Wydział Budownictwa Politechnika Wrocławska

Lądowego i Wodnego Instytut Geotechniki

i Hydrotechniki

Zakład Geomechaniki

i Budownictwa Podziemnego

Ćwiczenie projektowe

z Podstaw Budownictwa Podziemnego

Tunel drogowy

Rok akademicki:

Prowadzący:

I Opis techniczny.

1. Podstawa opracowania.

Projekt techniczny wykonano na podstawie tematu wydanego przez Instytut Geotechniki

i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej.

Koncepcję projektu tunelu uzgodniono z inwestorem - Gmina Legnica.

2. Lokalizacja obiektu.

Projektowany odcinek tunelu drogowego jest zlokalizowany w Legnicy

i stanowi fragment obwodnicy miasta na trasie Wrocław - Poznań. Odcinek tunelu będzie długości 500m.

3. Układ konstrukcyjny obiektu.

Rozwiązania funkcjonalno-przestrzenne obiektu:

• funkcja wnętrza : tunel drogowy;

• tunel jednojezdniowy z dwoma kierunkami ruchu.

4. Dane konstrukcyjno - materiałowe:

• obudowa tunelu - żelbetowa skrzynka z betonu klasy B-30 i stali AIII - pręty o średnicy20mm;

• długość obiektu: 500 m; wykonano nisze ratunkowe co 100m wyposażone w wentylację nadciśnieniową, oświetlenie awaryjne i telefon;

• poziom posadowienia niwelety tunelu na początku odcinka jest 6,93 m poniżej poziomu terenu jak i na końcu - spadek niwelety 0,2%.

5. Izolacje konstrukcji.

Konstrukcja została zaizolowana przed wilgocią trzema warstwami papy termozgrzewalnej zabezpieczonej dodatkowo:

- na ścianach bocznych-warstwą dociskową z cegły

- na płytach( spągowej i stropowej) warstwami z betonu B15.

6. Odwodnienie konstrukcji.

Spadek poprzeczny jezdni wynosi 2%, a podłużny w tunelu 0,2% na całej długości trasy.

W celu odwodnienia zastosowano rury spustowe z PCV Vipro ∅200 znajdujące się przy krawężnikach i są one zagłębione w konstrukcji nośnej. Jako odwodnienie zewnętrzne zastosowano drenaże. Wodę opadową z ramp dojazdowych ujęta do studzienek ściekowych odwodnienia drogi.

7. Instalacje.

Obiekt wyposażony będzie w następujące instalacje:

- instalację elektryczną z sieci NN+NW;

- instalację kanalizacyjną z odprowadzeniem do kanalizacji burzowej;

- instalację wodną.

8. Oświetlenie.

W tunelu zastosowano oświetlenie zmienne na odcinkach przejściowych przy wlocie i wylocie o długości 50m oraz oświetlenie stałe na odcinku środkowym (natężenie światła wynosi 30lx). Jasnością świecenia lamp na odcinkach przejściowych sterują fotokomórki w zależności od oświetlenia terenu odkrytego. Lampy umieszczono w górnej części tunelu i przysłonięto ochronnymi oprawami matowymi, aby uniknąć odblasków.

9. Wentylacja.

Zastosowano wentylację podłużną. Wentylatory nawiewno - wywiewne umieszczono

w szybach rozmieszczonych wzdłuż osi podłużnej budowli w odstępach 100m.

10. Cechy podłoża gruntowego.

W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że w podłożu zalegają następujące warstwy: piaski grube, glina pylasta pyły i żwiry. Nie stwierdzono występowania zwierciadła wody gruntowej.

11. Technologia wykonania.

Konstrukcję należy wykonać metodą odkrywkową. Podczas wykonywania tunelu należy zabezpieczyć wykop ścinkami szczelnymi Larsena. Szalunki należy wykonać w systemie ramowych deskowań typu Rasto. Betonowanie konstrukcji może odbywać się wyłącznie w temperaturze powyżej 5 stopni Celsjusza. Szalunków nie wolno demontować przed upływem 10 dni po zabetonowaniu.

Opis technologii odkrywkowej:

I Przygotowanie placu budowy; usunięcie 0,5m warstwy gruntu.

II Wbijanie grodzic Larsena; układanie bloków kotwiących; kotwienie ścianki szczelnej; wykonanie zasypki za ścianką;

III Wybieranie i wywóz urobku;

IV Przygotowanie dna wykopu: wyrównanie i zagęszczenia podłoża oraz ułożenie warstwy chudego betonu o grubości 15cm; wykonanie izolacji poziomej; ułożenie warstwy betonu ochronnego o grubości 5cm;

V Wykonanie zbrojenia płyty dennej z wprowadzeniem zbrojenia powyżej poziomu betonowania; ułożenie warstwy betonu B30; wykonanie ścianek z cegły pełnej zabezpieczających izolację pionową;

VI Montaż deskowania; wykonanie zbrojenia ścian bocznych oraz płyty stropowej; ułożenie betonu B30;

VII Wykonanie izolacji pionowej i poziomej; wykonanie warstwy ochronnej z betonu; wymurowanie ścianek ochronnych z cegły pełnej dla izolacji pionowej; demontaż deskowania; prace wykończeniowe wewnątrz tunelu;

VIII Zasypanie wykopu wraz z zagęszczeniem gruntu;

IX Uporządkowanie terenu; odtworzenie nawierzchni drogowej.

II Minimalny wydatek strumienia powietrza w tunelu - metoda Pulsforta.

q_CO - wydatek tlenku węgla w spalinach emitowanych przez samochód w ciągu godziny

przyjęto 0,25m³/h/sam;

x_v - współczynnik korygujący ze względu na prędkość pojazdów; przyjęto v = 70km/h,

x_v = 1,1;

x_i - współczynnik korygujący ze względu na pochylenie tunelu; dla i = -2% x_i = 1,0; dla i = 2%

x_i = 1,2;

x_w - współczynnik korygujący ze względu na wysokość usytuowania tunelu; dla 200m n.p.m.

x_w = 1,2;

D - natężenie ruchu; D = 25sam/km/pas ruchu;

CO_dop - dopuszczalna koncentracja tlenku węgla w %; przyjęto 0,025%;

L - długość tunelu, wynosi 0,5km;

W tunelu należy zapewnić wydatek strumienia powietrza wynoszący co najmniej 12m³/h.

III Obliczenia statyczne.

1. Dane wyjściowe.

1.1. Warunki gruntowe i usytuowanie tunelu w przekroju poprzecznym.

1.2. Parametry geotechniczne gruntu.

a) piasek gliniasty o I_C = 0,67

grupa konsolidacyjna: B

2. glina pylasta o I_c = 0,72

grupa konsolidacyjna:B

3. pył o I_c=0,89

grupa konsolidacyjna: C

2. Zestawienie obciążeń.

2.1. Obciążenia stałe.

Strop konstrukcji:

1)

2) wg modelu Therzagiego:

dla P_g

3) ciężar własny stropu

Spąg konstrukcji:

Ściany boczne konstrukcji:

Współczynnik parcia spoczynkowego:

- dla P_g: 0,408

- dla gliny pylastej:

- dla pyłu:

2.2. Obciążenia zmienne.

a) budynki

W okolicy tunelu znajduje się jeden budynek 4 - piętrowy:

Obciążenie od budynku obliczono wg PN-88/B-02014.

Strop budowli:

Zmiana warstw gruntu:

Zmiana warstw gruntu:

Spąg budowli:

Ściany boczne:

b) pojazdy i piesi

obciążenie od pieszych:

obciążenia od taboru samochodowego:

Przyjęto klasę obciążenia A

K=800 kN

Nacisk na oś

równomiernie rozłożone:

Zasięg działania siły skupionej:

Obciążenie zastępcze:

Od 2 sił skupionych:

Od 3 sił skupionych:

Od 4 sił skupionych:

Schemat obciążenia:

Przyjęto q_4P na całej długości płyty.

3. Obliczenia statyczne.

Maksymalny moment w konstrukcji:

4. Obliczenie grubości płyty.

Przyjęto h = 0,55m.

5. Ściany boczne

Zestawienie obciążeń

6. Obliczenia statyczne

Maksymalny moment w konstrukcji:

7. Obliczenie grubości ściany.

Przyjęto d = 0,30m.

---