоймы и внутренней металлической мембраны, закрепленной анкерами в бетон обоймы, не в полной мере отвечала требованиям эксплуатационной надежности из-за очевидной неремонтопригодности этой многослойной сборно-монолитной конструкции. Был затруднен и контроль качества работ в процессе ее возведения.

Ранее отмечалось, что даже при эффективном проектном решении и хорошем качестве строительства тоннеля со временем возникают дефекты, вызванные резкими колебаниями температуры воздуха, агрессивными водами, обледенением, осадками основания. При этом возможны опасные ситуации, связанные с явлениями старения материалов конструкций и изменением свойств окружающего тоннель грунтового массива, вызванным различного рода геотехническими процессами. Поэтому столь важны регулярный надзор за техническим состоянием тоннельных конструкций и обустройств, а также специальные обследования тоннельных сооружений, профессиональный анализ результатов обследовании и адекватные мероприятия по предупреждению аварийной ситуации.

Таким образом, основными причинами разрушения тоннелей являются:

• неправильная оценка и недостаточный учет при проектировании и строительстве инженерно-геологических, гидрогеологических и других природных факторов или их негативного влияния в период эксплуатации;
• ошибки при выборе типов конструкций и определении их несущей способности;
• неправильный выбор способов, несоблюдение технологий и регламентов при строительстве или реконструкции тоннелей, низкое качество работ;
• нарушение режимов, норм и параметров, установленных технологическими правилами и регламентами;
• разрушающее агрессивное действие подземных вод, вызывающее изменение физико-механических характеристик фунтов;
• внезапное увеличение горного давления или изменение характера его проявления вследствие расположения тоннеля в зонах сбросов, сдвигов, оползней, карстовых образованиях, наличие в наклонных напластованиях грунтов плоскостей скольжения в виде прослоек или линз слабых водонасыщенных грунтов;
• воздействие сейсмических и друг их особых нагрузок;
• неудовлетворительное содержание и несвоевременное проведение специальных обследований.

Таким образом, аварии в тоннелях обусловлены комплексом причин, совокупность которых определяет характер и степень опасности аварийной ситуации. И все же еще раз отметим первостепенную роль в предотвращении аварийной ситуации профессионального уровня подготовки и согласованных действий всех тех, кто причастен к созданию, строительству и эксплуатации тоннельного пересечения.