Рис. 100. Разрушение обделки тоннеля под влиянием подошвенного и бокового горного давления |
Разрушение тоннелей, вызванное перечисленными причинами, по своему объему и местоположению может быть общим, частичным и местным. Обычно приходится иметь дело с разрушениями отдельных участков, расположенных у порталов или внутри тоннеля.
Рис. 101. Основные типы завалов тоннелей: а. б, в — глухие полные; г, д, е — с отрывом; ж — глухой неполный; з — переходного типа; lв — длина вывала (длина разрушенного участка тоннеля); lз — длина завала (длина участка, занятого нагроможденной породой и кладкой); hв — высота вывала; hз — высота завала |
Рис. 102. Поперечные сечения завалов основных типов: а. б— глухих; в —завала с отрывом |
Нагромождение обрушившейся породы, обломков кладки и погребенных в них оборудования и конструкций, полностью или частично заполняющее участок тоннеля, называют завалом. Пространство, занимаемое ранее обрушившейся породой в массиве, называют в ы- валом.
Типы завалов и вывалов (рис. 101) могут быть различными и зависят от инженерно-геологического строения участка, метода работ, конструкции тоннельных обделок и других причин.
В портальных и припортальных участках тоннеля при небольшой глубине заложения обычно происходит общее обрушение расположенной над тоннелем породы. Когда обрушившаяся порода полностью закрывает вход в тоннель, завал называют глухим (рис. 101, а), а когда она закрывает не полностью вход в тоннель, говорят о завале с отрывом (рис. 101, д).
В скальных и полускальных породах со стороны лобового откоса может образоваться нависающий козырек длиной 5—10 м как в завалах глухих, так и. с отрывом (рис. 101,б и 101, е). Завалы внутри тоннеля могут быть глухими полными (рис. 101, б) с обрушением пород до земной поверхности или глухими неполными (рис. 101, ж) с вывалами, не доходящими до земной поверхности. Завал также может быть с отрывом (рис. 101, д), а также переходного типа (рис. 101, з), когда с одной стороны он имеет вид глухого завала, а с другой — завала с отрывом.
Поперечные сечения завалов могут быть различными (рис. 102). Свод вывала или так называемый «купол» может иметь различную форму и различную степень устойчивости, зависящую как от инженерно- геологических условий, так и от причин, вызвавших разрушение тоннеля. Обычно устойчивый вывал после обивки отдельных нависающих кусков породы не угрожает в дальнейшем обрушением. Однако значительно чаще происходит временная стабилизация вывала, с последующим его развитием за счет обрушения породы в отдельных местах,
в виде мелких или крупных кусков и даже глыб объемом до 1— 1,5 м3.
В слабых породах в результате обрушения тоннеля происходит неустойчивая стабилизация вывала, которая грозит дальнейшими обрушениями больших масс породы, что представляет большую опасность при восстановлении таких тоннелей.
Разрушение обделки бывает либо полным, либо частичным, т. е. таким, при котором сохраняются отдельные элементы обделки.
Наиболее значительные разрушения тоннелей происходят под влиянием землетрясений высокой балльности. Последствия сейсмических воздействий приводят к разрушениям любых участков тоннелей и главным образом портальных и припортальных участков. Заобде- лочные выработки различного назначения также часто служат причиной разрушения тоннельных обделок именно на этих участках.