Начиная с античных времен, люди раскапывали землю в поисках укрытия, для хранения собранного урожая, для подвода воды и по множеству других причин.
Науки о земле располагают совокупностью знаний и арсеналом методов, позволяющими им делать общие прогнозы в отношении природы и качества грунта. Умелое использование геотехники предоставляет необходимые сведения о свойствах грунта для оптимального планирования объекта и способа его строительства. Промежуточные этапы предоставят возможности для ведения наблюдений и разведки в рамках еще более сложных или недосягаемых проектов.
(отрывок из «Технологии тоннельной проходки третьего тысячелетия», предисловие сэра Алана Муира Вуда, президента ассоциации ITA-AITES 1974-1977 гг.)
Проектирование
Проектирование тоннелей – это нечто большее, чем просто определение соответствия составных элементов конструктивным требованиям. Проектирование должно отвечать на ряд практических строительных требований с точки зрения экономии и безопасности в данных грунтовых условиях.
С этой целью в рамках проектирования тоннеля или подземного сооружения требуется сочетание многих научных дисциплин, таких как геология, геотехника, науки об окружающей среде, механика грунта и горных пород, расчёт структуры, электротехническое проектирование, аэродинамика или гидравлика.
Другой особенностью подземных сооружений является то, что несмотря на наличие сходных компонентов, их невозможно классифицировать по прототипам или сериям. Строительство каждого такого сооружения – это уникальное приключение, ведь оно ведется на определенном участке, имеющем характерную только для него массу горных пород.
Геология и гидрогеология
Любое важное решение при проведении подземных работ принимается с учетом геологических условий. Для строительства любой подземной инфраструктуры требуется проведение выемки грунта с последующим укреплением грунта или горных пород на месте строительства.
Прочитайте большеИнженерно-геологические изыскания
Геологические и гидрогеологические условия являются определяющими факторами при постройке подземного сооружения и оказывают сильнейшее влияние на его планирование и на бюджет, необходимый для выполнения работ по проекту.
Прочитайте большеГеотехника
Геотехнический анализ и разведка дополняют собой геологические и гидрогеологические изыскания. Целью их проведения является установление основных характеристик почвы, которые будут влиять на механические свойства грунта или горных пород; установление исходного состояния равновесия естественного механического напряжения.
Прочитайте большеМетоды проектирования
При строительстве подземного сооружения происходит перераспределение исходного естественного напряжения. Вследствие такого перераспределения подземное сооружение будет испытывать определенные уровень напряжения и, следовательно, нагрузки.
Прочитайте большеЗакрепление грунта
При строительстве подземных объектов в неидеальных грунтовых условиях существуют различные методы решения данной проблемы: проектирование надежной крепи, выдерживающей неблагоприятные грунтовые условия.
Прочитайте большеСистемы обеспечения
В холмистой или горной местности благодаря тоннелям улучшаются или становятся возможными различные транспортные решения, такие как автомагистрали, железнодорожные пути, каналы и т.д.
Прочитайте большеОкружающая среда
Для выявления возможного воздействия подземного сооружения на окружающую среду в течение всего срока его эксплуатации необходимо изучить все экологические аспекты.
Прочитайте большеМониторинг
При проектировании подземных объектов сохраняется высокая доля неопределенности вследствие большого количества факторов.
Прочитайте большеСпособы строительства
Традиционные способы проходки
Традиционные способы проходки можно определить, как строительство подземных выработок любого вида с циклическим строительным процессом.
Прочитайте большеМеханизированные способы проходки
механизированные способы проходки (в отличие от традиционных) включают в себя все методы, при которых выемка грунта осуществляется механически при помощи зубьев, отбойных молотков или дисков. Такие способы проходки включают в себя широкий спектр различных механизмов.
Прочитайте большеОткрытый способ проходки
Открытый способ включает в себя все методы строительства подземных сооружений с созданием временного или постоянного открытого котлована на поверхности.
Прочитайте большеСтроительство подводных тоннелей
Подводные тоннели получили широкое распространение около ста лет назад. Во всем мире построено свыше 150 таких тоннелей, примерно 100 из которых предназначены для автодорожного или железнодорожного транспорта.
Прочитайте большеСочетание различных способов проходки
Типичным примером подземных сооружений, построенных путем сочетания различных методов, являются трансальпийские тоннели глубокого заложения, такие как Готардский тоннель и тоннель Лёчберг в Швейцарии
Прочитайте большеЭксплуатация
Оборудование
Устройства и оборудование являются важной частью подземного сооружения. Это сложные системы, которые зачастую представляют собой значительную часть общего бюджета и планирования сооружения в целом.
Прочитайте большеОбследование
На изменение состояния подземных сооружений с момента их открытия влияют разные факторы. В основном, это – возраст, качество материалов, метод строительства и окружающая среда, характеристики транспортного потока или передаваемых по магистралям жидкостей.
Прочитайте большеТехническое обслуживание
Ввиду высокой стоимости тоннелей необходимо предусмотреть составление соответствующего плана технического обслуживания и текущего ремонта для всех подземных конструкций на полный срок их эксплуатации.
Прочитайте большеРеконструкция
Реконструкция подземного сооружения может быть определена как восстановление его состояния, функциональности или пропускной способности до удовлетворительного уровня.
Прочитайте большеМодернизация
В некоторых случаях целью реконструкции объектов является улучшение функционирования подземного сооружения или увеличение его пропускной способности.
Прочитайте большеБезопасность
Обеспечение безопасности на этапе проектирования
Стратегия обеспечения безопасности труда и охраны здоровья применительно к проекту должна быть составлена и изложена в рамках плана мероприятий по обеспечению безопасности труда и охраны здоровья до начала любых работ по проектированию или планированию.
Прочитайте большеОбеспечение безопасности на этапе строительства
Обучение, оборудование, знаки по технике безопасности, пожаротушение, санитарно-бытовые помещения, мониторинг качества воздуха, освещение.
Прочитайте большеОбеспечение пожарной безопасности
После нескольких трагических несчастных случаев в автодорожных тоннелях с 1999 по 2001 год, вопрос обеспечения в них безопасности вызвал большую обеспокоенность и настойчивые требования улучшения ситуации со стороны пользователей и политических деятелей.
Прочитайте больше