Авария тоннеля

Авария тоннеляВ начале июня напорном тоннеле на Эшфордском муниципальном участке разрушился на участке в 23 м длиной, приблизительно в 46 м от Арлийского входа, В связи с этой аварией план выемки грунта был изменен. Работа была сосредоточена на вскрытии и удалении первых 91 м тоннеля со стороны Арлийского конца, чтобы как можно скорее возобновить движение.Выемка грунта производилась сначала обычными скреперами до глубины, оставлявшей около 9 м земли над тоннелем, а далее драглайном, пока не обнажилась наружная поверхность обделки тоннеля. Причины аварии этого сооружения различны для двух стадий разрушения. Сначала большая постепенная осадка на участке между 91 м от Арлийского конца и первой вентиляционной шахтой и одновременное смещение внутрь боковых стен вызвали искажение формы обделки и сильное растрескивание кирпичной кладки; это привело к необходимости вскрытия тоннеля. Затем наступило внезапное разрушение боковых стен и разрушение всей обделки в начальной стадии вскрытия тоннеля. Это потребовало изменения программы работ. Непосредственная причина осадки, по-видимому, заключается в ослаблении под действием воды глины под фундаментами боковых стен.

Смещение стен было вызвано гидростатическим давлением или разбуханием глины. С течением времени, независимо от влияния, оказываемого выработками угля, тоннель такой конструкции без обратного свода мог бы стать источником трудностей вследствие характера нижележащих пластов и трещин в грунте покрова. С возрастанием осадки на тоннель начинает действовать увеличенная нагрузка от покрова, ускоряющая осадку. Тот участок тоннеля, на котором возникли основные неполадки, был, по-видимому, наиболее уязвимым к воздействиям этого рода.

Толщина слоя песчаника с содержащейся в нем водой ниже фундаментов была относительно невелика. Но покров в виде отвалов, насыпанных поверх естественного грунта, был здесь толще, чем по обе стороны от этого участка. Уровень твердого красного мергеля над этим местом был понижен; образовалось углубление, в которое могла легко стекать вода, проходящая через лежащие выше слои песка и гравия. Возможно, что выработки в угольных шахтах ускоряли образование условий, которые все равно возникли бы в этом месте.

Влияние выработок в угольных шахтах могло сказаться в виде увеличения нагрузки на тоннель вследствие того, что выработки из-за осадки окружающих участков вызывали растяжения в слоях грунта над тоннелем. Кроме того, такая осадка могла вызвать увеличение трещин в грунте над тоннелем, что облегчало проникновение воды в нижние слои грунта. Другим следствием выработок могло быть относительное перемещение песчаника и мергеля, возможно на некотором расстоянии от тоннеля: это могло вызвать повышение уровня грунтовых вод под ним относительно фундаментов боковых стен. Раз начавшись, осадка должна была ускоряться не только вследствие возрастания нагрузки, но и оттого, что фундаменты по мере оседания должны были входить все глубже в более мягкий грунт.

Размягчение и вспучивание глиняного основания тоннеля было весьма заметно. Это доказывало наличие процесса размягчения и разбухания глины под действием лежащего под ней песчаника, подстилающего лоток тоннеля и фундаменты. Размягченный слой в основании пришлось удалить, чтобы поддерживать в хорошем состоянии путь, но удаление этой глины создавало тенденцию к течению материала, еще более ускорявшему осадку. Удаление грунта из широкой неглубокой выемки над тоннелем для уменьшения нагрузки на него должно было привести к стоку большого количества поверхностной воды к Арлийскому концу.

Не вся эта вода могла уходить в дренажные лотки выемки и значительное ее количество, вероятно, проникало через — трещины в подстилающий тоннель слой песчаника. Вероятно,, вслед за этим шло размягчение глины, непосредственно покрывающей песчаник, и разбухание ее позади боковых стен. Частое движение тяжелых машин могло создать давление, вызвавшее разрушение. Та часть тоннеля, которая была источником самых больших неполадок в прошлом, теперь удалена вскрытием тоннеля. Местная осадка приостановлена устройством в тех местах,, где она наблюдалась, участков обратного свода. Прокладка по оси полотна нового дренажного лотка, улучшение боковых лотков и профиля полотна обеспечивают хороший сток воды, попадающей в тоннель.

Хорошо проведенная операция инъекции кирпичной обделки цементным раствором под давлением значительно увеличила ее прочность. Уклон слоя песчаника под тоннелем на участке ближе к Стокингфордскому концу уменьшает здесь возникновение размягчения глин под фундаментом; стен по сравнению с Арлийским концом.

Добавить комментарий