98435

Горные и маркшейдерские работы при строительстве тоннеля №3 Адлер-горноклиматический курорт «Альпика-Сервис»

Дипломная

География, геология и геодезия

Геодезические работы на поверхности. GPS-измерения. Основная полигонометрия. Высотная основа. Подходная полигонометрия со стороны южного портала. Высотная основа. Подходная полигонометрия со стороны северного портала. Высотная основа. Маркшейдерская часть. Подземная полигонометрия. Линейные измерения и их точность. Угловые измерения и их точность.

Русский

2015-11-03

38.1 MB

1 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ФАКУЛЬТЕТ               Горно-геологический                                       .

КАФЕДРА                     Маркшейдерское дело и геодезия                .

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ   Маркшейдерское дело                                      .

Допустить к защите                          .

Заведующий кафедрой                     .

                     .                                     .

(подпись)                             (ФИО)                  .

«            »                                  20    г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту (работе)

НА ТЕМУ: «Горные и маркшейдерские работы при строитель- стве тоннеля3 Адлер-горноклиматический курорт «Альпика-Сервис».

АВТОР ПРОЕКТА (работы)        Коновалов Родион Александрович

РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА  доц., к. т. н.Иванова О.В.

Консультанты:

Наименование раздела (вопроса), должность, уч. степень ф.и.о., подпись

1

Геология

доц., к. г-м. н. Белоконев Г.А.

2

Горных работ

доц., к. т. н. Дубровин С.А.

3

БЖД

доц., к. т. н. Забабурин В.М.

4

Экономика

ст.пр.       Шабельникова В.В.

5

Геодезические работы

доц., к. т. н. Притчина А.И.

6

Маркшейдерские работы

доц., к. т. н.Иванова О.В.

7

Специальная часть

доц., к. т. н.Иванова О.В.

Новочеркасск 2012г.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГОПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»

ФАКУЛЬТЕТ                ФГГ и НГД

КАФЕДРА                      МД и Г

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ    13040265 «Маркшейдерское дело»

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой        

ЗАДАНИЕ

НА ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ (РАБОТУ)

СТУДЕНТУ  Коновалову Родиону Александровичу

                       (Фамилия, имя, отчество полностью)

1. Тема проекта (работы): «Горные и маркшейдерские работы при строитель- стве тоннеля3 Адлер-горноклиматический курорт «Альпика-Сервис».

Тема утверждена приказом по университету       от «    »             2012г.

   

2. Исходные данные к проекту:_________________________________________

____________________________________________________________________

. Горно-геологические условия ________________________________________

3. Материалы по охране труда и природной среды _________________________

. Полигонометрия на дневной поверхности______________________________

5. Другие материалы__________________________________________________

____________________________________________________________________

3. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень вопросов подлежащих разработке):

________________________________________________________________________________

1. Геологическая часть ___________________________________________________________________________

2. Горная часть _____________________________________________________________________________________

3. БЖД________________________________________________________________________________________________

4. Экономика________________________________________________________________________________________

5. Геодезическая  часть_________________________ _________________________________________________

6. Маркшейдерская часть_________________________________________________________________________

7. Специальная часть__________________________________________________

4. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):

1. Геологическая часть (1 лист)__________________________________________________________________

2. Горная часть (2 листа)___________________________________________________________________________

3. Геодезическая  часть (1 лист)_________________________________________________________________

4. Маркшейдерская часть (2 листа)_____________________________________________________________

5. Специальная часть (1 лист)___________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

5. Консультанты по проекту (с указанием относящихся к ним разделов проекта):

По геологической части  доц., к. г.-м. наук                                Белоконев Г.А.

По горной части  доцент.                                                             Дубровин С.А.

По Б.Ж.Д.  доц., канд. техн. наук                                                Забабурин В.М.

По экономической части  ст. преп.                                            Шабельникова В.В.

По геодезической части  доц., канд. техн. наук                        Притчина А.И.

По маркшейдерской части  доц.,канд. техн. наук                      Иванова О.В.

По специальной части  доц., канд. техн. наук                            Иванова О.В.  

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

6. Срок сдачи студентом законченного проекта (работы) _1 июня__   2012  г.___

7. Дата выдачи задания __________________«_14 » февраля  2012  г.______

                                      Руководитель доц.,к.т.н.               Иванова О.В.

                                                                                            _________

                                                                                                                                               Подпись

Задание принял к исполнению     «_14_»__февраля  2012 г.  _________

                                                                                                                                                  подпись студента

АННОТАЦИЯ

Дипломный проект выполнен на тему: Горные и маркшейдерские работы при строительстве тоннеля3 Адлер-горноклиматический курорт «Альпика-Сервис».

Проект состоит из пояснительной записки объемом     стр.и семи чертежных листов.

Пояснительная записка включает семь разделов:

1. Геологическая часть.

2. Горная часть.

3. Безопасность жизнедеятельности.

4. Экономическая часть.

. Геодезическая часть.

6. Маркшейдерская часть.

7. Специальная часть.

Специальная часть выполнена на тему: «Наблюдения за деформацией тоннеля».

Дипломный проект написан с применением последних достижений науки и техники на ЭВМ, чертежи построены с использованием программы автоматизированного проектирования CREDO и Auto CAD.

СОДЕРЖАНИЕ

Ведомость дипломного проекта

Введение

1 Геология

1.1 Стратиграфия

1.2  Тектоника и сейсмичность

1.3 Гидрогеологические условия 

1.4 Гидрогеологические условия

1.5  Физико-механические свойства горных пород

1.6  Инженерно-геологические условия

1.7  Геологический вывод

2 Горная часть

2.1 Подготовительный этап

2.2 Крепление откоса

2.3 Устройство защитного экрана

2.4 Проходка под кольцо1

   2.5 Проходка тоннеля

   2.6 Монтаж обделки тоннеля

.7 Откатка породы

.8 Нагнетание за обделку

.9 Режим работы и организации труда

.10 Вентиляция

2.10.1 Расчет необходимого количества воздуха для проветривания тоннеля во время проходки

2.10.2 Расчет аэродинамических характеристик

2.10.3 Расчет режимов вентилятора

2.10.4 Расчет депрессии вентилятора

.10.5 Расчет тепла на нагрев приточного воздуха в холодный период года 

      2.11 Противопожарная защита подземных выработок 

.12 Расчет деформации тоннеля

3 Безопасность жизнедеятельности

3.1 Интификация вредных и опасных факторов при проходке тоннеля

3.2 Мероприятия по технике безопасности

3.2.1 Меры безопасности при ведении проходческих работ

3.2.2 Мероприятия по предотвращению поражения электрическим током

3.2.3 Мероприятия по обеспечению безопасности работ при локомотивной откатке

3.2.4 Мероприятия по предотвращению прорыва воды

3.2.5 Меры безопасности при ведении маркшейдерских работ

3.2.6 Мероприятия по предотвращению падения людей с высоты

3.3 Мероприятия по производственной санитарии

3.3.1 Мероприятия по борьбе с пылью

3.3.2 Мероприятия по улучшению освещенности 

3.3.3 Мероприятия по снижению производственного шума и вибрации

3.3.4 Мероприятия по обеспечению благоприятного микроклимата

3.3.5 Мероприятия по борьбе с обводненностью

3.4 Санитарно-бытовое и медицинское обслуживание трудящихся

3.5 Мероприятия по пожарной безопасности

3.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 

3.7 Охрана природы на предприятии

4 Экономика

4.1 Реализация продукции

4.2 Прибыль

4.3 Рентабельность производства

.4 Предварительная оценка финансового состояния

.5 Состав и размещение активов

.6 Наличие оборотных средств

.7 Кредиторская задолжность

.8 Наличие и структура оборотных средств

4.9 Состав и движение дебиторской задолжности

.10 Платежеспособность предприятия

.11 Кредитоспособность предприятия

5 Геодезия

5.1 Геодезические работы на поверхности

     5.1.1 GPS-измерения

5.2 Основная полигонометрия

     5.2.1 Высотная основа

5.3  Подходная полигонометрия со стороны южного портала

     5.3.1 Высотная основа

5.4 Подходная полигонометрия со стороны северного портала

     5.4.1 Высотная основа

6 Маркшейдерская часть

6.1 Подземная полигонометрия

6.2 Линейные измерения и их точность

6.3 Угловые измерения и их точность

.4 Вычисление подземной полигонометрии

.5 Предрасчет ожидаемой ошибки положения в плане удаленной точки основной подземной полигонометрии

.6 Исполнительная документация

.7 Подземная высотная основа 

6.7.1 Схема построения нивелирной основы

6.7.2 Передача отметок в подземные выработки

6.7.3 Подземные нивелирные ходы

       6.8 Текущие маркшейдерские работы

      6.8.1 Плановое и высотное обоснование

        6.9 Общие сведения о ACS-системе навигации ТПК «Lovat»

.9.1 Маркшейдерское обеспечение проходки ТПК «Lovat»

.10 Укладка колец

.10.1 Способы определения положения колец в плане

.10.2 Определение горизонтальных и вертикальных опережений колец

7 Специальная часть

7.1 Общие сведения

7.2 Конструкция наблюдательной станции

7.2.1. Опорные реперы

7.2.2. Выбор конструкции рабочих реперов

7.2.3 Приборы и инструменты

7.2.4 Разбивка наблюдательной станции

        7.3 Наблюдения 

.3.1 Наблюдения за сооружениями в процессе их строительства

.3.2 Методика наблюдений

.3.3 Периодичность наблюдений

.4 Проект производства работ по маркшейдерскому контролю за деформациями

Заключение

Список используемых источников

ВВЕДЕНИЕ

В представленном дипломном проекте рассмотрены горные маркшейдерские работы при сооружении железнодорожного тоннеля. 

Маркшейдерская служба призвана заниматься съёмками на земной поверхности и в горных выработках с целью изображения их на чертежах, а также для решения различных горно-геометрических задач, возникающих при освоении месторождения.

Таким образом, основным видом продукции маркшейдерской службы являются: планы, разрезы, профили и другие чертежи горных работ.

Дипломный проект состоит из следующих частей: геологическая, горная, БЖД, экономическая, геодезическая, маркшейдерская, специальная части:

в геологической части проекта дана краткая геологическая характеристика участка;

–в горной части рассмотрены основные и вспомогательные работы и процессы при проходке и строительстве тоннеля;

–детально рассмотрены вопросы безопасности горного производства, создания безопасных условий труда, выполнен анализ производственного травматизма;

–в экономической части произведен анализ финансового состояния предприятия;

–   в геодезической части выполнен анализ геодезических сетей;

–в маркшейдерской части выполнена оценка точности подземной полигонометрии и геометрического нивелирования. Рассмотрен весь спектр текущих маркшейдерских работ;

–в специальной части дипломного проекта произведен предрасчет погрешности сбойки смыкания забоев. 

1 ГЕОЛОГИЯ

1.1 Стратиграфия

Юрская система. Юрские отложения на изученной территории представлены нижним, средним и верхним отделами. Нижняя юра сложена терригенными образованиями, средняя - терригенными и вулканогенно-терригенными осадками Абхазо-Рачинской, Краснополянской, Гойтхской, Псехако-Березовской и Псеашхинской структурно-фациальных зон (СФЗ). Верхний отдел представлен, в основном, рифовыми известняками Абхазской и Лагонакской СФЗ и терригенно-карбонатными флишевыми отложениями Чвежипсинской и Новороссийско-Лазаревской СФЗ.

Средний отдел. Порфиритовая серия (J2 pr) выделяется в Абхазо-Рачинской СФЗ и объединяет кутыкухскую, ацетукскую, рицинскую и ризгинскую свиты. Она слагает Шахе-Мзымтинский горст. Ее выходы образуют скальные уступы, которые хорошо дешифрируются на аэрофотоснимках. Встречена в районе створов 3, 4 и 5 тоннелей. Изредка встречаются горизонты лав базальтов. Неполная ее мощность оценивается в 1000-1200 м. На соседней с востока территории порфиритовая серия подразделяется на пять толщ, а ее общая мощность достигает 1940 м [106]. Байосский возраст установлен на основании положения в разрезе и находок Adabofoloceras sp. (ex. gr. abichi Uhlig), Parkinsonia depressa Quenst., P. djanelidzel Kakh., Nannolytoceras tripartitum Rasp.,(Orb.), а также литологического сходства с фаунистически охарактеризованной ачишхинской свитой. 

Верхний отдел. Кацирхская свита (J3 kc) распространена в зоне Ахцу и в пределах изученной территории залегает со срывом на отложениях порфиритовой серии, хотя восточнее, по р. Псоу, в основании выделяется базальный горизонт (4-5 м), представленный гравелитами и песчаниками бетагской свиты (J2 bt). Она сложена массивными и брекчиевидными коралловыми известняками мощностью 450 м. В низах разреза встречены оксфордские кораллы: в районе створов 3 и 2 тоннелей.

Агепстинская  свита (J3  ag) распространена в зоне Ахцу и в пределах изученной территории согласно залегает на отложениях кацирхской свиты и перекрывается отложениями свиты Кепш, в основании выделяется толща массивных брекчированных известняков (5-60 м), Она сложена массивными и брекчиевидными коралловыми известняками мощностью до 150 м. 

Меловая система. Нижний отдел. Свита Кепш (K1 kp) является возрастным аналогом медовеевской свиты и обнажается в Южной подзоне Чвежипсинской СФЗ, в ядре Дагомысской антиклинали. Она согласно подстилается агепстинской свитой. Вышележащие отложения на изученной площади неизвестны. В районе селения Солох-Аул разрез представлен мергелями фукоидными зеленовато-серыми. В нижней части встречаются прослои известняков до 50 см, а в верхнейгоризонты до 10-15 м буроватых мергелей и прослойки алевролитов и кремней 1-5 см. Мощностьболее 380 м. Восточнее, в долине р. Мзымты, она оценивается в 460 м. Встречена в районе створа 3 тоннеля.

Четвертичные отложения. В пределах описываемой территории четвертичные отложения подразделяются на нижне-современные звенья нерасчлененные, верхнее звено, верхнее-современное звенья нерасчлененные и современное. Подразделение геолого-генетических типов четвертичных отложений проведено в соответствии с материалами, изложенными в (5, 9)]. 

Нижне-современные звенья I-IV. Отложения четвертичного возраста нерасчлененные имеют наибольшее распространение на описываемой территории, что определяется историей геологического развития и сейсмотектоническими условиями в четвертичное время. К ним относятся преимущественно отложения склонового ряда, а также элювиальные образования, формирующие выровненные поверхности преимущественно в пределах среднегорья. К ним относятся относятся:

 – элювиальные отложения e I-IV;

– элювиально-делювиальные отложения ed I-IV;

 делювиальные, пролювиально-делювиальные, элювиально-делювиальные, делювиально-оползневые отложения, нерасчлененные d, pd, ed, cd, kd I-IV;

– коллювиально-делювиальные отложения kd I-IV;

– коллювиальные отложения k I-IV;

оползневые, коллювиально-оползневые отложения, нерасчлененные c, kc I-IV;

dp I-IV делювиально-пролювиальные отложения;

 s I-IV сейсмогравитационные отложения s I-IV;

– оползневые отложения c I-IV;

– пролювиальные отложения p I-IV. 

Элювиальные отложения приурочены к высоким относительно выровненным поверхностям, распространенным в пределах высокогорного и среднегорного эрозионно-тектонического рельефа. Они представлены корами выветривания, формирование которых определяется физическим (морозным) выветриванием или химическим. По составу элювиальные отложения относятся к грубообломочному материалу с тонкодисперсным и щебнистым заполнителем.

Отложения элювиально- коллювиального ряда. Элювий-делювий (ed I-IV) развит спорадически, в основном, на участках уплощенных водоразделов прибрежной зоны. Представлен маломощными дресвяными глинами и тяжелыми суглинками монтмориллонитового состава, слагающими коры выветривания и пенепленизированные комплексы. Часто встречаются красноцветная и пестроцветная коры выветривания с реликтовой структурой дочетвертичных пород и многочисленными гипергенными новообразованиями. Возраст отложений устанавливается на основании взаимоотношений с морскими осадками. Мощность-8 м.

Делювиально-пролювиальные отложения (dpIII-IV) развиты на левобережье р. Мзымта в районе Второй бригады в виде непрерывного сплошного шельфа у подножья хребта Аигба. Отложения представлены щебнисто-глыбовыми накоплениями с суглинистым, песчано-суглинистым заполнителем. Они являются покровом на верхнеплейстоценовых аллювиальных террасах. Мощность толщи составляет 10-35 м, а возможно и более.

Оползневые отложения (c IIIIV) распространены у подошвы склонов, а также на левобережье р. Мзымта на восточной границе пос. Красная Поляна. Мощность оползневых накоплений достигает 20 м а отдельные трещинные зоны по плоскостям отседания могут прослеживаться до глубины 100 и более метров.

Современные четвертичные образования представлены отложениями:

 оползневыми накоплениями (cIV);

делювиально-оползневыми отложениями (dcIV);

делювиальными отложениями(dIV);

делювиально- пролювиальными отложениями(dpIV);

пролювиальными отложениями (рIV);

аллювиальными отложениями (a IV).

Оползневые отложения (cIV) картируются в пределах оползневого цирка на склоне выше бассейна суточного регулирования Краснополянской ГЭС. Сложены они глинами щебнистыми с редкими включениями обломков песчаников, туфов и аргиллитов. Мощность их свыше 10 м.

Делювиально-оползневые отложения (dcIV) Литологически представлены глинами и суглинками с включениями щебня и дресвы до 20-25%, а также отдельными блоками и глыбами коренных пород. Мощность оползневых накоплений достигает 2-5 м, а у подошвы склона около 10м.

Делювиальные отложения (dIV) развиты сплошным покровным чехлом у подножий склонов и налегают, в основном на террасы. Сложены они, в основном, суглинками с щебнем и дресвой, реже - глинами щебнистыми. Мощность слоя 2-5 м, режеболее.

Делювиально- пролювиальные отложения(dpIV) развиты в пределах широких устьевых частей балок, перерабатывающих верхнеплейстоценовые конуса в районе пос. Красная поляна. Сложены они щебнисто-гравийными отложениями с дресвяно-суглинистым заполнителем до 20-25%. Мощность колеблется в широких пределах от 2-5 м до 20 м.

1.2 Тектоника и сейсмичность

Описываемая территория в структурном отношении относится к тектонической области южного склона мегантиклинория Большого Кавказа и является сложной геотектонической единицей. По особенностям осадков и характеру складчатости в области южного склона выделяется несколько структурно-фациальных зон. 

В складчатой зоне южного склона выделяются следующие структурно-фациальные зоны (с севера на юг): Гойтхско-Ачишхинская, Аигбинская, Лазаревская и Чвежипсинская. 

Гойтхско-Ачишхинская зона протягивается узкой полосой вдоль надвига Главного хребта. В ее строения принимают участие лейасовые глинистые породы и вулканогенно-терригенные образования аалена. От окончания трассы до пос. Красная поляна Гойтско-Ачишхинская зона граничит с Лазаревской по Бекишейскому разлому, а восточнеепо долине р. Мзымтыграница с Аибгинской зоной является большей частью эрозионной. 

Лазаревская зона заключена между двумя разломами: Бекишейским на севере и Краснополянским на юге. В районе пос. Красная поляна Лазаревская зона тектонически выклинивается. На стадии седиментации она входила в состав Новороссийского флишевого прогиба, возникшего в позднеюрское время. По-видимому, прогиб выходил за пределы современных границ зоны и продолжался к востоку, судя по тектоническим клиньям отложений в верхнем течении р. Мзымта. Для Лазаревской зоны характерны большие мощности осадков и интенсивная сжатая складчатость.

Аибгинская зона с севера граничит с Гойтхско-Ачихшинской зоной, а на юге с Абхазской (в район работ не входит, т.к. граница последней проходит по р. Псоу). Обе границы эрозионные. Сложена мощной толщей туфов и порфиритов байоса. В структурном отношении она представляет собой моноклинальный гребень, слагающий северное крыло синклинория южного склона, В верхних эрозионных срезах породы большей частью опрокинуты к югу, а в нижних имеют крутое нормальное залегание с падением на юг.

Чвежипсинская зона представляет собой южный борт Новороссийского синклинория. На этапе осадконакопления она тяготела к периферической части одноименного флишевого прогиба. Мальм-сеноманские отложения представлены маломощной карбонатно-терригенной толщей, турон-маастрихские, имеющие наибольшее распространение, - карбонатным субфлишем. В северной части Чвежипсинской зоны выделяется широкая, слегка опрокинутая к юго-западу Чвежипсинская синклиналь, сложенная верхнемеловыми породами. В бассейне р. Мзымта в месте выклинивания Лазаревской зоны северное крыло этой синклинали воздымается. Здесь оно сложено верхнеюрскими и нижнемеловыми породами и осложнено брахиморфными складками низшего порядка.

Гагрско-Джавское складчато-глыбовое поднятие.

Гагрско-Джавское складчато-глыбовое поднятие сложено формациями островной дуги, ее склонов (туфы, лавы, терригенные породы средней юры) и островного шельфа (карбонатно-терригенные отложения верхней юры-эоцена). В структуре поднятия выделяются (с севера на юг) Краснополянская, Абхазо-Рачинская, Ахцу и Абхазская зоны. В пределах территории работ большая часть Гагрско-Джавского поднятия перекрыта Новороссийско-Лазаревским и Чвежипсинским аллохтонами. 

Краснополянская зона (паравтохтон) сложена в пределах территории трассы среднеюрскими осадками терригенно-вулканогенной формации островодужного шельфа мощностью более 2380 м, которые обнажаютя в пределах Ачишхинского выступа. Внутренняя структура комплекса характеризуется развитием серии килевидных, слабо запрокинутых на юг, складок с размахом крыльев 1-1,5 км и углами падения 65-70°. Морфология складок, их пространственное положение и ориентировка указывают на структурное несогласие между Краснополянским паравтохтоном и Новороссийско-Лазаревским аллохтоном. С севера и юга Ачишхинский выступ ограничен крутыми нарушениями с азимутом падения сместителя 15-30° и углами 50-65°, с западакрутопадающим нарушением северо-западной ориентировки.

Абхазо-Рачинская зона (автохтон) сложена, в основном, вулканитами байосской островной дуги (O J2), которые обнажаются в Шахе-Мзымтинском горсте и фрагментарно в ядре Дагомысской антиформы. Шахе-Мзымтинский горст шириной до 2-2,5 км ограничен разломами, сместители которых погружаются на северсеверо-восток под углами 60-65°. В пределах горста породы среднеюрской вулканогенно-терригенной и андезито-базальтовой формаций залегают моноклинально с крутым (65-70°) падением на северсеверо-запад. 

Зона Ахцу (автохтон) представлена верхнеюрскими рифовыми известняками островного шельфа (ШО J3-P2), которые обнажаются в ядре Воронцовской антиформы. На флангах последней они перекрыты терригенным флишем Чвежипсинской складчатой зоны. Северная граница зоны Ахцу эрозионно-тектоническая, южнаятектоническая и представлена субвертикальным Монастырским разломом северо-западного простирания.

Абхазская зона (автохтон) в современной структуре Гагрско-Джавского складчато-глыбового поднятия представляет собой промежуточную ступень между Адлерской депрессией и зоной Ахцу. Расположена она в междуречье Сочи-Мзымта и протягивается далее в акватории Черного моря до траверза г. Дагомыс. Сложена отложениями оксфорд-эоценовой терригенно-карбонатной мелководной формации островного шельфа (ШО J3-P2) мощностью 2,5 км, запечатанной почти 3 км олигоцен-миоценовой молассой остаточного морского бассейна (МО Р3-N1). Внутренняя структура зоны характеризуется развитием пологой симметричной складчатости с углами падения крыльев 20-30. Северная кромка зоны осложнена малоамплитудными надвигами с северным падением плоскости сместителей и сопряженными с ними опрокинутыми на юг складками. Наиболее крупными пликативными структурами являются Ахунская и Ахштырская антиклинали, их оси погружаются на запад в сторону Туапсинского прогиба под углами 7-10°. Северная граница зоны проводится по Монастырскому разлому и Воронцовскому надвигу, южнаяпо подошве палеоцен-четвертичной молассы. 

Разрывные нарушения представлены Краснополянским, Бекишейским, Мзымтинским, Кепшинским, Воронцовским и Монастырским разломами.

Краснополянский разлом представляет собой серию сближенных взбросов и надвигов с северным, северо-восточным падением сместителей под углом от 20-25° в районе пос. Лазаревское до 40-60° в горной части. Мощность зон дробления составляет 100-400 м. На флангах Новороссийско-Лазаревской складчатой зоны он имеет северо-западную ориентировку, а в центре изученной площадисубширотную. Эти изменения в элементах залегания разлома объясняются, с одной стороны, влиянием диагональных Пшехско-Адлерской и Черноморско-Лазаревской складчато-разрывных зон со сдвиговой составляющей правостороннего типа, с другойего вероятной принадлежностью к разрядусоставныхразломов (сопряженные сдвиги).

Бекишейский разлом взбросо-надвигого типа отделяет на севере Новороссийско-Лазаревский аллохтон от Гойтхско-Ачишхинской зоны. Это сложнопостроенный разлом общекавказского простирания, имеющий ряд ответвлений второго порядка.

Мзымтинский разлом характеризуется северо-восточным простиранием и крутым падением. Протягивается вдоль долины реки Мзымта. По кинематическим особенностям представляет собой сдвиго-сброс.

Кепшинский разлом субширотного простирания и представляет собой по кинематике сброс.

Воронцовский надвиг является крупной региональной тектонической структурой. Возраст его формирования определяется как миоценовый. Амплитуда надвига, по данным Пруцкого Н.И., не менее 10 км.  Простирание надвига субширотное. Элементы залегания Воронцовского надвига колеблются: азимут падения 335°, угол падения 30 -50°. Первичная структура пород в зоне надвига сильно нарушена. Более жесткие пласты песчаников и мергелей разорваны тектоническими швами, катаклазированы по зонам рассланцевания, более пластичные аргиллиты рассланцованы, в пределах зон рассланцевания имеют непостоянную мощность. Породы в пределах зоны минерализованы в виде кальцитового прожилкования по тектоническим трещинам и микротрещинам в жестких хрупких пластах.

Монастырский разлом также характеризуется субширотным простиранием и представляет собой активный взброс.

Согласно СНиП 11-7-81* изучаемая территория находится в восьмибалльной зоне сейсмической интенсивности по карте ОСР-97-А и в девятибалльной зоне по картам ОСР-97-В и С шкалы MSK-64. Микросейсмическое районирование по трассе тоннеля показало снижение бальности до 8. В соответствии с ВСН 193-81 расчетная сейсмичность принимается 9 баллов. 

Тектоническое строение участка работ представляет собой сложно построенную систему взаимопересекающихся разломов, оперяющих их второстепенных разрывных нарушений и крупных трещин. Следует отметить, что дизьюнктивные нарушения сформированы в результате интенсивных надвиговых процессов широтного простирания, в дальнейшем повлиявших на рост пликативных структур в зоне Ахцу и Абхазо-Рачинской тектонических зоне.

Участок строительства железнодорожного тоннеля3 и сервисной щтольни приходится на узловую зону из наиболее выраженных фрагментов Воронцовского и Монастырского надвигов, в месте его пересечения поперечным флексурным разломом, так называемым Пшехско-Адлерским, и представляет собой широкую (до 1,0-1,5 км) зону дробления. Сама зона надвига имеет блоковое строение и состоит из многочисленных тектонических отдельностей, в которых заметна определённая ориентировка. В плане сеть основных разрывных нарушений имеет полигональный облик. 

Прямыми тектоническими нарушениями следует считать широтные и субширотные разрывы и разломы общекавказского простирания. Поперечные зоны имеют меридиональное и субмеридиональное простирание антикавказского направления. К секущим относятся трещины и разрывы, близкие к горизонтальному положению и направленные в разные стороны между основными направлениями выше указанных простираний.

В западной части участка установлен левосторонний сдвиг широтного простирания, соответствующий общерегиональному направлению и поперечный взброс, характерный для надвиговых зон Кавказа и совпадающий с типичным надвиговым полем.

Для участка в северной части характерна выдержанная пликативность северо-восточного падения с пологими углами и деформированностью в приразломных зонах до локальных пологих складок. 

В южной части участка пликативные структуры имеют сложное строение. Отмечается завал складок в южном направлении с подворотом до круто падающих и даже опрокинутых слоёв. На складках северные крылья имеют падение от 20 до 60°, южные крылья от 60 до 90°.

Для исследуемого участка характерны блоки, стороны которых ориентированы по северо-западному и северо-восточному простиранию. Размер блоков от 20-30 метров до 150-160 метров. Границы зон дробления, разделяющие отдельные элементы, строго сопряжённые и имеют, соответственно, третью систему субгоризонтальных и пологопадающих трещин, скрытую в вертикальном разрезе. Глубина заложения субгоризонтальных зон дробления пропорциональна размерам поверхностных и может составлять от 20 до 50 метров. К данным выводам имеются натурные сведения, полученные при изучении разреза в по обнажениям. Ширина зон дробления может составлять от 0,5 метра до 5-6 метров. Их размеры зависят от планового положения и близости к основным тектоническим элементам дизьюнктивных нарушений. Отсутствие в зонах дезинтеграции характерных признаков вторичного минералобразования (кальцитовых прожилков), ожелезнения и сцементирования обломков характеризует разлом как весьма молодой. Основными системами трещиноватости в разломных зонах являются: 0-30° и 30-45° к оси керна. Внутри блоков пород преобладающей системой трещиноватости является 50-80° совпадающей со слоистостью. 

В процессе инженерно-геологического обследования на территории строительства северного портала тоннеля и сервисной штольни выявлены 2 зоны повышенной тектонической трещиноватости:

1. Протяженная зона субмеридионального простирания, четко картируемая в поверхности склона, имеющая параллельные эрозионные врезы временных водотоков вдоль периферий. По южному врезу отмечены родниковые выходы грунтовых вод с периодически теряющимся водотоком. Отмечены воронкообразные устья восходящих родников, изливающихся в периоды интенсивных осадков. Зона шириной до 60 м расположена восточнее оси трасс проектируемых дорог. Трассы не пересекают эту зону, прослеживающуюся от русла р. Кеша до водораздельного гребня, а затем к месту сопряжения двух ранее выявленных зон повышенной тектонической трещиноватости, откартированных при инженерно-геологической съемке обширного и протяженного оползневого массива. В нижней части зоны, судя по мелко-ступенчатому типу поверхности и слабому запрокидыванию стволов деревьев в сторону склона, отмечается оползневое смещение мелких блоков раздробленных коренных пород.

. Зона субмеридионального простирания шириной 30 м, берущая начало от водораздельного гребня и прослеженная в западном направлении к руслу глубокой балки, где в пределах границ зоны отмечаются очаги поверхностных оползневых смещений, небольшие по площади, с мощностью захвата до 2,5м.

Необходимо отметить выдержанность азимутов простирания субвертикальных тектонических трещин, параметры которых измерялись практически на всех участках обнажения коренных пород в пределах обследованной территории.

1.3 Гидрогеологические условия

Подземные воды на участке трассы распространены локально в толще глинистых четвертичных и коренных отложений. В меловых и юрских известняках постоянный водоносный горизонт отсутствует, так как атмосферный сток поглощается карстовыми полостями, многочисленными трещинами, транзитом проходит по мощной известняковой толще, разгружаясь в долинах рек.

Общая характеристика гидрогеологических условий района работ приводится для основных типов грунтов, встреченных на трассе. Установившийся уровень подземных вод приурочен к покровным глинистым четвертичным образованиям и зафиксирован на глубинах от 0,5 метра и глубже. Повсеместно в периоды обильных дождей и снеготаяния возможно появленияверховодкидо глубины 0,5 метра. В летний, засушливый периодверховодкаможет отсутствовать.

В аллювиальных отложениях подземные воды имеют постоянный характер. Глубина залегания варьирует в различных пределах. Эти воды могут иметь даже сезонный слабонапорный характер. Вышеперечисленные типы подземных вод, как правило, разгружаются в виде постоянно действующих родников с различным дебитом.

Подземные воды меловых и юрских отложений имеют пластово-трещинный характер. Питание горизонтов подземных вод осуществляется за счёт инфильтрации атмосферных осадков. Разгрузка происходит в балки, ручьи, в закарстованные отложения. Наличие подземных вод или признаков обводненности грунтов на участках склонов является неблагоприятным признаком для надежности сооружений и на прямую влияют на активизацию оползневых процессов, такие участки являются опасными в оползневом отношении.

Уровень воды в скважине измерялся в процессе бурения и после окончании до извлечения обсадных труб с помощью уровнемера (до 100 м) и контрольного замера бурового снаряда. Результаты измерений отображены в таблице 1.1

Таблица 1.1Результаты измерений уровня воды в скважинах

стро

ки

Фор-

мат

Обозначение

Наименование

Дополнит.

сведения

1

Документация общая

2

3

А4

13040265.Д12.00.00.ПЗ

Пояснительная записка

4

5

А0

13040265.Д12.01.01.ВО

Геологический разрез тоннеля

6

7

А1

13040265.Д12.02.01. ВО

Технологическая схема 

8

 проходки тоннеля

9

10

А1

13040265.Д12.02.02. ВО

Генплан строительной 

11

площадки тоннеля3

12

13

А1

13040265.Д12.05.01. ВО

Схема планово-высотного

14

обоснования железнодорожного

15

тоннеля3

16

17

А1

13040265.Д12.06.01. ВО

Текущие маркшейдерские работы

18

19

А1

13040265.Д12.06.02. ВО

Схема подземной тоннельной

20

полигонометрии

21

22

23

24

А1

13040265.Д12.07.01. ВО

Наблюдение за деформацией 

25

тоннеля

26

27

28

29

30

13040265.Д12.00.00.Д

Изм.

Лист

докум.

Подп.

Дата

Студент

Коновалов Р.А.

Горные и маркшейдерские работы при строительстве тоннеля3.

Ведомость

дипломного проекта

Лит.

Лист

Листов

Консульт.

Иванова О.В.

Руковод.

Иванова О.В.

ЮРГТУ, ФГГ и НГД,

МД, V-3

Зав.каф.

Калинченко В.М.

Н. Контр.

Круковский Ю.М

СКВ

Уровень воды скважине, м

Зоны поглощения воды

2512-м

,2

-

2513-м

,7

-

2514-м

-

2515-м

Скважина сухая

Поглощение на 219,0 м

2516-м

Скважина сухая

Полное поглощение на 130,5 и 248,5 м

2517-м

Скважина сухая

Пе поглощение приблизительно на 160 м

2518-м

,8

Полное поглощение приблизительно на 112,4 м

Обсадные трубы в скважинах были извлечены, вследствие чего, проводить дальнейшие измерения уровня воды в дальнейшем не представляется возможным. Зоны водопоглощения различной интенсивности наблюдались во всех скважинах, их появление однозначно связано с мощными зонами тектонических нарушений. Также наблюдались случаи постепенного понижения уровня воды в скважине что, по видимому, связано с сильной трещиноватостью пород горного массива в целом. Самоизлив наблюдался только в сважине2515-м при бурении до глубины 50 м, при дальнейшем увеличении глубины скважины происходило поглощение бурового раствора.

Подземные воды, как правило, пресные, не агрессивные.

1.4 Газоносность

Трасса тоннеля3 отличается большой протяженностью и сложным геологическим строением. В результате атмогеохимических исследований, здесь, в районе юго-западного портала выявлена гигантская по площади комплексная аномалия радона, углекислого газа и торона, на отдельных меньших участках которой, проявлены аномалии водорода и метана. Аномалия вытянута от ПК 234+50 м до ПК 245, то есть длиной 1,05 км при ширине от 100 до 400 м. Количество аномальных точек радона и торона по 100 штук, максимальное значение радона достигает 69827 Бк/м3, в 10 раз превышая значение фона. Содержания торона в максимуме достигают 76177 Бк/м3, в 7 раз превышая значение фона. 

В пределах этой большой аномалии отрисовано 2 разобщенные значимые аномалии водорода. Одна из них приурочена к западной портальной части тоннеля и вытянута до русла р. Мзымта, отрисована по 15 точкам. Другая аномалия расположена по всем 3 профилям вдоль центрального створа между ПК 238+50 и ПК 240, отрисована по 9 аномальным точкам. Обе аномалии слабоконтрастные, превышают фон в 1,7 раза. Кроме того, в нижней части балки, пресекающей трассу в районе ПК240 отрисована слабоконтрастная аномалия метана, образованная по 6 аномальным точкам. 

Северо-западнее вышеописанной аномалии в районе ПК246-ПК247 в нижней прирусловой части склона, отделяясь от предыдущей аномалии локальным водоразделом второго порядка отрисовывается небольшая комплексная аномалия торона-радона. Возможно она связана с активизацией экзогенных процессов в нижней части древнеоползневого склона на фланге крупного разрывного нарушения.

В юго-западной припортальной части тоннеля3, выявлена небольшая комплексная аномалия метана и торона, отрисованная для каждого компонента по 5 точкам. Аномалии смежные, граничат по нескольким общим, точкам малоконтрастные, тяготеют к выделенной здесь по геологическим данным зоной дробления на контакте кацирхской и мамайской свит.

Рядом, в районе выделенного разрывного нарушения отрисовываются несколько слабоконтрастных моноэлементных аномалий торона и метана. Аномалии торона выделены на центральном створе трассы по 3 точкам каждая. Аномалия на ПК 270 приурочена к верхней части склона небольшой балки, а аномалия на ПК274+50 м к крутому левому склону другой балки. Возможно также, что эти аномалии фиксируют активизацию здесь экзогенных проявлений. Ниже последней аномалии, вдоль русла реки фиксируется слабоконтрастная аномалия метана, отрисованная по 5 точкам, сопряженная со слабоконтрастной аномалией торона, отрисованной по 3 точкам. Данные аномалии, скорее всего, фиксируют активизацию экзогенных процессов при подрезе склона руслом реки Мзымта.

Аномалий угарного газа не выявлено, распределение на уровне фона.

Анализ расчетов объемных активностей радона АОRn и эквивалентных объемных активностей радона (ЭРОАRn) по длине выработок свидетельствует о том, что даже в случае максимально возможной для данных условий величине потока радона из окружающих тоннель пород (0,1 Бк/м2*с) ЭРОА радона не превосходит 44 Бк/м3. Предельно-допустимая величина ЭРОА радона, определенная из эффективной дозы облучения рабочих в производственных условиях составляет 310 Бк/м3 (см.НРБ-99, ОСПОРБ-99). Величина эманаций радона представлена на рисунках 1.1 и 1.2

Рисунок 1.1 Диаграмма изменений величин эманаций радона по профилям тоннеля3 (вдоль реки Мзымта)

Рисунок 1.2 Диаграмма изменений величин эманаций торона по профилям тоннеля3 (вдоль реки Мзымта)

1.5 Физико-механические свойства пород

Четвертичные отложения представлены техногенными, делювиальными, делювиально-пролювиальными, оползневыми образованиями. Характеристика физико-механических свойств четвертичных грунтов дана по данным ООО «АИБГА ДЕВЕЛОПМЕНТ» и геофизических работ ЛМГТ (отчет находится в фондах ЛМГТ).

ИГЭ 4.9.2. Делювиальные отложения представлены щебенистым грунтом с суглинистым и глинистым заполнителем, содержащими мелкие глыбы. Плотность отложений 2,20 г∕см3. Консистенция от тугопластичной до твердой. Усредненные сдвиговые характеристики: φ = 35º, с= 0,03МПа. Модуль деформации 40МПа.

ИГЭ 4.1. Делювиальные отложения представлены глинистым грунтом твердой и тугопластичной консистенции. Плотность отложений 2,01г∕см3. Усредненные сдвиговые характеристики: φ = 28,8º, с= 0,02МПа. Модуль деформации 33МПа.

Порфиритовая свита (J2pr). Представлена переслаивающимися пачками туфопесчаников, лаво- и туфобрекчий и авгитовых порфиритов. Разрез свиты, исходя из состояния массива (по устойчивости, с учетом трещиноватости и геофизических данных), был разбит на три инженерно-геологических элемента (ИГЭ 7.8.2, 7.8.1а). 

ИГЭ 7.8.1а. Породы в тектонических зонах (сильнотрещиноватые до раздробленных) и на припортальных участках (сильнотрещиноватые и сильновыветрелые). Авгитовые порфириты средней и малой прочности в водонасыщенном состоянии (для воздушно-сухого в среднем Rc =42,0МПа). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,49 г∕см3. Неразмягчаемые. 

ИГЭ 7.8.2. Породы слабо трещиноватые. Порфириты прочные в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии (Rc =109,1МПа Rcв =68,0 МПа). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,88 г∕см3. Туфобрекчии размягчаемые, остальные разности неразмягчаемые. 

Кацирхская свита (J3kc). Представлена рифогенными известняками. Разрез свиты, исходя из состояния массива (по устойчивости, с учетом трещиноватости и геофизических данных), был разбит на три инженерно-геологических элемента (ИГЭ 7.4.5, 7.4.4б, 7.4.4а). 

ИГЭ 7.4.4.  Породы в тектонических зонах и зонах повышенной трещиноватости (сильнотрещиноватые до раздробленных) и на припортальных участках (сильнотрещиноватые и сильновыветрелые). Известняки средней прочности в водонасыщенном состоянии (для воздушно-сухого в среднем Rc =72,9,6МПа, Rcв =36,1МПа,). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,85 г∕см3. Известняки неразмягчаемые. 

ИГЭ 7.4.5. Породы слабо трещиноватые. Известняки прочные в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии (Rc =94,4МПа Rcв =77,1 МПа). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,77 г∕см3. Известняки неразмягчаемые. 

Кепшинская свита (К1kp). Представлена карбонатными серыми аргиллитами, с тонкими прослоями мергелей и песчаников. В разрезе свиты, исходя из состояния массива (по устойчивости, с учетом трещиноватости и геофизических данных) выделяется три инженерно-геологических элемента (ИГЭ 7.6.1а, 7.6.1б, 7.6.2). 

ИГЭ 7.6.1а. Породы в тектонических зонах (сильнотрещиноватые до раздробленных) и на припортальных участках (сильнотрещиноватые и сильновыветрелые). Известковистые аргиллиты малой прочности в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии (Rc =10,4МПа, Rcв =2,1 МПа). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,63 г∕см3. Породы размягчаемые. 

ИГЭ 7.6.2. Породы в тектонических зонах (сильнотрещиноватые до раздробленных) и на припортальных участках (сильнотрещиноватые и сильновыветрелые). Известковистые аргиллиты малой прочности в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии (Rc =8,14МПа, Rcв =3,51 МПа). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,53 г∕см3. Породы размягчаемые. 

ИГЭ 7.6.3. Породы сильнотрещиноватые до трещиноватых. Известковистые аргиллиты и мергели средней прочности в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии (Rc =39,17МПа, Rcв =12,7 МПа). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,53 г∕см3. Породы размягчаемые. 

ИГЭ 7.6.4. Породы трещиноватых. Известковистые аргиллиты и мергели средней прочности в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии (Rc =49,25МПа, Rcв =27,48 МПа). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,72 г∕см3. Породы размягчаемые. 

ИГЭ 7.6.5. Породы трещиноватых. Известковистые аргиллиты и мергели прочные в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии (Rc =62,62МПа, Rcв =54,57 МПа). Плотность пород меняется незначительно, в среднем 2,73 г∕см3. Породы не размягчаемые. 

В таблице 1.2 приведены характеристики плотности и прочности с учетом водоустойчивости горных пород.

Таблица 1.2Нормативные характеристики физико-механических свойств пород

1.6 Инженерно-геологические условия

Проектируемый железнодорожный тоннель3 длиной 4572,53м (от ПК234+73,01 на южной врезке до ПК280+45,54 на северной врезке) и сервисная штольня будут сооружаться в коренных породах кацирхской и порфиритовой свит юры и кепшинской свиты нижнего мела. Исходя из горно-геологических условий, проходка тоннеля будет осуществляться ТПМК на протяжении 33,7м по четвертичным грунтам, на протяжении 2151.2м по авгитовым порфиритам порфиритовой свиты (J2pr), на протяжении 1488.9м по рифогенным известнякам кацирхской свиты (J3kč) и на протяжении 898.6м по глинистым мергелям кепшинской свиты (К1kp). 

В результате выполненных работ по трассе тоннеля выделено 5 участков с наиболее сложными условиями его проходки. К ним относится оползневой склон, примыкающий с юга к припортальной части тоннеля3 (участок 1), участки пересечения тектонических зон: (участок 2, 3, 4, 5), зона, примыкающая к северному порталу тоннеля (участок 6).

Южный портал тоннеля3 и примыкающий к нему участок (участок 1, ПК234+73.01ПК235+60), приурочены к склону, сложенному делювиально-оползневыми щебнистыми грунтами, мощность которых превышает 8 м. Коэффициент крепости по устойчивости f=0,9. Гидростатическое давление изменяется от 0,0 до 1,0 атм., водоприток к забою при проходке до 10м3/час. Условия строительства весьма неблагоприятные, требуются специальные способы проходки.

На протяжении 40м (до ПК236+65, участок 2) тоннель будет пересекать тектоническое нарушение в рифогенных известняках кацирхской свиты (J3kc) - сильнотрещиноватых до раздробленных, средней прочности и малопрочных (ИГЭ 7.4.4а). Коэффициент крепости по устойчивости f=1,5. Гидростатическое давление изменяется от 1,0 до 5,0 атм., водоприток к забою при проходке до 20м3/час. Условия строительства весьма неблагоприятные, требуются специальные способы проходки.

Далее на протяжении 332,5м до ПК240 тоннель проходит в слаботрещиноватых рифогенных известняках кацирхской свиты (J3kc), средней прочности, средней устойчивости. Коэффициент крепости по устойчивости f=5-7 (ИГЭ 7.4.5, 64%), 3-4%, 1,5-2,0-2%. Гидростатическое давление изменяется от 0.0 до 6,0 атм., водоприток к забою при проходке 1-5м3/час. Условия строительства неблагоприятные, возможны крупные вывалы, проходка по частям. 

Следующие 152,5м (до ПК241+52,5, участок 3) тоннель пересекает тектоническое нарушение в авгитовых порфиритах порфиритовой свиты (J2pr), сильнотрещиноватых до раздробленных, средней прочности и малопрочных, совершенно неустойчивых. Коэффициент крепости по устойчивости f=1,5-2,0 (ИГЭ 7.8.1а, 3%-0,8). Гидростатическое давление до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке может доходить до 20м3/час. Условия строительства весьма неблагоприятные. Требуются специальные способы проходки. 

На протяжении следующих 1355,0м до ПК255+10 тоннель проходит в авгитовых порфиритах порфиритовой свиты (J2pr), трещиноватых и слабо трещиноватых, прочных (ИГЭ 7.8.2). Коэффициент крепости по устойчивости f=8,0-10,0. На всем протяжении отмечаются зоны повышенной трещиноватости шириной до 45,0 с коэффициентом крепости по устойчивости f=2,0-4,0. Гидростатическое давление изменяется от 0,0 до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке может достигать 3/час. Условия строительства благоприятные.

Следующие 1192.5м до ПК271+46.9 тоннель проходит в трещиноватых и слаботрещиноватых породах - рифогенных известняках кацирхской свиты (J3kc) прочных и средней прочности, средней устойчивости. Коэффициент крепости по устойчивости f=6,0-8,0 (ИГЭ 7.4.5). На всем протяжении отмечаются зоны повышенной трещиноватости шириной до 45,0 с коэффициентом крепости по устойчивости f=2,0-4,0Гидростатическое давление изменяется от 0,0 до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке до 3/час при пересечении тектонических зон до 10м3/час. Условия строительства благоприятные, возможны вывалы по отдельным трещинам. 

На протяжении следующих 75м (до ПК267+90, участок 4) тоннель пересекает зону трещиноватости на контакте известняков кацирхской и агепстинской свиттрещиноватых до сильнотрещиноватых, средней прочности и малопрочных (ИГЭ 7.4.4). Коэффициент крепости по устойчивости f=2,0-4,0. Гидростатическое давление изменяется до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке до 20м3/час. Условия строительства неблагоприятные.

На протяжении следующих 150м (до ПК269+30) тоннель проходит в известняках  агепстинской свитытрещиноватых , средней прочности и прочных (ИГЭ 7.4.5). Коэффициент крепости по устойчивости f=6,0-8,0. Гидростатическое давление изменяется до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке до 10м3/час. Условия строительства благоприятные.

На протяжении следующих 65м (до ПК270+10) тоннель пересекает зону повышенной трещиноватости в известняках  агепстинской свитытрещиноватых и сильнотрещиноватых, средней прочности (ИГЭ 7.4.4). Коэффициент крепости по устойчивости f=2,0-4,0. Гидростатическое давление изменяется до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке до 20м3/час. Условия строительства неблагоприятные.

На протяжении следующих 205м (до ПК272+15) тоннель проходит в известняках  агепстинской свитытрещиноватых, средней прочности и прочных (ИГЭ 7.4.5). Коэффициент крепости по устойчивости f=6,0-8,0. Гидростатическое давление изменяется до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке до 10м3/час. Условия строительства благоприятные.

На протяжении следующих 65м (до ПК272+90) тоннель пересекает зону повышенной трещиноватости в известняках  агепстинской свитытрещиноватых и сильнотрещиноватых, средней прочности (ИГЭ 7.4.4). Коэффициент крепости по устойчивости f=2,0-4,0. Гидростатическое давление изменяется до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке до 20м3/час. Условия строительства неблагоприятные.

Следующие 310м до ПК275+87.5 тоннель проходит в трещиноватых известняках агепстинской свиты (f=6,0, ИГЭ 7.4.5). и трещиноватых мергелях кепшинской свиты (K1kp) средней прочности, средней устойчивости. Коэффициент крепости по устойчивости f=3,0-4,0 (ИГЭ 7.6.4-7,6.5). Гидростатическое давление изменяется от 0,0 до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке до 1,0м3/час, при пересечении тектонических зон до 10м3/час. Условия строительства неблагоприятные, возможны крупные вывалы, проходка по частям. 

Далее на протяжении следующих 85,8м (до ПК276+61.9, участок 5) тоннель пересекает тектоническое нарушение в карбонатных аргиллитах (с тонкими прослоями мергелей и песчаников) кепшинской свиты (К1kp), выветрелых, сильнотрещиноватых до раздробленных, средней прочности и малопрочных (ИГЭ 7.6.1а). Коэффициент крепости по устойчивости f=0,8. Гидростатическое давление изменяется от 0,0 до 3,0 атм, водоприток к забою при проходке до 20м3/час. Условия строительства весьма неблагоприятные, требуются специальные способы проходки.

Следующие 256,8м до ПК279+18.7 тоннель проходит в трещиноватых и участками сильнотрещиноватых глинистых мергелях кепшинской свиты (K1kp) средней прочности, слабой устойчивости. Коэффициент крепости по устойчивости f=2,0-2,5 (ИГЭ 7.6.2). Гидростатическое давление изменяется от 0,0 до 3,0 атм., водоприток к забою при проходке до 1,0-5,0м3/час, при пересечении тектонических зон до 10м3/час. Условия строительства неблагоприятные, возможны крупные вывалы, проходка по частям

Далее на протяжении следующих 119,6м (до врезки на ПК280+45.54, участок 6) тоннель пересекает тектоническое нарушение в карбонатных аргиллитах (с тонкими прослоями мергелей и песчаников) кепшинской свиты (К1kp), выветрелых, сильнотрещиноватых до раздробленных, средней прочности и малопрочных (ИГЭ 7.6.1а). Коэффициент крепости по устойчивости f=1,0-1,5. Гидростатическое давление изменяется от 0,0 до 2,5 атм, водоприток к забою при проходке до 10м3/час. Условия строительства весьма неблагоприятные, требуются специальные способы проходки.

На участке северного портала выделяются участки склонов со стабилизировавшимися оползневыми процессами, и участки с явными признаками свежих оползневых подвижек. Оползни разновозрастные, по механизму смещения преимущественно блоковые. Мощность оползневых отложений от 5-8 до 30 и более метров.

На 20% (908 м) длины железнодорожного тоннеля3 породы сильнотрещиноватые до раздробленных, от средней прочности до малопрочных за счет процессов выветривания на припортальных участках и тектонических процессовсмятия, дробления и смещения. Коэффициент крепости по устойчивости f=0,8-2,0. На 19% (853м) длины тоннеля породы трещиноватые до сильнотрещиноватых за счет проявления тектоники, средней прочности. Коэффициент крепости по устойчивости f=2,0-2,5. На 61% (2807м) длины тоннеля породы трещиноватые и слаботрещиноватые, прочные. Коэффициент крепости по устойчивости f=6,0-10,0. Максимальный водоприток на забой в тоннель во время проходки не превысит 20 м3/час. Для защиты портала необходима разработка противооползневых мероприятий. Для снижения гидростатического давления рекомендуется строительство дренажной штольни.

Нормативные значения показателей физико-механических свойств пород приведены в табл. 1. Все породы не силикозоопасные.

С подгорной стороны параллельно тоннелю предусматривается сооружение опережающей разведочно-дренажно-вентилляционной штольни, за счет чего водопритоки в тоннель снизятся в несколько раз. На большей части длины тоннеля привязка в осях штольни и тоннеля 15 м. Профиль штольни односкатный. Условия строительства штольни на всем протяжении аналогичны условиям строительства тоннеля. Отличие заключается в меньшем размере поперечного сечения выработки и, следовательно, в большей устойчивости породы в забое. Кроме того возможно смещение границ расположения трещиноватых тектонических зон. В период эксплуатации основной водоприток будет поступать в дренажную штольню в зонах тектонических нарушений и составит 10-15 м3/час по каждой зоне. Общий водоприток не превысит 110 м3/час в периоды интенсивного выпадения атмосферных осадков.

По химическому составу воды отложений гидрокарбонатные кальциевые, реже гидрокарбонатно-хлоридные кальциево-натриевые с минерализацией от 0,3 до 0,4 г/л. Минерализация воды карбонатных юрский, меловых отложений и порфиритовой толщи в зоне активного водобмена не превышает 0,4 г/л при гидрокарбонатном кальциевом составе, на глубине более 30-40 м в тектонических зонах вода гидрокарбонатно-натриевая с общей минерализацией до 0,45 г/л. Вода неагрессивная к бетону и арматуре железобетонных конструкций нормальной проницаемости согласно СНиП 2.03.11-85* т.5,6. 

Группа пород (грунтов) по трудности разработки (ГЭСН-2001-29, т.1): 3- 2%, 4-18%, 5-19%, 7-23%, 8-38%.

1.7 Геологический вывод

1. Проектируемый железнодорожный тоннель3 длиной 4572,53м (от ПК234+73,01 до ПК280+45,54) сооружается в коренных породах кацирхской и порфиритовой свит юры, а также кепшинской свиты мела. Наиболее прочными породами являются авгитовые порфириты порфиритовой свиты (J2 pr) и рифогенные известняки кацирхской свиты (J3kc), слагающие южную, центральную и большую долю северной части тоннеля. Менее прочными являются карбонатные серые аргиллиты, с тонкими прослоями мергелей и песчаников кепшинской свиты (К1 kp), слагающие участок северного портала тоннеля. Эти породы дополнительно раздроблены и ослаблены под влиянием тектонического надвига и процессов выветривания. На 61 % длины тоннеля проходка будет осуществляться в прочных слаботрещиноватых породах. Коэффициент крепости по устойчивости f=6,0-10,0. 

. Из экзогенных геологических процессов, развивающихся в пределах северной припортальной части тоннеля, и осложняющих его проходку, являются оползневые явления. Осложнят проходку тоннеля и эндогенные геологические процессы, в результате которых образовались четыре зоны крупных тектонических нарушений пересекаемых тоннелем. Выделено 5 участков (14.6% длины тоннеля), наиболее сложных по условиям проходки. Они перечислены и описаны в главе 10.1. На 20% длины тоннеля коэффициент крепости по устойчивости составит f=0,8-2,0, на 19% - f=2,0-2,5.

3. Из экзогенных геологических процессов, развивающихся в пределах трассы тоннелей, и осложняющих его проходку, являются карстовые процессы, обвалы, оползни, лавины, процессы, связанные с воздействием текучих вод (эрозией).

4. В результате атмо-геохимических исследований установлена высокая степень связи аномальных значений определяемых атмогеохимических компонентов и зон разрывных нарушений и разуплотнений. Вследствие этого, данный метод может быть использован, во-первых, как индикатор наличия на участке разрывных зон, а во-вторых, как критерий их тектонической активности, поскольку проницаемость всех компонентов связана с достаточной открытостью трещин для транзита газов и флюидов. 

Наиболее контрастные и площадные аномалии радона и торона комплексные (выделенные сразу по группе компонентов), отрисованы на южном портале тоннелей № 3. Здесь по геологическим данным проходят активные зоны разрывных нарушений, хорошо подтвержденные маршрутными наблюдениями. 

Выявленные аномалии водорода, метана и углекислого газа слабо контрастные и небольшие по площади. Наиболее распространенными и проявленными, в этой группе, являются аномалии водорода, о чем дополнительно свидетельствует их корреляция с радоном и тороном. Водород также лучше всего проявился в вышеуказанных комплексных аномалиях.

 Анализ расчетов объемных активностей радона АОRn и эквивалентных объемных активностей радона (ЭРОАRn) по длине выработок свидетельствует о том, что даже в случае максимально возможной для данных условий величине потока радона из окружающих тоннель пород (0,1 Бк/м2*с) ЭРОА радона не превосходит 44 Бк/м3. Предельно-допустимая величина ЭРОА радона, определенная из эффективной дозы облучения рабочих в производственных условиях составляет 310 Бк/м3 (см.НРБ-99, ОСПОРБ-99).

Таким образом, выполненные предварительные оценки показывают, что при сооружении комплекса тоннелей3, радиационная обстановка в выработках будет удовлетворять требованиям радиационной безопасности.

5. Проявлений токсичных и взрывоопасных газов - метана и угарного газа не выявлено. 

. Проходка разведочно-дренажно-вентилляционной штольни даст возможность уточнить инженерно-геологические условия строительства тоннелей, улучшит их гидрогеологические условия. При необходимости снижения гидростатических напоров над тоннелем, а также возможных повышенных содержаний вредных газов предусматривается бурение дренажных скважин.

. На стадии рабочей документации необходимо предусмотреть бурение разведочных скважин в пределах портальных участков для уточнения мощности слабых четвертичных отложений. Рекомендуется бурение горизонтальных скважин по оси тоннелей и штольни.

. Участок строительства приурочен к району с высокой сейсмической активностью. В соответствии со СНиП II-7-81, постановлением Минстроя России от 26.07.95г. N18-76, постановлением Госстроя России N91 от 27.12.99г. и письмом Департамента по строительству и архитектуре Краснодарского края N07.06.04/617 от 21.06.2000г. нормативная расчетная сейсмичность района строительства должна быть принята равной 9 баллам. 

2 ГОРНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Подготовительный этап

 Подготовительный этап перед врезкой и проходкой ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» со стороны южного необходимо выполнить:

Укрепление откосов с установкой преднапряженных анкеров.

Устройство буронабивных свай диаметром 1000мм, длиной до 20метров.

Сооружение экрана из труб диаметром 114мм.

Устройство железобетонного ложа для монтажа ТПК «»SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS.

Монтаж комплекса ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» с использованием крана грузоподъёмностью не менее 180т. На расстоянии 65м от лба забоя.

Перемещение смонтированного ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» до лба забоя осуществлять по стартовому ложу.

Монтаж металлоконструкций стартового упора щита.

    2.2 Крепление откоса

 Порядок работ при креплении откоса:

- Перфоратором бурить скважины 42 мм анкерного крепления откосов длиной З м.

  •  В скважины устанавливать железобетонные анкера. В скважины попадающие в сечение тоннеля устанавливать полимерные анкера.
  •  После установки анкеров по откосу монтировать арматурные сетки из арматуры 010мм AIII с шагом 200x200 мм перехлест сеток по длине и высоте откоса-300 мм.
  •  На анкеры устанавливать металлические опорные плиты 200x200 мм толщиной 10 мм и обваривать их по всему периметру анкера электродами Э-42.
  •  Производить нанесение набрызгбетона толщиной 300мм. Нанесение набрызгбетона производить послойно, установкой "Roboshot".

Доставку бетона для набрызга производить автобетоносмесителем.

2.3 Устройство защитного экрана

Опережающее крепление устраивать с подмостей. Бурение скважин производить станком "Тонэ - Боринг" на глубину от 21,0 до 35,5 метров. Первоначально шарошечным долотом диаметром 191мм бурить скважины длиной 1,5 метра с установкой кондукторов длиной 1,85 метра из труб диаметром 159x4мм. Кондукторы омоноличивать цементно-силикатным раствором. Дальнейшее бурение скважин вести шарошечным долотом диаметром 131мм с углом наклона скважин 1 ° вверх по отношению к трассе тоннеля. Каждую скважину после бурения до проектной глубины обсаживать трубой 114x7мм с последующим нагнетанием через нее цементно-песчаного раствора.

 Буровой станок устанавливать на шпальных клетках и раскрепляться металлическими анкерами  20мм. длиной 1,5м из арматуры кл. A-I. Шпальные клетки устанавливать на балках I N30. Перестановку станка на очередную скважину производить автокраном. Бурение каждой последующей скважины допускается начинать только после завершения нагнетания в предыдущую пробуренную скважину.

2.4 Проходка под кольцо1

Проходку под кольцо начинать с выверки положения щита на момент старта. Выставлять цилиндры подачи для придания ротору положение, обеспечивающее исключение падения комплекса и отклонение в плане от проектной оси. После завершения маркшейдерских работ с оформлением разрешения на старт в журнале производства работ, руководитель работ дает наряд на начало проходческих работ. Оператор ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» запускает машину в работу, необходимо контролировать параметры контрольных датчиков и при вращении ротора от 0 до 8 об. мин. в зависимости от состояния забоя (крепости породы) и усилии от 0 до 31200кН на домкратах продвига продвигать машину в контакт с лобовым откосом. Разработка вести при непрерывной подаче машин на забой на длину 0,5м. После чего машина останавливать и маркшейдерской службе выполнять контрольную съемку положения ротора (машины) и вносить корректировку (если необходимо) в установочные показатели цилиндров подачи и выдавать рекомендуемые данные по усилиям домкратов продвига. По мере внесения корректировок проходка возобновляется и ведется на длину 1-го кольца (1,757м). После окончания проходки в юбке щита монтируется кольцо2, которое с помощью монтажных штифтов соединяется с кольцом1, укрепленном на упоре.

2.5 Проходка тоннеля

 Проходку осуществлять в соответствии со следующим регламентом:

  •  определять геометрическое положения щита и последнее смонтированное кольцо;
  •  проходка ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» под монтаж кольца;
  •  монтаж кольца;
  •  Закачку гравия производить в горизонт в объеме 1,1 м, во второе смонтированное по счету кольцо, в сводовую часть обделки в объеме 0,6 м , в третье смонтированное по счету кольцо.

 Настоящим проектом предусмотрено сооружение с применением тоннеле проходческого комплекса (TПK) SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS

Силовые передачи в комплексе - электрические для разработки грунта и гидравлические для работы конвейеров и монтажа обделки тоннеля.

Для обеспечения безопасности на комплексе устанавливать взрывозащищенные двигатели, кожухи, осветительную арматура и трехфазную распределительную система. Имеется система обнаружения метана; при превышении установленной концентрации она отключает электропитание.

 Для предотвращения горизонтального перекоса предусмотрена электроблокировка системой датчиков для автоматического останова комплекса при превышении установленных пределов.

 Тоннелепроходческий комплекс укомплектовывается спроектированным с учетом пожеланий заказчика системой монтажа обделки, приспособленной к работе с необходимым видом обделки.

 Удаление разработанной породы осуществляеть ленточным конвейером, расположенным в нижней части камеры породоразрушающего органа. Забойный ленточный транспортер сопряжен с двумя магистральными ленточными транспортерами, обеспечивающими перегрузку на основной конвеер.

 Сооружение тоннеля реализовывать в два параллельных технологических цикла: проходки тоннеля и его крепление. К ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» подавать подвижной состав, состоящий из: двух блоковозок, дизелевоза « Shoma CHL-180G», контейнера для гравия, породные вагоны, емкость для перевозки цемента. При вращении ротора происходит разработка грунта в забое, а цилиндры продвижения осуществляют подачу ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» вперед.

 Разработанный грунт поступает через породоприемное окно на ленточный  конвейер. Ленточный конвейер осуществляет доставку грунта и погрузку в вагонетки V=12 м3. ТПК «LOVAT-SELI 243 DS» продолжает проходку до тех пор, пока его продвижение не достигнет величины, равной ширине кольца и весь грунт не будет загружен в вагонетки. Одновременно с продвижением щита осуществлять нагнетание гравия за обделку, монтаж кольца ж.б. обделки пройденного ранее. После этого проходка прекращается, порожние блоковозки и груженые вагонетки с помощью дизелевоза откатываются на строительную площадку южного портала тоннеля3. На пройденном участке тоннеля в оболочке щита с помощью блокоукладчика производится монтаж кольца железобетонной обделки.

 Для каждого местоположения ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS», в результате выполненных специальных изысканий, заранее определены расчётные параметры ведения ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» (давление щитовых домкратов, скорость вращения режущего органа, давление в рабочей зоне). Указанные параметры автоматически поддерживаются с помощью бортового компьютера. Все параметры постоянно выводятся на дисплей оператора, который в случае возникновения нештатной ситуации может вмешаться в процесс проходки.

 Производство работ по проходке тоннеля, осуществляется в круглосуточном режиме, согласно графиков выходов. В начале смены, каждый рабочий обязан производить осмотр своего рабочего места, оборудования, инструмента и в случае выявления неисправности устранять их. В конце смены работникам необходимо    наводить порядок на рабочих местах и приводить их в безопасное состояние.

 Смена звеньев, обслуживающих ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS», должна происходить непосредственно на рабочих местах, что вызвано особым характером выполняемых работ, цикличностью выполнения процессов с постоянным нахождением рабочих на местах, для предотвращения возникновения внештатных ситуаций при эксплуатации ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS».

 После получения, по средствам связи, от проходчиков и слесаря смены подтверждения готовности к началу работ машинист ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» запускает электродвигатели, маслостанции. Далее машинист ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» гидравлическими цилиндрами управления, телескопически соединяющими передний и средний щиты, отодвигает передний щит от забоя, тем самым обеспечивая уменьшения нагрузки на ротор при его запуске.

 Во время процесса резания машинист ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» управляя выдвижением гидроцилиндров производит подачу ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» на забой, задаёт угол резания ротора переднего щита. Путём включения отдельных групп цилиндров подачи и цилиндров управления производится управляемое движение и проходка ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» по кривой.

 По мере продвижения ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» осуществляется постоянный маркшейдерский контроль за положением щита при помощи лазерного устройства, включающего цифровую информационную систему. Цифровая система управления обеспечивает машиниста постоянной информацией необходимой для управления щитом.

2.6 Монтаж обделки тоннеля

Для устройства постоянного крепления тоннеля применять высокоточную сборную клинового вида (с непараллельными торцевыми поверхностями) обделку из железобетонных сегментов. Бетон обделки классом не ниже ВЗО F100 W6. Поперечное сечение обделки круглого очертания. Наружный диаметр обделки - 9700мм; внутренний - 8800мм; длина сегмента кольца - 1757мм, толщина сегментов -300мм.

Звено работников для выполнения работ по монтажу обделки состоит из 4-х человек: оператор блокоукладчика, его помощник и два проходчика (один - на монтаже кольца и один - на подаче обделки к месту монтажа). К работам по монтажу обделки допускать только тот персонал, который прошёл соответствующее обучение и имеет необходимую квалификацию.

При выполнении работ по монтажу обделки применять следующие устройства, входящие в состав тоннелепроходческого комплекса:

блокоукладчик, располагать на консоли грипперного щита. Для подачи сегментов к месту монтажа использовать захват блокоукладчика, для выполнения работ на высоте на блокоукладчике предусмотрены рабочие платформы с поручнями;

–разгружатель сегментов, приводится в действие с помощью гидравлического привода и служит для выгрузки сегментов из блоковозок на блокоподатчик. Вращение сегментов на блокоподатчике производится вручную;

–система плавной доводки дополнительных цилиндров подачи щита комплекса - обеспечивает необходимое продольное сжатие обделки во время ее монтажа.

Подготовительные работы должны выполняться звеном работников по монтажу кольца и состоять из:

очистки, проверки и обслуживания механизмов, задействованных в монтаже обделки;

–разгрузки сегментов из блоковозок с помощью разгружателя;

–тщательной очистки сегментов от грязи и просыпей грунта;

–откачки воды из заднего щита;

–транспортировки с помощью балки транспортировки сегментов в зону блокоукладчика;

–подготовки на месте монтажа кольца обделки и центрующих полиамидных втулок, подключение  инструмента (пневматических гайковертов).

 извлечения заглушек из болтовых отверстий сегментов.
Последовательность операций по монтажу кольца следующая:

в зоне установки первого сегмента (согласно схемы установки кольца) убираются дополнительные цилиндры подачи (при этом остальные домкраты остаются в выдвинутом положении);

–оператор, находясь у панели управления, по сигналам помощника, находящегося вне опасной зоны, опускает механизм захвата блокоукладчика на первый сегмент;

–оператор рычагом блокоукладчика перемещает сегмент по периметру кольца к месту установки, при этом включается предупредительный сигнал и проблесковый маячок у панели управления;

– по сигналам помощника оператор рычагом блокоукладчика устанавливает сегмент в расчетном месте по направляющим штифтам монтируемого сегмента  с отверстиями предыдущего кольца;

–оператор с помощью дополнительных цилиндров продвижения надвигает сегмент на предыдущее кольцо до фиксации сегмента и ликвидации зазоров.
Усилие прижима устанавливаемого сегмента к предыдущему кольцу должно
быть в пределах
 40 - 50 бар. При работе домкратов продвижения щита синхронно должно выполняться движение рычага блокоукладчика в направлении
предыдущего кольца во избежание отрыва устанавливаемого сегмента от захвата блокоукладчика.
 При надвиге сегмента помощник оператора с помощью контрольной рейки производит замер зазора между внутренними поверхностями устанавливаемого сегмента и предыдущим кольцом (зазор должен быть в пределах 2-3 мм для создания необходимого «развала» кольца;

– после установки сегмента в расчетное положение монтажник, устанавливает на них центрующие полиамидные втулки к предыдущему кольцу до прижима втулки к телу сегмента.

 после установки блока к предыдущему кольцу оператор направляет кольцевой блокоукладчик к последующему сегменту, задвигая домкраты продвижения в месте его установки;

– последующие, смежные с установленным, сегменты обделки, монтируются аналогичным способом. Последним монтировать замковый блок;

– после монтажа кольца устанавливать растяжку по горизонту кольца (для предотвращения развала). Растяжку не снимать до тех пор, пока кольцо не будет прокачено гравием не ниже горизонта кольца.

Каждое пятое кольцо постоянной обделки тоннеля нумеровать красной краской.

Качество тоннельной обделки из железобетонных сегментов подвергать контролю до монтажа, по следующей схеме:

-перед погрузкой для транспортировки в тоннель сегменты обделки подвергать визуальному осмотру на предмет отсутствия сколов, трещин, раковин и целостности посадочных мест для монтажных болтов;

– перед монтажом кольца обделки в тоннеле - проходческом комплексе проверять целостность и комплектность сегментов.

Правильность сборки колец проверять путем измерения горизонтального и вертикального диаметра каждого кольца, а также двух диаметров под углом 45° к горизонту.

Допускаемые отклонения фактических размеров обделки от их проектного

положения не должны превышать следующих величин:

 отклонение размеров диаметров колец (эллиптичность) + 50мм;

– отклонение по радиусу от оси тоннеля +50мм.

Все маркшейдерские сведения о геометрии и отклонениях установленных колец от проекта, заносить в «ведомость укладки колец».

При приемке работ комиссией (состав комиссии назначается руководителем подрядной организации) проводится осмотр смонтированного кольца в натуре, устанавливается соответствие его рабочей документации, техническим условиям по производству работ и настоящему регламенту, измеряются внутренние размеры кольца, ширина зазора и величина уступа между сегментами на предмет соответствия допускам, проверятся расположение кольца в плане и профиле. Кроме того, проверяется отсутствие течей и сырых пятен, трещин и сколов сегментов. После положительной приемки каждого кольца участка тоннеля из 50 (100) колец оформляется Акт промежуточной приемки ответственных конструкций с привлечением представителя технического надзора Заказчика. При промежуточной предъявляются следующие документы: «Общий журнал работ», «Ведомость укладки колец обделки», паспорта на сегменты обделки и применяемые материалы, журналы и акты на нагнетание растворов за обделку, акты на исправление дефектов обделки.

2.7 Откатка породы

 Откатка горной массы входит в технологический процесс проходки и поэтому так же, как и проходка, осуществляется в цикличном колец оформляется Акт промежуточной приемки ответственных конструкций с привлечением представителя технического надзора Заказчика. При промежуточной предъявляются следующие документы: «Общий журнал работ», «Ведомость укладки колец обделки», паспорта на сегменты обделки и применяемые материалы, журналы и акты на нагнетание растворов за обделку, акты на исправление дефектов обделки.

 Горная масса через приёмное окно в центре ротора поступает на машинный конвейер, по которому транспортируется к перегрузочному пункту основного конвейера технологического комплекса. Основной конвейер загружен в процессе проходки непосредственно с конвейера технологического комплекса. Далее транспортируется по тоннелю на дневную поверхность (отвал). Элементы сборной железобетонной обделки размещаются на площадке складирования блоков и подаются краном козловым ККД-32, а при проведении ТО данного крана, погрузку возможно осуществлять автокраном или вилочным погрузчиком на блоковозки с учетом их раскладки при монтаже кольца.

Откатка породы на отвал осуществляется конвейером. Подача щебня, укладочных блоков и расходных матерьялов производится с помощью дизелевоза «Shoma».

 Управление движением осуществляется с помощью светофоров, устанавливаемых:

1. При въезде на разминовку, находящуюся на предпортальной площадке со стороны локомотивного депо;

2. При въезде на разминовку, находящуюся на предпортальной площадке со стороны портала тоннеля;

  1.  На портале при въезде в тоннель;
  2.  При въезде на разминовку, находящуюся в тоннеле со стороны портала;
  3.  При въезде на разминовку, находящуюся в тоннеле со стороны ТПК;
  4.  На задней тележке ТПК.

 Сигналы светофоров дублируются по радиотелефонной связи и контролируются с помощью видеонаблюдения. Уклон рельсовых путей - 0,007.

2.8 Нагнетание за обделку

 В течение цикла проходки осуществлять нагнетание гравийной смеси в заобделочное пространство. Нагнетание за обделку производить торкред насосами во второе смонтированное кольцо от забоя (горизонт), третье смонтированное кольцо от забоя (свод).

 Процесс нагнетания осуществляеть непрерывно, до полного заполнения пустот. Нагнетание производить снизу вверх в отверстия тюбингов. Время окончание нагнетания (наступление "отказа") определяется на месте лицом ответственным за выполнения данного вида работ при наступлении "отказа". Максимально допустимое давление на обделку не должно превышать 0,5 МПа.

Нагнетание производить в строгом соответствии с требованиями ВСН-132-92. Контрольное нагнетание производить вне зоны ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS» с технологической тележки. При контрольном нагнетании максимально допустимое давление на обделку не должно превышать 0,5 МПа.

При нагнетании тампонажных растворов за обделку:

 инъектор для нагнетания раствора за обделку должен надёжно крепиться в отверстиях обделки;

– шланги не должны перегибаться под острым углом;

– рабочее давление в системах нагнетания не должно превышать установленное техническим паспортом установки;

– рабочие, обслуживающие нагнетатели, должны быть обеспечены предохранительными очками с небьющимся стеклом, резиновыми перчатками и соответствующей спецодеждой.

2.9 Режим работы и организация труда

 Численность трудящихся на участке определяется объемом и составом работ по строительству и оборудованию промплощадки тоннеля, строительству портала и проходке тоннеля.

 Согласно календарному графику работ по проходке тоннеля все работы предусматривается выполнить за 24 месяцев.

 Работы выполняются вахтовым способом, продолжительность вахты 15 дней, в две смены по 11 часов при семидневной рабочей неделе. Потребность приведена в таблице 2.1

Таблица 2.1 –Потребность в строительных машинах для проходки тоннеля3

Наименование машин и механизмов

Число машин, шт.

Буровая установка «Atlas Copco COP 1238ME 07»

1

ТПК «SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS»

1

Дизелевоз «ShomaCHL-180G»

3

Блоковоз

4

Породный вагон DA 12м3

18

Цементовоз

2

Сварочный трансформатор ВДМ

1

Перфоратор ПП-54

1

Компрессор SDM

1

Насос погружной, производительностью 42,3 м3

1

Автосамосвал КамАЗ - 65111

1

Кран г/п 180т

1

2.10 Вентиляция

Проветривание тоннеля производить приточно-вытяжной системой вентиляции.

Количество воздуха, подаваемого в забой, определяеть из расчёта не менее 3/мин на каждого работающего. Воздух в тоннеле должен содержать не менее 20% кислорода по объёму, при этом допускается содержание в воздухе не более 0,5% углекислого газа.

Все работы в тоннеле производить согласно графика производства работ. Проходка тоннеля осуществляется тоннелепроходческим комплексом " SELI-LOVAT RME - 394 SE/GS ", на полное сечение, со стороны южного портала.

В качестве вентиляторной установки главного проветривания принят вентилятор "Gal". Вентилятор работает на нагнетание свежей струи воздуха. Также в состав ТПК входит вспомогательная система вентиляции.

Подача воздуха в забой осуществляется по одному воздуховоду диаметром 1600мм, проложенному в сводовой части тоннеля.

Дизельный транспорт, работающий в тоннеле, должен быть оборудован двухступенчатой системой очистки выхлопных газов. Использование при проходке тоннеля современного щитового комплекса позволяет не разрабатывать дополнительных мероприятий для борьбы с пылью при разработке и погрузки породы.

2.10.1 Расчет необходимого количества воздуха для проветривания тоннеля во время проходки

Расчет производится:

по количеству одновременно работающих людей.

Необходимое количество воздуха по максимальному количеству людей, одновременно находящихся в тоннеле, составляет:

Qл=qлnК3=691,2=64 м3/с, 

где qл – количество воздуха на одного человека (qл=3/мин*чел или 0,1м3/с*чел);

 n – число одновременно работающих людей (n = 9 чел.);

К3коэффициент запаса воздуха, учитывающий способ проветривания (нагнетательный К3 = 1,2).

- по пылевому фактору.

 Потребное количество воздуха по пылевому фактору в проходческих забоях составляет:

Qпз = SсвVoпт = 24,620,25 = 6,2 м3/с, 

где     Sсв площадь поперечного сечения выработки в свету, Sсв = 24,62 м²

Vопт оптимальная скорость по выносу пыли 0,25 м/с, но не менее 0,1 м/с).

по отработавшим газам самоходного оборудования с дизельным приводом (СДО).

 Расчет количества воздуха (м ) по фактору выделения ядовитых газов

самоходным и другим дизельным оборудованием производится по формуле:

Qдиз = qk0N

 Qдиз = (5/60)(18030,5)=22,5м3/с.

где q=5м/мин – принятая норма подачи свежего воздуха на единицу мощности ДВС, м /мин на 1 л.с;

 k0 коэффициент одновременности работы машин с дизельным двигателем в забое (0,5);

 N, л.с мощность ДВС самоходных машин, работающих в тупиковой выработке.

-расчёт необходимого количества воздуха для разбавления сварочных аэрозолей

QCB = аbn/3600 (к0=0, 5) = 25001.7/360040, 5 = 2, 36 м3/с, 

где а минимальное количество воздуха, подаваемого на 1кг отработанных электродов, равное 2500 м3,

 b – масса электродов, расходуемых за час сварки, b=1,7 кг/ч, 

 n число сварочных постов (принято n=1),

 ко=0,3 коэффициент одновременности работы сварочных постов. Общий объем воздуха (конечный объем проходящего по трубопроводу воздуха) принимаем по наибольшему значению из рассчитанных величин, с учетом расхода воздуха для проведения сварочных работ:

Qkoh= Qдиз+ QСВ=22, 5 м3 + 2, 36 м3=24, 86 м3 = 86400 м3

2.10.2 Расчет аэродинамических характеристик

Расчет:

аэродинамическое сопротивление для круглой трубы.

R=6,45αL/d5,Hc28;

R=6.450,00154090/l,65 =3,78 Нс2   

где а аэродинамический коэффициент, (принят 0,0015 Нс24)

 Lдлина трубы (м), 

 D диаметр трубы, м     

 α коэффициент потерь воздуха для трубопровода через стыки:

P=(l/3kdL/mR+l), P=(l/30,001l,64090/1003,78-l-l)=l,l

 где  k - воздухопроницаемость стыка, принимается с учетом качества соединения звеньев, принят 0,001; т- длина звена, м (т =100м)

– по нормам потери воздуха в вентиляционном трубопроводе не должны    превышать 5 % на 100 п.м его длины; поэтому допустимая величина коэффициента потери воздуха:

[p]=l+0.5L

В данном случае [p]=l+0,5L=l+0,54,090=3

Р=< [р]=3 , т.е. не превышает нормируемую величину

2.10.3 Расчет режимов вентилятора

Производительность вентилятора П 1:

Начальный объем воздуха (номинальная производительность вентилятора) при расчетном коэффициенте потерь Кутеч=1,1 составляет :

Qвент =Q Кутеч =24,861,1=27,35 м3   

где Q -необходимое количество подачи воздуха в тоннель по расчету

 Кутеч коэффициент утечек воздуха, принят расчетный для данного оборудования, Кутеч =1, 1.

 2.10.4 Расчет депрессии вентилятора

hв=hcт+hм.c+hдин (Па)

где   hст –депрессия на преодоление сопротивления воздуховода, (статическая депрессия), Па

hм.c – депрессия на преодоление местных сопротивлений, Па 

hдин депрессия на преодоление динамического давления, Па hст=RQвQз=3,7824,8627,35=2570 Па 

W=Vсрр/2=13,72 1 2/2=113 Па 

где    Vсрсредняя скорость  движения воздух а на выходе из вентилятора (d=1500),

Vср =27,35(3,141,61,6/4)=13,7m/c  

 На неучтеные местные сопротивления от вентоборудования (шумоглушителей, вентиляторов, калориферов и др.) принимаем 20% от общих потерь:

Hмс = 0,2 (2570+113) = 537 Па

Hвент = hcт +hдин+hм.c    = 2570+113+537 = 3220 Па                         

По данному расчету при номинальной производительности вентилятора Q=27,35 м3/с, общие потери напора сети воздуховода составляют 3220 Па, что соответствует рабочей характеристике двух последовательно установленных вентиляторов   Korfman AL 12-550/500

для Q=27,35 м3/с, Рвент=1650 Па;

Рвент=1650Па2=3300Па. 

2.10.5 Расход тепла на нагрев приточного воздуха в холодный период года

N=1.2QB (t1-t2) ∙0.24

N=1.227,353600 (16+0,3) ∙0,24=462210,6 ккал/ч=537 кВт

где:   t1 расчетная температура внутреннего воздуха в тоннеле, °С (+16 °С)

 t2 расчетная температура наружного воздуха в холодный период года.

 N мощность электрокалориферов на нагрев приточного воздуха, кВт.

2.11 Противопожарная защита подземных выработок

 У каждого портала должен быть установлен пожарный щит, укомплектованный первичными средствами пожаротушения, немеханизированным пожарным инструментом и инвентарем в соответствии с ППБ 01-03.

 Расчет расхода воды на пожаротушение в выработке проводится согласно СНиП 2.01.55-85

Объем выработки V=LF=4090m24,62m=100696m3, с учетом категории производства по пожарной опасности «В» (категорию по пожарной опасности считают технологи или электрики по Н11Ы05-03, но для горных выработок, где нет выхода метана, обычно принимают не меньше «В») находим расход воды на пожаротушение – З0 л/сек.

При скорости воды в трубах не более 3м/сек (СНнП2.04.01-85,п.7,6) по таблице гидравлического расчета определяем, что диаметр трубы должен быть не меньше 100мм, что соответствует пункту п.8.46 СниП2.04.02-84.

Водопровод должен быть кольцевым, т.е. нужно проложить две трубы по 100мм или 125мм.

Подбор пожарных резервуаров:

Объем резервуаров для пожаротушения принимается согласно СниП2.04-84п.2.24 на три часа тушения пожара, значит

У=30л/сек36003=324000л=324м , принимаем к установке 2 резервуара по 150м3 или один по 300м3.

Вода на пожаротушение подается насосами (1-рабочий, 2-резервный).

Насосы устанавливать в приямке, чтобы были под заливом или погружные. Подбираются насосы по расходу и по требуемому напору, в данном случае требуемый для трубы 125мм требуемый напор составит – 317м, для трубы 150мм требуемый напор составит – 125м.

Количество и объем резервуаров, приняты в соответствии с СНиП 2.04.02-84 гл.15. Время восстановления противопожарного запаса воды принято 24ч.

У каждого портала на территории площадки должен находиться противо-пожарный склад площадью не менее 15,0м и высотой не ниже 2,5м.

Для пожаротушения применяются насосы СР 120-5-1. Перечень оборудования приведена в таблице 2.2

Таблица 2.2Перечень необходимого оборудования и материалов на противопожарном складе

п/п

Наименование

Ед.изм.

Количество

1

Передвижной порошковый огнетушитель марки ОП-500

шт.

1

2

Ручные порошковые огнетушители марки ОП-Ю(З)

шт.

10

3

Ручные углекислотные огнетушители марки ОУ-5

шт.

4

4

Насос электрический О=60,0м3

шт.

1

5

Штанг всасывающий к насосу

комплект

1

6

Кабель резиновый для насоса длиной не менее 100м с пусковой электроаппаратурой

комплект

1

7

Пожарные рукава (шланги резиновые) 075 мм

м

200

8

Стволы пожарные

шт.

4

9

Ведра железные

шт.

10

10

Носилки рабочие

шт.

5

11

Лопаты совковые с черенками

шт.

10

12

То же, штыковые

шт.

5

13

Топоры

шт.

10

14

Гвозди длиной 100-150 мм

кг

20

15

Перчатки диэлектрические

шт./пар

4/2