ИНЖЕНЕРНАЯ ОЦЕНКА И КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ КРЕПЛЕНИЯ ТОННЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК
9.1. При сооружении тоннеля с податливой крепью (анкерной, набрызг-бетонной, арочной и их комбинации) в грунтах, заметно проявляющих горное давление, безопасность работ необходимо обеспечивать помимо обоснованного назначения параметров крепи проведением инструментальных наблюдений с последующей оценкой состояния крепи.
9.2. Оценивать состояние системы крепления следует прежде всего по скорости прироста деформаций контура выработки, а также по абсолютной величине деформации (конвергенции). На основе этой оценки принимают решение о необходимости сооружения постоянной обделки или усиления временной крепи.
Дополнительно могут быть измерены усилия в элементах крепи, которые сопоставляются с предельными для принятия обоснованного решения.
9.3. Измерения конвергенции выработки должны сводится к определению осадок свода выработки нивелирования и сближения стен путем измерений с помощью рулетки. Точность измерения должна составлять не менее 0,5 см. В крепких малодеформированных грунтах точность измерений должна быть повышена: например, с помощью рулетки ЦНИИС и прецезионного нивелирования.
9.4. Частоту проведения измерений следует связывать со скоростью изменения измеряемого параметра. Чтобы зафиксировать начальные скорости изменения параметров, целесообразно сначала проводить частые измерения – от 1 раза в смену до 1 раза в сутки. Стабилизация параметров приводит к редким измерениям – до 1 раза в 1-3 месяца.
9.5. Расчетные величины скоростей деформаций контура выработки следует получать из решения задачи, в которой горный массив моделируется упругоползучей средой.
9.6. Расчетные величины абсолютных величин деформаций могут быть вычислены на основе решения задачи для упругопластического массива с выработкой. Как правило, такая задача решается методом конечных элементов.
9.7. Расчетные величины и скорости деформаций наиболее надежно определяются опытным путем, например, путем проходки опытной выработки.
9.8. Рекомендуемся такая последовательность действий для оценки и принятия решения по состоянию системы «крепь-грунт»:
определение параметров крепи;
построение теоретической кривой конвергенции (предварительной):
уточнение параметров крепи с учетом предварительной кривой конвергенции (проект);
уточнение физико-механических и реологических характеристик грунта на основе натурных наблюдений;
построение уточненной эталонной конвергенции;
корректировка конструктивных параметров крепи и технологических режимов ее установки с учетом уточненной кривой конвергенции;
проведение инструментальных наблюдений и определение параметров реальной кривой конвергенции;
определение усилий и деформаций в элементах крепи (по данным натурных наблюдений);
оценка состояния системы «крепь-грунт» путем сопоставления эталонной и реальной кривых конвергенции, а также предполагаемого и реального состояния элементов крепи;
принятие решения о необходимости дополнительного крепления.