Напряжения в бетонной крепи тоннелей, находящихся в неоднородных горных массивах
В представленных исследованиях подтверждены закономерности формирования в бетонных крепях напряжений, являющихся суммой гравитационных, тектонических и переменных составляющих, особенно, в районах с активной геодинамикой. Проблема надежности крепей подземных выработок обусловлена необходимостью решения задач по определению уровня напряженно-деформированного состояния с учетом всех перечисленных составляющих сил и прочностных свойств бетонной крепи. Параметры главных напряжений в крепи транспортного тоннеля определены с помощью деформаций разгрузки. Для разгрузки бурится скважина с отбором керна. В процессе бурения измеряются линейные деформации керна в трех направлениях, для чего на поверхность бетона обделки устанавливается дельта-розетка тензодатчиков. Изъятый из скважины керн используется также для определения фактического класса бетона по прочности и модуля упругости. Главные деформации и главные напряжения определяются аналитическим путем. В результате измерений выявлены участки тоннеля, работающие преимущественно на горное давление и участки с существенным вкладом горизонтальных напряжений, установлена также связь главных напряжений крепи с траекториями трещин тектонических разрывов в горном массиве. На практике предложено учитывать при проектировании вклад горизонтальных тектонических составляющих и переменных напряжений, определяемых при специальном научном сопровождении и соответственно армировать бетонную крепь. В период эксплуатации на территориях с активной геодинамикой для обеспечения надежности и безопасности крепи рекомендовано использовать автоматизированный деформационный контроль изменения ее напряженно-деформированного состояния.