ПРИЧИНЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ НЕОБХОДИМОСТЬ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА И РЕКОНСТРУКЦИИ ТОННЕЛЕЙ
Нормальная эксплуатация тоннелей не всегда может быть обеспечена проведением ремонтных работ в процессе текущего содержания. В ряде случаев указанные выше в § 3 факторы, влияющие на состояние тоннельной конструкции, могут вызвать потерю ее устойчивости и несущей способности, увеличить деформации и привести к необходимости капитального ремонта, а в некоторых случаях даже к преждевременной реконструкции всего тоннельного сооружения.
Для тоннельной обделки, как и для других несущих конструкций искусственных сооружений, может наступить три вида предельного состояния:
по несущей способности — прочности и устойчивости; по развитию чрезмерных деформаций; по чрезмерному раскрытию швов или трещин. При достижении обделкой хотя бы одного из этих трех видов предельного состояния ее дальнейшая эксплуатация без принятия специальных мер по временному подкреплению, ремонту или усилению конструкции становится опасной.
Появление серьезных дефектов в тоннельном сооружении и достижение несущей конструкцией предельного состояния может быть вызвано рядом причин, важнейшими из которых являются следующие: недостатки изысканий, вызванные неполной изученностью внешних природных условий строительства тоннеля, т. е. инженерно-геологических и гидрогеологических условий прорезаемого горного массива, результатом чего являются неправильные или неполноценные исходные данные, которые в дальнейшем закладываются в проект;
недостатки проектирования, являющиеся, как правило, следствием недостаточного учета основных факторов, влияющих на эксплуатационные, статические и динамические условия работы тоннельных конструкций. В некоторых случаях дефекты проектирования могут быть результатом и прямых ошибок в расчетах, приводящих к устройству обделок, не отвечающих фактической величине горного давления, отсутствию соответствующей гидроизоляции и т. п.;
недостатки строительства, появляющиеся в результате несоблюдения технических условий или нарушения правил производства работ в процессе сооружения тоннеля. Такие недостатки могут быть также следствием низкого качества или неправильного подбора строительных материалов, применяемых в несущих конструкциях;
недостатки эксплуатации, возникающие при неудовлетворительном текущем содержании тоннельных сооружений и плохом техническом надзоре за ними. Так, например, неудовлетворительная работа водоотводных лотков и дренажей способствует деформациям обратных сводов и стен обделки, неудовлетворительная работа надтоннельного водоотвода увеличивает обводненность тоннеля, неудовлетворительный надзор за состоянием обделки и несвоевременно проведенный текущий ремонт могут привести к появлению весьма серьезных неисправностей самой несущей конструкции.
Следствием этих недостатков является появление трещин и выпучиваний отдельных мест в обделке, расслоение и выщелачивание бетонной кладки, образование вывалов, появление недопустимых деформаций, чрезмерное раскрытие швов, просачивание подземных вод через обделку и образование наледей в зимний период, т. е. различные локальные повреждения и даже разрушение отдельных тоннельных сооружений.
Появление подобных дефектов требует немедленного выяснения причин их возникновения и принятия необходимых мер для ликвидации. Как правило, такие дефекты не могут быть устранены силами дистанции пути в процессе текущего ремонта и требуют привлечения специализированной строительной организации для капитального ремонта или реконструкции тоннельного сооружения.
При капитальном ремонте сооружения восстанавливают разрушившиеся по тем или иным причинам конструкции до своего первоначального вида, размеров и состояния. Такое восстановление целесообразно в случаях, когда причиной появления тех или иных разрушений является «физическое старение» сооружения, т. е. когда в результате длительного воздействия' ряда неблагоприятных факторов долговечность конструкции исчерпана и наступает ее предел. Необходимость в капитальном ремонте может возникнуть также тогда, когда разрушения произошли вследствие отступлений от проекта и нарушений технических условий в процессе строительства или вследствие неудовлетворительного текущего содержания, т. е. когда причинами разрушений являются недостатки строительства или эксплуатации.
При реконструкции тоннельного сооружения существенно меняют конструктивные детали или параметры обделки, обделку усиливают или заменяют существующую конструкцию более мощной, удлиняют тоннель или заменяют отдельные его участки, а в некоторых случаях и все сооружение выемкой. В случае если объем указанных работ незначителен, то при любом характере их выполняют в процессе капитального ремонта. Необходимость в таких работах появляется в тех случаях, когда в процессе изысканий и проектирования не были учтены определенные факторы, которые в дальнейшем оказали суще-
ственное влияние на целостность сооружения, т. е. тогда, когда налицо имеются недостатки изысканий или проектирования.
Опыт эксплуатации многих железнодорожных тоннелей показал, что в ряде случаев нарушение нормальной эксплуатации тоннельного сооружения происходит не только при разрушении тоннельных сооружений, т. е. при наступлении одного из трех основных видов пре - дельного состояния, а в результате появления особых специфических для подземных сооружений факторов, не связанных с целостностью несущей конструкции.
Такими факторами могут быть (временная или постоянная) нега- баритность (причины которой весьма многообразны) или недостаточная пропускная способность однопутного тоннеля, при переустройстве однопутной железнодорожной линии в двухпутную.
В связи с этим для железнодорожных тоннелей большое значение имеет их нормальная и предельная эксплуатация. В условиях нормальной эксплуатации тоннельное сооружение используется без каких-либо ограничений, в то время как в условиях предельной экс. плуатации оно может быть использовано с весьма существенным ограничением.
Предел эксплуатации тоннеля часто наступает раньше пределов его прочности, устойчивости, деформаций, трещиноватости и связан с «моральным старением». В этих случаях также возникает необходимость в реконструкции тоннельного сооружения, так как оно может оказаться непригодным для дальнейшей эксплуатации при еще достаточной несущей способности самой обделки.
Как правило, в процессе капитального ремонта выполняют работы по перекладке отдельных элементов обделки, осушению тоннелей, ремонту верхнего строения пути и другие работы, не связанные с переустройством тоннельного сооружения или изменением его конструкции.
При реконструкции железнодорожных тоннельных сооружений выполняют работы по усилению обделки или замене ее более мощной, возводят обделку в безобделочных тоннелях, устраняют негабарит- ность, переустраивают однопутные тоннели в двухпутные, удлиняют тоннели или, наоборот, раскрывают в выемку, выполняют осушение и гидроизоляцию тоннелей и т. п., т. е. ведут работы, связанные с коренным переустройством тоннеля.
Специфической особенностью работ по капитальному ремонту и реконструкции тоннелей является крайне стесненный фронт и в большинстве случаев неизбежность их ведения в условиях движения поездов, поэтому эти работы являются весьма трудоемкими и требуют затраты значительных материальных средств.
Рассматривая вопросы капитального ремонта и реконструкции, следует иметь в виду, что тщательно проведенные изыскания, хорошо составленный проект и выполнение его при строительстве без отступлений, а также своевременное устранение при текущем ремонте неисправностей, выявленных в процессе содержания тоннеля, исключают необходимость его капитального ремонта и реконструкции, вызванных недостатками изысканий, проектирования, строительства и
эксплуатации. В этом случае необходимость в капитальном ремонте тоннельного сооружения появляется лишь при наступлении предела долговечности. Необходимость в реконструкции связана с наступлением предела эксплуатации.
При эксплуатации железнодорожных тоннелей необходимость в их капитальном ремонте или реконструкции вызывается, как правило, не какой-либо одной причиной, а зависит от целого ряда обстоятельств. Например, наряду с устранением негабаритности может быть одновременно выполнена замена существующей конструкции более мощной, сооружение обделки в безобделочном тоннеле может преследовать также цель его осушения и т. п. Поэтому для простоты изложения ниже рассмотрены отдельные виды работ, хотя они могут осуществляться в комплексе и быть направлены на ликвидацию различных дефектов и преследовать разные цели.
Дата добавления: 2021-09-07; просмотров: 310;