Tuneluri și metropolitane

I. Introducere

1. Definitie

Tunelul este o constructie subterana, destinata sa asigure continuitatea unei cai de comunicatie in conditiile in care traseul trece pe sub nivelul terenului, prin straturile de roci si pamanturi din portiunea superficiala a litosferei.

Fig. 1

Dezvoltarea cailor de comunicatii, mai ales a cailor ferate a generat dezvoltarea constructiei de tuneluri.

hd > hdcr ( pentru o roca data) ?TUNEL

De la ce adancime de debleu se trece la executia tunelului rezulta dintr-un calcul tehnico-economic?:

Cd = cost debleu

CT = cost tunel

Cd ? CT ? hdcr

Cd > CT ? TUNEL

Exista si alte elemente tehnice care pot decide executia tunelurilor.

2. Elementele unui tunel

Intersectia obtinuta cu un plan perpendicular pe axul tunelului, releva elementele care alcatuiesc sectiunea transversala a unui tunel (fig.2)

Fig 2

Captuseala sau structura de rezistenta este destinata sa preia incarcarile date de masiv, fara deformatii mentinand sectiunea libera a tunelului.

Fundatiile captuselii constitue elementul ce transmite la terenul de fundatie incarcarile si impingerile preluate de captuseala sub presiunea masivului muntos.

Zidurile drepte (piciore drepte) sunt partea captuselii cuprinsa intre patrea superioara a fundatiilor si nasterea boltii.

Bolta alcatuieste partea superioara a captuselii si este cuprinsa intre planurile nasterilor si cheia boltii.

Radierul alcatuieste partea inferioara a captuselii si este cuprins intre cele doua fundatii ale zidurilor drepte.

Prin constructia sub forma de bolta interioara, ea asigura preluarea presiunilor de jos in sus, precum si mentinerea distantei dintre fundatiile zidurilor drepte.

Sectiunea libera interioara constitue sectiunea utila si este denumita gabaritul tunelului.

Gabaritul poate fi :

- de constructie - adica conturul transversal limita in plan vertical perpendicular pe axa tunelului al sectiunii libere interioare.

- de circulatie - adica conturul transversal limita in planul vertical perpendicular pe axa caii, in interiorul caruia in afara de mijlocele de transport nu trebuie sa intre nici o parte a constructiei sau a instalatiilor fixe ale tunelului.

3. Clasificarea tunelurilor

a). Dupa scopul (functiunea)

- tuneluri pentru cai ferate

- tuneluri rutiere

- tuneluri in orase (metrouri)

- tuneluri apeduct

- tuneluri pentru navigatie

- tuneluri hidrotehnice

b). Dupa locul

- tuneluri in munte

- tuneluri urbane (metrouri)

- tuneluri pe fundul apelor

c). Dupa forma axei

- in plan orizontal - aliniament

- curba

- in plan vertical (profil longitudinal) - palier

- in declivitate

d). Dupa forma captuselii

- clopot

- potcoava

- ovoidal

- circular

e). Dupa modul de executie

- in subteran

- in transee deschisa.

II. Determinarea presiunii rocilor

1. Generalitati

In interiorul maselor de roci din scoarta, echilibrul este asigurat ca urmare a trei categorii de forte:

- forte gravitationale

- forte endogene, de natura tectonica

- forte endogene, generate de atractia corpurilor extraterestre.

MASIV IN ECHILIBRU ECHILIBRUL MASIVULUI PERTURBAT

Fig. 3

Executarea excavatiilor subterane, produce perturbarea starii de tensiune preexistente, ducand la aparitia unor tensiuni ce pot depasi limita de elasticitate, producand aparitia zonelor plastice. Ca urmare, zonele cu tensiuni mai mari se deplaseaza spre interiorul masivului, rezultand in jurul excavatiei

Tuneluri si metropolitane - Curs

-Introducere-Determinarea presiunii rocilor-Calculul structurilor de rezistenta utilizate la constructii subterane