Obliczenie obudowy czasowej tuneli

Przy projektowaniu budowli podziemnych komunikacyjnych, wykonywa nich w wykopach otwartych, stosuje się następujące ustroje konstrukcyjne:
- przekrój prostokątny, stropy swobodnie podparte na ścianach, obliczanych jako ściany oporowe,
- ramy prostokątne, ze słupami opartymi na stopach fundamentowych. Stopy fundamentowe traktuje się jako częściowo zamocowane. Nie należy stosować tu ram dwuprzegubowych,
- ramy zamknięte z dolną płytą lub ryglami (program uprawnienia budowlane na komputer).

Obliczenie obudowy czasowej tuneli. Od dawna znane jest przy budowie tuneli zjawisko zmienności w czasie parcia górotworu i obciążeń obudowy tunelowej. W okresie właściwego wykonywania robót parcie gruntu posiada wielkość znacznie mniejszą niż to, które wynika z teorii (Pro- todiakonow, Kommerell, Terzaghi i inni) (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Nawet w gruntach sypkich w chwili tunelowania występują wyraźne zjawiska znacznej redukcji parcia gruntu i to nie tylko parcia bocznego na obudowę ścian sztolni czy tunelu, ale i na strop. Jeśliby to zjawisko nie występowało, w gruntach sypkich nie można byłoby wykonywać robót tunelowych. Jest kilka przyczyn powstawania redukcji parć, dochodzącej czasami do zaniku objawów ciśnienia gruntu podczas operacji budowy sztolni (uprawnienia budowlane).

Pierwszą z nich jest spójność, występująca w gruntach sypkich w postaci spójności pozornej, spowodowanej wilgotnością piasku. Drugą przyczyną jest omówione wyżej zjawisko powstawania sklepień odciążających oraz zjawisko zbliżone do obserwowanych w silosach, a spowodowane występowaniem sił tarcia podczas ruchów gruntu w miejscu tunelowania. Po upływie pewnego okresu czasu obciążenia osiągają swoją ostateczną wielkość. W gruntach spoistych, o dużym stopniu plastyczności występują ponadto zjawiska reologiczne, które przebiegają czasami bardzo długo (program egzamin ustny).

Jak stwierdzili w swych obserwacjach liczni badacze, m. in. Terzaghi i Peck, nieraz upływa rok lub nawet więcej czasu, nim obciążenia ustalą się ostatecznie. Z powyższych powodów przy projektowaniu obudowy czasowej tuneli, której okres pracy jest krótki, bo ma ona osłaniać miejsca pracy tylko do czasu wzniesienia obudowy stałej, można uwzględnić mniejsze jej obciążenie niż przy projektowaniu stałej obudowy tuneli.

Gliny piaszczyste

Można też przyjąć przy obliczeniu większe obciążenie dopuszczalne. Liczne obserwacje wykonanych sztolni i tuneli, między innymi również podczas budowy próbnych odcinków metra w Warszawie, pozwalają na wyciągnięcie następujących wniosków przy projektowaniu obudowy czasowej. Będą one różne dla gruntów sypkich i dla gruntów spoistych. Można przyjmować następujące okresy czasu, w których obudowa podlega mniejszym obciążeniom: Piaski grube i średnioziarniste - zmniejszenie obciążenia o ok. 15% od obciążenia przyjmowanego dla obliczenia obudowy stałej trwa przez okres ok. 2 tygodni (opinie o programie). Piaski pylaste i pyły wilgotne - zmniejszenie obciążenia o ok. 20% trwa przez okres 3 do 4 tygodni.

Gliny piaszczyste - zmniejszenie obciążenia o ok. 40®,’o trwa przez okres do 6 tygodni. Iły półzwarte - zmniejszenie obciążenia o ok. 50% trwa przez okres ok. 4 tygodni. Iły twardoplastyczne - zmniejszenie nacisków o ok. 50% trwa przez okres IO-T-15 dni. Przy gruntach ilastych plastycznych nie można praktycznie liczyć na żadne zmniejszenie nacisków przy projektowaniu obudowy czasowej. Przeciwnie, mogą tu wystąpić dodatkowe obciążenia tej obudowy wskutek pącznienia gruntu, spowodowanego jego odprężeniem i zmianą warunków wilgotnościowych przy zetknięciu się z powietrzem (segregator aktów prawnych).

W gruntach tych należy dążyć do maksymalnego skrócenia czasu trwania obudowy czasowej przez szybkie wzniesienie obudowy stałej. Projektując obudowę czasową z drewna, można powiększyć dopuszczalne obciążenie przy obliczeniach jej wytrzymałości o ok. 30%.

Przy obudowie czasowej z betonu - jeśli wejdzie ona w skład konstrukcji stałej - o ok. 257o. Jeśli obudowę wznosi się nie od razu, a roboty podzielone są na fazy robocze, należy sprawdzić wytrzymałość obudowy czasowej i stałej w różnych fazach wykonawstwa robót (promocja 3 w 1).