Indrumator Tuneluri

download Indrumator Tuneluri

of 80

Transcript of Indrumator Tuneluri

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    1/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI

    TEODOR IFTIMIE

    TUNELURI

    PARTEA I

    ELEMENTE INTRODUCTIVE

    1!

    1

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    2/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Prezenta lucrare contine prima parte a prelegerilor tinute la Facultatea de Cai Ferate Drumurisi Poduri, in cadrul cursului de Tuneluri si Metropolitane, la anul V ingineri zi si VI ingineriseral, intre anii 199 ! 199" si in cadrul cursului ,,Proiectarea, e#ecutia si e#ploatarea

    constructiilor su$terane%, la anul VI studii apro&undate, intre anii 199' ! 199"(Discutarea si apro$area multiplicarii pe plan local a lucrarii %T)*E+)RI ! partea I !Elemente introductie% s!a &acut in sedinta de catedra din 199+ucrarea nu contine date secrete sau $reeta$ile(

    CUPRINS

    2

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    3/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    1.In"rod#$ere ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((-.

    1(1 /peci&ic( /curt Istoric( Clasi&ic0ri --------------------.1.2 )tilizarea spaiului su$teran ---------------(((------(((9

    1(2 Ealuarea construciilor su$terane ----------------(---(1"%. T#neri. E&e'en"e gener(&e(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((13

    4(1 De&initie si clasi&icare((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((134(4 Tuneluri pentru cai de comunicatie(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((13

    4(4(1( Clasi&icare dupa destinatie(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((134(4(4( Clasi&icare dupa locul unde se construiesc((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    144(4(2( Clasi&icare dupa modul de dezoltare in plan de situatie si pozitia

    in pro&il in lung si pro&ile transersale(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    1.4(2( Tuneluri pentru transport 5galerii6(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((1"

    4(2(1( Tuneluri 5galerii6 pentru amena7ari 8idroelectrice(((((((((((((((((((((((((((((((1"

    4(2(4( Tuneluri pentru aductiunea apei 5apeducte6((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((1

    4(2(2( Tuneluri 5galerii6 edilitare((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((1

    4(.( Elementele caracteristice ale unui tunel(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((13

    4(.(1( Elemente caracteristice in plan de situatie si pro&il in lung(((((((((((((((((134(.(4( /ectiunea transersala a tunelurilor(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    194(.(4(1( Alegerea &ormei si dimensiunilor sectiunii transersale(((((((

    194(.(2( /isteme de captuseli ! solutii constructie(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    434(.(2(1( /isteme cu o singura captuseala((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    434(.(2(4( /isteme cu doua captuseli(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    494('( Elemente generale pentru proiectarea unui tunel((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((2

    4('(1( Procedura generala a proiectarii unui tunel(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((2

    4('(4( /tudii preliminare necesare proiectarii unui tunel(((((((((((((((((((((((((((((((2.4('(4(1( /tudiul traseului unui tunel(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    2.4('(4(4( /tudii economice(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    2'

    4('(4(2( /tudii geologice, 8idrogeologice si geote8nice((((((((((((((((((((2

    3

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    4/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    4('(4(2(1( /tudii geologice(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((29

    4('(4(2(4( /tudii 8idrogeologice((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((..

    4('(4(2(2( /tudii geote8nice(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((.'

    4('(2( Clasi&icarea masielor de roci si predimensionarea tunelurilor(((((((((('4("( Trasarea tunelurilor(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((('34("(1( Trasarea a#ei tunelului in e#terior(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

    '34("(4( Trasarea a#ei tunelului in su$teran in timpul e#ecutiei(((((((((((((((((((((((

    "1

    Bi)&iogr(fie((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((""

    CAP. 1. INTRODUCERE

    1.1. S*e$ifi$. S$#r" i+"ori$. U"i&i,(re( +*(-i#i +#)"er(n. C&(+ifi$ri

    Constructiile su$terane reprezinta o grupa aparte din domeniul general alconstructiilor( : constructie su$terana poate &i considerata ca opusul unei constructii de

    supra&ata, datorita urmatoarelor trasaturi speci&ice;! ma7oritatea constructorilor, asam$leaza, monteaza plecind de la elementecomponente, pe cind tunelistii e#trag, in principal, pornind de la un mediu continuu, dardeose$it de eterogen

    n multe cazuri, utilizarea spaiului su$teran rezult0 dintr!o lips0 de spaiu la supra&a0(E#ist0 multe tipuri de &acilit0i care sunt cel mai $ine sau ineita$il amplasate n su$terandeoarece prezena lor &izic0 la supra&a0 nu este dorit0, spre e#emplu; utilit0i pu$lice,stocarea materialelor nedorite, parcarea ma?inilor, separarea actiit0ilor de transportcon&lictuale 5tra&&ic pietonal, metrou, trenuri6(

    10

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    11/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 1(9 /taie de metrou Roterdam Fig( 1(1 Muzeul +oure Paris( Acces prin su$teran

    1.%.%. Con+ider(-ii de i,o&(re.Izolarea este o raiune important0 pentru plasarea &acilit0ilor n su$teran care

    r0spunde unor cerine precum; climatul, dezastre naturale sau seisme, prote7are sau securitate(/u$teranul asigur0 izolarea pentru orice tip de climat( Temperatura n su$teran o&er0

    un mediu termic uni&orm ?i moderat comparati cu e#tremele de la supra&a0, asigurnd ast&elaanta7e n ceea ce prie?te conserarea ?i stocarea energiei(

    Fig( 1(11 /pital su$teran pentru tratarea alergiilor ntr!o min0 de potasiu @ )ral 5Rusia6

    Fig( 1(14 /al0 su$teran0 olimpic0 @ 7oiG 5*oregia6

    /tructurile su$terane sunt prote7ate natural &a0 de dezastrele naturale 5uragane,tornade, inundaii etc(6( Mai mult, structurile su$terane rezist0 mult mai $ine la mi?c0rile

    11

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    12/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    seismice dect structurile supraterane( E&ectele oscilaiilor structurale sunt limitate, ntructele sunt constrnse s0 se mi?te cu mi?carea terenului(

    Fig( 1(12 Jo$e CitK Lall a&ectat de cutremur( Fig( 1(1. Mall!ul su$teran nu a &ost

    a&ectat(

    :$iectele sau produsele stocate n su$teran sunt mai $ine prote7ate datorit0temperaturii moderate ?i constante ?i a$ilit0ii de a menine un mediu etan?(

    Fig( 1(1' /tocare $unuri @ Jansas 5/)A6 Fig( 1(1" /tocare petrol @ Ju7 Plant 5aponia6/tructurile su$terane sunt prote7ate de zgomote ?i i$raii( n caz de e#plozii, scurgeri

    radioactie, accidente industriale, structurile su$terane pot seri ca ad0posturi de urgen0,dac0 sunt pre0zute cu ec8ipamente pentru &iltrarea aerului contaminat(Deasemeni, supra&aa tre$uie prote7at0 de inconeniente ?i pericole generate de

    &acilit0i amplasate n su$teran 5stocarea de?euri nucleare sau de alt tip6(Construciile su$terane prezint0 mai mult0 siguran0 ?i datorit0 punctelor de acces

    limitate ?i u?or de securizat(

    12

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    13/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 1(1 iseric0 su$teran0 @ LelsinGi 5Finlanda6

    Fig( 1(13 )niersitatea din Minesota 5/)A6

    1.%./.Pro"e$-i( 'edi#i.

    Mediul su$teran prezint0 ?i numeroase aanta7e din punct de edere al protecieimediului ncon7ur0tor, att estetice ct ?i ecologice( : structur0 integral sau parial su$teran0are un inpact mai mic asupra esteticii zonei dect o structur0 de supra&a0 ec8ialent0(

    Aceast aspect poate &i important pentru a ascunde &acilit0ile te8nice neatractie dinlocaii sensi$ile, sau unde &acilit0i industriale tre$uie amplasate adiacent unor zonerezideniale( *ecesitatea de amplasare a tuturor sericiilor utilitare n su$teran deineeseenial0( n unele cazuri structurile su$terane a7ut0 la prote7area egetaiei naturale ?i a8a$itatului animal(

    13

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    14/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 1(19 Parca7 su$teran n apropierea :perei din /KdneK 5Australia6

    Fig( 1(4 Reele su$terane n mediu ur$an Fig( 1(41 Prote7area naturii cu un tunnel rutier1.%.9. R(-i#ni "o*ogr(fi$e.

    n zone de deal sau de munte, tunelele n$un0t0esc sau &ac &eza$ile ariate opiuni de

    transport pentru drumuri, c0i &erate, canale, etc( Tunelele sunt deasemeni o inportant0 opiunepentru traersarea rurilor, strmtorilor sau porturilor(

    14

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    15/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 1(44 Tunel /t( ott8ard +N'Gm 5Eleia6 Fig( 1(42 Tunel rutier Amsterdam5:landa6

    Fig( 1(4. *oua staie central0 de CF din Aners 5:landa61.%.:. Benefi$ii +o$i(&e.

    /paiul su$teran 7oac0 un rol important n realizarea unei dezolt0ri prietenoase cumediul prin; reducerea polu0rii ?i a zgomotului, utilizarea e&icient0 a spaiului, dezoltareaeconomic0, conserarea mediului de locuit a siguranei ?i s0n0t0ii pu$lice(

    15

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    16/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Tunelele 7oac0 un rol ital pentru mediu prin transportul apei curate ?i eliminareaapelor uzate din zonele ur$ane(

    Fig( 1(4' Proiect aduciune ape +esot8o Fig( 1(4")zin0 tratare ape uzate LelsinGi 5Finlanda6

    Tunelele asigur0 sisteme de transport ur$an sigure, rapide ?i s0n0toase pentru mediu(

    Fig( 1(4 +inia de metrou Meteor @ Paris 5Frana6

    Tunelele rutiere ur$ane reduc e8iculele de la supra&a0 ?i implicit zgomotul ?ipoluarea, spaiul suprateran putnd &i ast&el utilizat pentru alte scopuri( Trecerea circulaiei nsu$teran pe artera central0 din oston este e#emplul cel mai elocent( Realizarea parca7elor ?imagazinelor su$terane creeaz0 spaii de recreere la supra&a0(

    16

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    17/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 1(43 Trans&ormarea arterei centrale din oston

    Tunelele utilitare multi&uncionale sunt mai puin ulnera$ile dect instalaiilesupraterane producnd deran7amente mai mici n timpul 0ntrinerii sau deran7amentelor(

    17

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    18/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 1(49 Parca7 su$teran@ /t8oGolm Fig( 1(2 alerie utilitar0 multi&uncional0 !Paris

    1./ Ev((re( $on+"r#$-ii&or +#)"er(ne

    Aspectele economice r0mn n mod eronat o $arier0 n calea dezolt0rii utiliz0riispaiului su$teran( ntruct costul iniial de construcie al unei construcii su$terane este n

    general mai mare dect al construciilor de la supra&a0, construciile su$terane sunt ntr!un &el=penalizate> cnd se compar0 cu cele de supra&a0(ene&iciile economice ale unei &acilit0i su$terane tre$uie calculate cu estimarea

    impactului costului de &uncionare asupra $ene&icilor produse de ast&el de &acilit0i(Mai mult, ealuarea unei construcii su$terane tre$uie s0 ia n considerare diersele

    aanta7e indirecte pe care le o&er0, n special cu priire la mediu(Con+ider(re( $o+"#ri&or $i$i de vi(-(n utilizarea pe termen lung construcia su$teran0 poate doedi ca este economic0(

    ene&iciile pot dep0?i costul iniial sau pe cel de e#ploatare(S(&v(re( $o+"#i "eren#i.Cea mai o$i?nuit0 salare de cost iniial legat0 de &acilit0i su$terane este reducerea

    costului pentru ac8iziionarea terenului( n zone cu costuri ale terenurilor e#trem de mari,costul ac8iziion0rii terenului poate domina toate deciziile de cost iniiale, n special n inimaora?elor mari( )nul din principalele aanta7e ale amplas0rii &acilit0ilor n su$teran este c0

    poate cre?te semni&icati utilitatea ?i aloarea terenului(Co+"#ri&e de $on+"r#$-ie.n ciuda progreselor inportante n cunoa?tere ?i n metodele de e#ecuie, structurile

    su$terane de regul0 cost0 mai mult dect structurile supraterane ec8ialente(

    Fig( 1(21 Costurile tunelului de metrou din Has8ington 5/)A6

    Tre$uie su$liniat c0 att costul ct ?i timpul de construcie al construciilor su$teranecontinu0 s0 descreasc0 comparati cu al construciilor de supra&a0(

    E$ono'i+ire( $(r($"eri+"i$i&or de *roie$"(re.

    18

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    19/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Caracteristicile &izice ale &acilit0ilor su$terane prezint0 $ene&icii directe de cost &a0de construciile supraterane( De e#emplu, izolarea termic0 reduce cerinele pentru sistemul deaer condiionat, conducnd la un sistem mai mic ?i mai ie&tin(

    Construciile de supra&a0 necesit0 un &inisa7 e#terior scump &a0 de cele su$teraneunde ast&el de cerine nu sunt necesare(

    E$ono'i+ire( energiei.

    Aanta7ele termice ale construciilor su$terane conduc la reducerea costurilo deenergie la e#ploatarea acestora( De?i costurile de iluminat ?i entilare pot cre?te, $ene&iciiletermice le compenseaz0 n climate aspre(

    Co+"#ri de ;n"re-inere.Izolarea &izic0 a structurilor su$terane de e&ectele mediului e#tern, care a&ecteaz0

    componentele construciilor de supra&a0, poate conduce la costuri de ntreinere mai mici(Durata de ia0 a structurilor su$terane este mai mare(

    Con+ider(re( )enefi$ii&or indire$"e (&e $on+"r#$-ii&or +#)"er(ne.Ealuarea structurilor su$terane este strns legat0 de ealuarea degrad0rilor produse

    de mediu asupra construciilor de supra&a0(Comparaiile de cost tre$uie s0 se re&ere nu numai la $ine cunoscutele costuri ale

    ciclului de ia0, dar s0 ia n considerare numeroasele aanta7e o&erite de alternatiasu$teran0, n special $ene&iciile legate de mediul ncon7ur0tor(An(&i,( ri+$#i.Riscurile n cazul construciilor su$terane sunt mai mari dect la construciile de

    supra&a0, ast&el c0 ealuarea acestora a deenit deose$it de inportant0(/tudiile de &eza$ilitate, proiectele, o&ertele ?i contractele tre$uie s0 in0 cont de toate

    categoriile de risc posi$ile;! Riscuri &inanciare, cum ar &i dep0?irea costului sau o$inerea unei rate de recuperare a

    capitalului mai mic0

    a?teptatedispute ?i reendic0ri

    puternice de ap0

    de la supra&a0

    19

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    20/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    CAP. %. TUNELURI. ELEMENTE

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    21/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Per&ormantele si e#tinderea tunelurilor rutiere este mult mai redusa decit a tunelurilor&eroiare, datorita caracteristicilor 5decliitati, cur$e6 mai le7ere, impuse traseului, cit sidezoltarii mai tirzii a circulatiei rutiere(

    E#plozia automo$ilului, inregistrata in special in a doua 7umatate a acestui secol, adeterminat o crestere impresionanta a tra&icului rutier, ceea ce a condus la constructia de noisosele si, mai ales, autostrazi cu caracteristici si e#igente apropiate de liniile de cale &erata(

    In noile conditii, tunelurile rutiere au inceput sa le deanseze ca numar si &recenta pecele &eroiare(In ta$elul 4(1( este prezentata lungimea cumulata, in metri, a tunelurilor rutiere pentru

    tarile cu retea rutiera dezoltata, con&orm datelor de recensamint comunicate Comitetuluite8nic al tunelurilor rutiere la &inele anului 193(

    Ta$el 4(1

    Tara In e#ploatare In constructie In proiectare

    aponia 99(19 2(''" !Franta .3("99 4.(1'3 !Eletia 123(.1' 14(4.3 41(99"Austria 31('1" 2(1' 41(""9/)A .(4' 1(2. 14('9/pania 29(' 42('. '(13R(F(( 29(233 .(9.3 12(3.elgia 4.(234 12('9 "(9:landa 1"(" 1. !Canada 3("3 ! !

    In ta$elul 4(4( sint prezentate principalele tuneluri rutiere din lume, cu lungimea +O1

    m(

    Ta$el 4(4

    Tara

    Denumire Tunel

    An dare ine#ploatare

    +ungime 5m6

    *r(sens!

    uri

    *r(tu$uri

    *r($enzi

    +ati!me5cm6

    Eletia /t( ottard 193 1"911 4 1 4 3Austria Arl$erg 193 1294 4 1 4 'Franta ! Italia Fre7us 193 143"3 4 1 4 9

    Franta ! Italia Mont ! lanc 19"' 11" 4 1 4 aponia Jan ! Etsu 193' 133' 4 1 4 Italia ran ! /asso 193" 11 1 4 4 '

    Tunelurile rutiere pot &i impartite in trei grupe;! tuneluri pentru sosele principale si autostrazi

    ! Tuneluri cu ga$arit redus pentru e8icule usoare 5Fig(4(26(

    21

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    22/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 4(4( /ectiune transersala pasa7 rutier(

    Fig( 4(2( /ectiune transersala tunel cu ga$arit redus(c( Tuneluri pentru metropolitane (metrouri).

    Aceste tuneluri se caracterizeaza prin aceea ca se e#ecuta in amplasamentul mariloraglomerari ur$ane, de regula in paminturi si la adincimi mici de supra&ata(

    /peci&icul constructiei metrourilor este adoptarea unor metode de e#ecutie care sapericliteze cit mai putin sta$ilitatea si integritatea constructiilor inecinate(

    Primul tunel de metrou din lume a inceput in anul 13" la +ondra si s!a dat ine#ploatare in 13"2, pe o lungime de 2" Gm si cu linie du$la(

    In prezent, aproape toate capitalele mari ale lumii sint dotate cu metrouri(

    /ectiunile transersale adoptate la metrouri sint, de regula, circulare, corespunzatoaremetodei scutului, si dreptung8iulare, corespunzatoare metodelor de e#ecutie la zi 5Fig(4(.6(

    22

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    23/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 4(. /ectiuni transersale tuneluri de metrou(

    Tot aici tre$uie eidentiata e#istenta statiilor de metrou, constructii su$terane speciale cu

    dierse alcatuiri si e#ecutie de la zi 5Fig( 4('6 sau in su$teran 5Fig( 4("6(

    Fig( 4(' /tatie de metrou de supra&ata(

    23

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    24/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 4(" /tatie de metrou de adincime(

    d( Tuneluri pentru pietoni (pasaje pietonale).

    Aceste tuneluri se intilnesc in e#clusiitate in interiorul oraselor pentru su$traersareaintersectiilor arterelor importante sau su$traersarea pac8etelor de linii in gari si, mai rar,

    pentru su$traersarea unor cursuri de apa(/ectiunea transersala a unor ast&el de tuneluri este cel mai des dreptung8iulara, iar

    e#ecutia se &ace in ma7oritatea cazurilor de la supra&ata( 5Fig(4(6

    Fig( 4( /ectiune transersala pasa7 pietonal(

    e( Tuneluri pentru cai navigabile.

    Acest tip de tuneluri se construiesc de!a lungul traseului unui canal naiga$il, prinstrapungerea unui masi(

    Aceste tuneluri au dimensiunile sectiunii transersale relati mari, pentru satis&acereaga$aritelor aselor ce urmau sa treaca prin ele(

    /ecolele BVIII si BIB au constituit perioada cea mai proli&ica pentru tunelurinaiga$ile(

    +a mi7locul sec(BIB Anglia aea peste ." tunele pe cai naiga$ile, in lungime totalade "(1 m, iar Franta 4 de ast&el de tunele in lungime de 43(' m(

    Cel mai reprezentati tunel de acest gen este tunelul du Roe 5Franta6, e#ecutat intreanii 1911!194, aind o desc8idere de 44 m si o lungime de 113 m( 5Fig(4(36

    24

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    25/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig(4(3 /ectiune transersala tunel naiga$il 5Du Roe6(

    &( Tuneluri de protectie impotriva caderilor de stinci si avalanselor.

    Aceste constructii, &ortat numite tuneluri, se e#ecuta la zi in zone muntoase, pe aceleportiuni ale caii de comunicatie 5cale &erata, sosea6, pe care se produc caderi de stinci sauaalanse de zapada( Aceste constructii sint acoperite cu un strat de amortizare alcatuit din

    piatra $ruta( Forma sectiunii transersale depinde de ga$aritul de circulatie si de solutiaconstructia adoptata( Forma $oltita corespunde, totusi, cel mai $ine tipului caracteristic desolicitare 5soc6 5Fig( 4(96

    Fig( 4(9 /ectiune transersala tunel de protectie impotria caderilor de stinci(%.%.%. C&(+ifi$(re d#*( &o$#& #nde +e $on+"r#ie+$.

    25

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    26/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    a( Tuneluri de munte.In aceasta categorie intra tunelurile &eroiare si rutiere si cele de protectie(

    $( Tuneluri urbane (in orase).In aceasta categorie intra metrourile, pasa7ele rutiere si pasa7ele pietonale(c( Tuneluri pe fundul apelor

    In aceasta categorie intra tunelurile realizate din elemente casetate plutitoare, lansatede la supra&ata pe &undul apei 5Fig( 4(16 ( Primul tunel realizat in acest mod a &ost e#ecutat inDetroit 5/)A6 in anul 199, pentru cale &erata du$la si aind o lungime de 3 m(

    Fig( 4(1 /ectiune transersala a tunelului din gol&ul ToGio(

    d( Tuneluri pe sub fundul apelor.

    Prima incercare de su$traersare a unui curs de apa a &ost &acuta in Anglia in anul13, pentru realizarea unui tunel rutier pe su$ Tamisa( Dupa e#ecutarea a 12 m, lucrarea a&ost a$andonata datorita in&iltratiilor de apa, reluata in 1342, a$andonata din nou in 1343 sireluata in 132" de catre runel, care a introdus o camera speciala 5primul scut6 cu a7utorul

    careia lucrarea se termina in 13.2(

    Fig( 4(11 Tunelul pe su$ canalul Minecii 5Plan de situatie, sectiune transersala, pro&il inlung6

    26

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    27/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Cel mai cele$ru tunel din aceasta categorie este tunelul su$ canalul Minecii, construitintre 193" ! 1994 de '4 Gm lungime cu doua tuneluri principale &eroiare de (3 m diametrusi un tunel de sericiu de .(2 m diametru 5Fig( 4(116(

    Per&ormantele realizate la acest tunel il recomanda ca o realizare de ir& in domeniu(

    %.%./. C&(+ifi$(re d#*( 'od#& de de,vo&"(re in *&(n de +i"#("ie +i *o,i"i( in *rofi&

    in ng +i *rofi&e "r(n+ver+(&e.

    a(Dupa forma traseului in plan, aem;

    ! tuneluri in aliniament sau cur$a 5Fig(4(146

    si al e#ploatarii( Realizarea tunelurilor in cur$a este dictata de conditiile topogra&ice saugeologice si prezinta dezaanta7e atit la e#ecutie, cit si in e#ploatare(

    Tunelurile cu traseul in

    $ucla sau spirala sint mairare si se adopta cind estenecesara cistigarea uneidi&erente de niel mareintre cele doua portaluri(

    Fig(4(14 Tuneluri in alinuiament 5a6 si in cur$a5$6(

    Fig( 4(12 Tuneluri cu traseu in $ucla 5a6 si spirala 5$6(

    $(Dupa poitia in profil longitudinal, putem aea;

    ! tuneluri in palier cu o decliitate sau mai multe decliitati 5Fig( 4(1.6(ri 2idroe&e$"ri$e.

    In aceasta categorieintra tunelurile din cadrulamena7arilor centralelor8idroelectrice(

    Aceste galerii sint dedoua tipuri; galerii deaductiune si galerii su$

    presiune(aleriile de aductiune

    conduc apele dintr!o ale inalta sau din lacul de acumularela conducta su$ presiune princurgere li$era( 5Fig( 4(16

    Fig( 4(1 /ectiune transersala galerie de aductiune(Forma sectiunii transersale este ooidala sau potcoaa(

    29

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    30/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    aleriile su$ presiune conduc apele direct catre tur$ine, aind intreaga sectiuneocupata si &orma circulara( Presiunea apei interioare poate depasi presiunile e#terioaregeologice sau 8idraulice, necesitind un inel interior de $eton armat sau c8iar un $linda7metalic( /i aici tre$uie eidentiata e#istenta caernelor ce adapostesc centrale 8idroelectricesu$terane(

    Fig( 4( 13 /ectiune transersala 8idrocentrala su$terana 5+otru6(

    %./.%. T#neri *en"r# (d#$"i#ne( (*ei 0(*ed#$"e7.

    Aceste tuneluri sint asemanatoare celor pentru amena7ari 8idroelectrice, cu deose$irea

    ca pot &i construite si in terenuri sla$e(%././. T#neri 0g(&erii7 edi&i"(re.

    Aceste tuneluri sintspeci&ice aglomerarilorur$ane, aind &orma sidimensiunile sectiuniitransersale, &unctie descopul si adincimea la carese construiesc( Cele maiintilnite si cunoscute sint

    galeriile pentru scurgereaapelor uzate 5canalizari6care au &orma ooidala saucirculara( Diersele retelesu$terane din centreleur$ane 5ca$luri, conducte6

    pot &i concentrate ingalerii multi&unctionalecare sa permita accesul sicirculatia personalului deintretinere( 5Fig(4(196

    Fig( 4(19 /ectiune transersala galerie multi&unctionala(

    30

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    31/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    %.9. E&e'en"e&e $(r($"eri+"i$e (&e #n#i "#ne&.

    Analiza unui tunel in plan de situatie, pro&il in lung si sectiune transersala a scoatein eidenta elementele caracteristice ale unui tunel(

    %.9.1. E&e'en"e $(r($"eri+"i$e in *&(n de +i"#("ie +i *rofi& in ng 5Fig( 4(46.

    Accesul caii de comunicatie catre tunel se &ace prin intermediul unor transei de acces ,care pot &i mai lungi si deci marginite de ziduri de spri7in sau mai scurte si sustinute de aripi516(

    +a capetele tunelului se realizeaza doua elemente constructie numite portaluri 546,care au atit rol constructi de a prelua impingerea masiului in sens longitudinal, cit si rolestetic, aind o realizare ar8itectonica care se incadreaza armonios mediului incon7urator(

    Tunelul propriu!zis este alcatuit din elemente constructie numite inele 526 a carorlungime depinde de natura rocilor stra$atute si metoda de e#ecutie utilizata(

    Tunelurile &eroiare au preazute in peretii inelelor locasuri numite nise 5.6 care au

    rol de a adaposti personalul de intretinere surprins de tren in tunel si care sint amplasate la 4'm de o parte si de alta a a#ului tunelului(Pentru tunelurile mai lungi de ' m se pread si nise mari 5'6 cu rol de adapostire a

    utila7elor si materialelor de intretinere si care se amplaseaza la 4' m una de alta(Tunelurile lungi pot &i, de asemeni, preazute cu puturi de aerisire 5"6 pentru

    im$unatatirea entilatiei in tunel(

    Fig( 4(4 Elemente caracteristice tunel( Plan de situatie 5a6, pro&il in lung 5$6(1 ! aripa< 4 ! portal< 2 ! inel< . ! nisa mica< ' ! nisa mare< " ! put entilatie(

    Alegerea traseului unui tunel, in plan de situatie si pro&il in lung, se &ace inconcordanta cu elementele caracteristice ale caii de comunicatie 5cale &erata sau drum6 pe careeste implantat si in &unctie de conditiile topogra&ice, geologice si 8idrogeologice ale terenului(

    /ta$ilirea traseului in plan se &ace respectind regulile de $aza ale caii de comunicatiedin e#terior, ast&el incit caracteristicile &unctionale ale liniei sa ramina nesc8im$ate(

    Este de pre&erat un tunel drept 5in aliniament6 datorita; lungimii mai mici, constructiei

    mai usoare si izi$ilitate si entilatia mai $une(In cazurile cind conditiile topogra&ice sau geologice impun un traseu in cur$a, cur$eletre$uie ast&el adoptate incit sa nu se depaseasca rezistenta caracteristica admisa a liniei(

    31

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    32/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    /ta$ilirea pro&ilului in lung pe zona tunelului tre$uie sa tina cont de anumiteparticularitati speci&ice tunelurilor(

    Acestea sint; aderenta diminuata datorita umiditatii sporite, rezistenta aerului sporitadatorita sectiunii inc8ise si e&ectului de =piston>(

    Aceste particularitati conduc la diminuarea &ortei de tractiune in tunel, ceea cedetermina o reducere a decliitatii in tunel cu 2!3o, &unctie de decliitatea in e#terior(

    In anumite cazuri decliitatea in tunel, deci pro&ilul in lung, poate &i sta$ilita denecesitatea scurgerii apelor( Aceasta conditie impune adoptarea unei pante minime de 4o(+a sta$ilirea traseului in plan de situatie si in pro&il longitudinal, o deose$ita

    importanta o are alegerea punctelor de intrare si iesire din tunel(Adincimea ma#ima a transeii in dreptul peretelui poate &i intre 1!4 m, in &unctie de

    natura terenului si inclinarea terenului si a stratelor, atit in sens longitudinal, cit si transersal(

    %.9.%. Se$"i#ne( "r(n+ver+(&( ( "#neri&or. 0Elemente caracteristice si mod de alegere 6

    Tunelurile se disting in cadrul constructiilor su$terane si prin multitudinea de tipuri de

    sectiuni transersale(Alegerea 7udicioasa a unui anumit tip de sectiune transersala se &ace pe $azaurmatoarelor elemente;

    1(!legerea formei si dimensiunilor sectiunii transversale"1(a( Conoaiele care or circula prin tunel

    85mm6 ' '' "' 1 11 12' 1' 1' 1' 1' 1' 1' 1' 1' 1' 1' 1' 1.

    '

    11

    /eN/i5mm6 1 1 1' 4 4 4' 2 2' .' ' " ' 9 1' 14 1.' 13 4

    4.

    /c5mm6 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ' 1 1 1' 4 4' 4

    ' 4'

    Ta$elul 4(.

    *r(

    crt( Inaltimea elementului suprastructurii in mm Rezera de inaltime pentru iitor in mm

    /ina inclusi placasuport si placutele

    58s6

    Traersa normala

    58t6

    Patul de $alast su$traersa

    58$6

    datorita inlocuirii ele!mentelor suprastructurii 58a6

    datorita $ura7elorrepetate

    58$6 1 4 4 2 1 '

    Ta$elul 4('

    37

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    38/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    *r( Dimensiunea

    /im$olElemente de ga$arit

    crt( con&ormFig( 4(2

    D* si D clasa III si IV /trazi categ( I cu tramai

    1 +atimea partii carosa$ile c ( (

    4 +atimea trotuarului T 1( 1(

    2 +atimea ga$aritului la parteain&erioara

    i 9( (

    . +atimea ga$aritului la parteasuperioara

    s 3( "(

    ' +atimea ga$aritului in a#ultunelului

    L '( '('

    Ta$elul 4("

    *r( Viteza /upralargirea %e% 5m6 a unei $enzi pentru cur$e cu R 5m6 crt( Gm8 44' ! 41 4 ! 1' 1. ! 14' 14 ! 11 1 9 1 3 (4' ! ! ! ! ! 4 " (4' (4' (2 (2' ! !

    2 . (4' (4' (2 (2' (. (.' . 4' (4' (4' (2 (2' (. (.'

    Ta$el 4( /c8ema de principiu pentru sta$ilirea sectiunii transersale la un tunel rutier(

    38

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    39/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    ! Date tra&ic(! Date geometrice5pro&il in lung6! Dierse 54 trotuare6

    !*umar de cai(! Cale suplimentara inrampa(! Pista $iciclete(

    ! Inaltime li$era minima(! Toleranta pentruconstructie si intretinere

    ! Inaltime li$era &ata decaptuseala(

    ! /patii superioare pentruec8ipamente de iluminat sisemnalizare(

    ! E#aminare cazuri deincidenta(! In&luenta strategiei dee#ploatare(! :mogenitate traseu(

    ! +atime rula$ila( ! Toleranta laterala( ! /patiu de circulatie &ata detunel(

    ! *ecesitati de entilatie; ! acceleratori< ! conducte< ! pla&on &als(

    ! In&luenta traseului in plan( ! /upralargire cale(! /tudiere izi$ilitate5supralargire6(

    ! Prezenta ec8ipamente lapartea superioara(! Toleranta de protectie la

    partea superioara(

    ! Inaltime li$era &ata deec8ipamente

    ! /patii laterale5semnalizare, iluminare6(

    ! +atimea trotuarului&unctie de neoile pe si su$trotuar(

    ! +atime intre picioareledrepte la niel $anc8ina(

    ! Prezenta ec8ipamentelaterale(! Toleranta laterala de

    protectie(

    ! /patiu de circulatie &ata deec8ipamente(

    I I I

    ! Considerarea inclinarii ! Forma pro&ilului

    ! In&luenta dierselor metode de e#ecutie(

    39

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    40/80

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    41/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Cunoscind destinatia tunelului, natura terenului, metoda de e#ecutie si materialul alessi odata aleasa &orma se poate trece la sta$ilirea sistemului de captuseala corespunzator, luindin considerare si alti &actori cum ar &i; costul lucrarii, iteza de e#ecutie, e#ploatarea usoara,tipul de 8idroizolatie, etc(

    : caracteristica a tunelurilor este asigurarea unor conditii de e#ploatare care limiteazapatrunderea apei in spatiul interior, prin preederea unui sistem de 8idroizolatie( E#ista deci o

    interdependenta intre sistemul de captuseala si cel de 8idroizolatie(%.9./.1. Si+"e'e $# o +ing#r( $(*"#+e(&(

    4(.(2(1(a( Tunelurile cu o singura captuseala monolita 5Fig( 4(44 6 se intilnesc tot mairar tinind de metodele de e#ecutie clasice, de e#ecutie la zi sau de solutii speciale 5$oltigemene6( Adaptarea unor sectiuni groase cu saltea drenanta si 8idroizolatie la e#trados sintspeci&ice acestui sistem de captuseala(

    4(.(2(1($( Tunelurile cu o singura captuseala pre&a$ricata 5Fig( 4(49 6 se intilnesc maiales la cele tip metrou, sectiunea caracteristica &iind de &orma circulara(

    /olutiile constructie de captuseli pre&a$ricate din $eton armat sint e#trem de ariate(E#ista captuseli din elemente cu sectiune transersala dreptung8iulara 5$oltari6 sau cu neruri5tur$inguri6, cu legatura sau &ara legaturi, la rosturi continui sau cu rostui intretesute, cuelementul de inc8idere la partea de sus sau la partea de 7os, etc(

    *umarul de elemente care compun inelele captuselii ariaza &oarte mult de la inelulcomplet inc8is, la inelul &ormat din ma#im 2 de $oltari(

    Realizarea im$inarilor dintre elementele captuselii, 5Fig( 4(216 sint de asemeneae#trem de ariate;

    Fig( 4(21 Tipuri de im$inari( A ! Im$inari transersale; a ! Articulatie totala cu $uloncentral< $ ! Articulatie partiala< c ! Im$inare plana cu $ulon de legatura cur$< ! Im$inarilongitudinale; d ! Im$inare cu nut si &eder central< e ! Im$inare cu nut si &eder la e#trados< & !Im$inare plana cu $ulon 5$oltar casetat6(

    ! rosturi plane 5cu sau &ara legatura641

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    42/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Dezaanta7ul principal al utilizarii tunelurilor cu o singura captuseala pre&a$ricataconsta in di&icultatea realizarii unui sistem de etansare sigur in conditiile unui teren cu apa(

    Dintre numeroasele sisteme de etansare propuse si aplicate prezentam sistemulpreazut la metroul din ucuresti compus din trei $ariere de etansare e#terioara, mi7locie siinterioara( 5Fig( 4(24 6

    Fig( 4(24 /istem etansare metrou(

    %.9./.%. Si+"e'e $# do#( $(*"#+e&i

    4(.(2(4(a( Tuneluri cu 4 captuseli una pre&a$ricata e#terioara si una monolita interioara5Fig( 4(42 6 se utilizeaza la tunelurile de C(F( e#ecutate cu scutul(

    Captuseala e#terioara pre&a$ricata prezinta toate caracteristicile captuselilorpre&a$ricate de la punctul 4(1($( considerind ca se preia integral incarcarile date de teren pinala introducerea captuselii interioare(

    Pe intradosul captuselii e#terioare se aplica 8idroizolatia intermediara compusa din&olie de aluminiu intre 4 straturi de $itum si carton s&altat(

    Captuseala interioara putind &i in intregime monolita sau prezentind si elementepre&a$ricate, preia acea parte a incarcarilor, care incep sa actioneze asupra tunelului dupae#ecutarea captuselii interioare, incarcari care ar putea &i de ordinul a 2 din incarcariletotale si care tre$uie repartizate in raportul rigiditatilor asupra captuselii e#terioare siinterioare, care conlucreaza ca un sistem cuplat elastic(

    4(.(2(4($( Tuneluri cu doua captuseli monolite si o 8idroizolatie intermediara, sintspeci&ice =*oii Metode Austriece de e#ecutie> 5Fig( 4(41$ 6(

    Captuseala e#terioara este compusa din ancore, plasa de sirma si $eton torcretat si inunele cazuri arce metalice sau cintre metalice(

    Ancorele au rolul creierii unui arc de roca portant care sa preia o parte din e&orturi,

    restul &iind preluate de $etonul torcretat sau cintrele a7utatoare(Captuseala interioara este un arc interior din $eton monolit care in general poate

    conlucra intr!un anumit procent cu captuseala e#terioara(Lidroizolatia intermediara adoptata este de tipul celei de la pct(4(4(a( sau de alte tipuri

    5e#(&olie PVC6(In situatiile in care datorita calitatii rocii si adincimii la care se e#ecuta tunelul nu se

    dezolta e&orturi mari se poate renunta la ancore si la torcret in &aoarea unei captuseli de$eton armat turnat monolit in co&ra7e 5Fig( 4(41a 6(

    %.:. E&e'en"e gener(&e *en"r# *roie$"(re( #n#i "#ne&.

    %.:.1. Pro$ed#r( gener(&( ( *roie$"(rii #n#i "#ne&

    42

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    43/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    In studierea, analizarea, proiectarea si detalierea unei structuri su$terane este necesaraparticiparea interdependenta a urmatoarelor discipline; geologie, geote8nica, te8nologii dee#ecutie, proiectarea elementelor structurale de sustinere si legi contractuale(

    E#pertii in &iecare din aceste discipline sint responsa$ili numai pentru aria decunostinte speci&ica, decizia &inala de proiectare &iind rezultatul cooperarii integrate a tuturordisciplinelor pentru dezoltarea unui proiect unitar( In sc8ema din Fig(4(22 sint prezentate

    principalele elemente implicate in procedura de proiectare a unui tunel Q14(

    Fig(4(22 /c8ema procesului de proiectare pentru tuneluri

    Incepind cu etapa a 2!a interine inginerul tunelist care, $azindu!se pe e#perienta si

    calcule preliminare, sta$ileste solutia pentru tunel, alegind principalele elemente; elementegeometrice, metoda de e#ecutie, sistemul de sustinere si cel de etansare(

    43

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    44/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Dupa rezolarea etapelor 1!2, inginerul tunelist tre$uie sa sta$ileasca sau c8iar sainenteze un model structural si sa sta$ileasca criterii si &actorii de siguranta pentruconstructie( Di&erite modele pot &i utilizate pentru &iecare &aza de e#ecutie sau pentrucaptuseala primara sau secundara, cu di&erite comportari ale terenului(

    )n concept de siguranta, plecind de la ipoteze de rupere, poate &i $azat pe criterii cumar &i; de&ormatii speci&ice, e&orturi, de&ormatii sau moduri de rupere(

    /altul din Fig( 4(22 indica ca pentru multe structuri su$terane, in roci tari in special,nu se mai aplica modelarea structurala, e#perienta anterioara &iind su&icienta(Ealuarea riscului de catre antreprenor si $ene&iciar este o$ligatorie in &aza negocierii

    contractului( Aceasta implica posi$ilitatea producerii unor ruperi structurale ale spri7inirii saucaptuselii tunelului, dupa realizarea lucrarii sau in timpul e#ecutiei(

    Aspectele contractuale includ de asemenea impartirea riscului si responsa$ilitatilete8nice si &inanciare ale riscului(

    )rmarirea comportarii constructiei in situ incepe dupa inceperea e#ecutiei(Daca deplasarile se opresc dupa un timp, se poate in general presupune ca structura

    este sigura( Rezultatele masuratorilor si e#perienta cistigata in timpul e#ecutiei poate conducepe proiectant la sc8im$area modelului de proiectare adaptindu!l la conditiile reale de

    comportare(Rezulta ca pentru structuri su$terane este caraacteristic acest proces interati, deadaptare, $azat pe e#perienta din timpul e#ecutiei si pe interpretarea masuratorilor in situ(

    Toate etapele procesului de proiectare tre$uie considerate intr!o unitate interactia( /erecomanda adoptarea aceluiasi grad de simpli&icare sau ra&inament pentru toate etapeleacestui proces( De e#emplu, este inadecat sa se aplice un model matematic so&isticatsimultan cu date apro#imatie ale caracteristicilor terenului(

    Procedura generala a proiectarii unui tunel o&era elementele generale, glo$ale aleproiectarii si legatura dintre acestea(

    Proiectarea propriu!zisa a unui tunel tre$uie totdeauna sa cuprinda o serie de studii sietape, mai mult sau mai putin dezoltate, &unctie de &aza proiectarii si importanta proiectului(

    Cu titlu in&ormati, in Ta$elul 4(3 este prezentata o diagrama cuprinzind etapele sistudiile necesare in &aza de analizare a ariantelor si alegere a solutiei, preluata dupadocumentele Centrului de studii pentru Tunele 5CET)6 Franta(

    /e poate o$sera ca studiile progreseaza odata cu etapele si comporta o serie dedemersuri care in &inal conerg catre decizia &inala, alegerea unei solutii(

    )n rol important in aceste studii poate aea analiza &actorilor care in&luenteaza mediulincon7urator la e#ecutia unui tunel(

    : ast&el de analiza, preluata tot din documentatiile intocmite de CET) este prezentatin Ta$elul 4(9

    Concluziile unei ast&el de analize scoate in eidenta minimizarea consecintelor siimpactelor posi$ile, in cazul e#ecutiei unui tunel, comparati cu solutia cu transee desc8isa(

    44

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    45/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Ta$el 4(3( Etape proiectare si studii necesare

    /T)DIII*VE*TARIERE DATE

    /I EVA+)AREC:*/ECI*TE MA:RE

    EBAMI*AREAT)T)R:R /:+)TII+:R

    P:/II+E

    VERIFICARE TEMEI*ICA/:+)TII /I /TAI+IREA)*)I PRIM C+A/AME*T

    E/TIMARE /IC:MPARARE /:+)TII

    DATE PR:IECTSona deserita(Topogra&ie( Tra&ic(Itinerare si iteze

    E:METRIE RazeRampe+atime plat&orma

    De&inirea tuturor ariantelorDe&inire geometrica sumara Alegere sectiune transersala(/ta$ilirea precisa a capetelor( Estimare;! e#propieri

    E:+:IE

    eologia zonei(Accidente(

    Recunoasteri geologice si8idrogeologice sumare(Reperare zone di&icile(

    Recunoasteri suplimentare(/tudii speci&ice pentru zoneledi&icile(

    ! lucrari in tunel(

    C:*/TR)CTIA

    Tip lucrare su$terana 5tunel,transee, tunel imersat6(Tip acces(

    Posi$ilitati de e#ecutie(Lidroizolare(Tip captuseala(

    Esrimare c8eltuielie#ploatare(

    VE*TI+ATIEDe&inire grosiera necesitatisi prima dimensionaresectiuni transersale(

    Alegere sistem entilatie(incidenta asupra sectiuniitransersale(

    Estimare termene dee#ecutie(

    ECLIPAME*TE Rezerare spatii necesare EBP+:ATARE Importanta itinerar, pene si

    de$ite orare tra&ic(Apreciere di&icultatie#ploatare(

    IMPACT)+ A/)PRAMEDI)+)I

    Incadrare in peisa7(Poluare acustica(

    Poluare atmos&erica(

    Calcule de renta$ilitate(

    /I*TESA

    De&inire generala proiect(! Tip itinerar si di&icultati

    preizi$ile( Puncteo$ligate( ! Sone de eitat(! Caracteristici geometricenecesare(

    /olutii cu tunel(! De&initiare plan desituatie, pro&il in lung sisectiune transersala(! Apreciere di&icultati(/olutii &ara tunel(

    De&inirea precisa a &iecareisolutii(

    Pentru &iecare solutie(Cost inestitie(C8eltuieli e#ploatare(Apreciere di&icultati sitermene de realizare(Alegerea solutiei(

    45

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    46/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Ta$el 4(9( Analiza &actorilor care in&luenteaza mediul incon7urator la e#ecutia unui tunel(

    E+EME*TE DE +)AT I*

    C:*/IDERARE

    7)/TIFICAREA +)ARIII* C:*/IDERARE AFACT:RI+:R DE RI/C

    APRECIEREA

    ACE/T:R RI/C)RIF)*CTIE DE MEDI)

    A/PECTE P:SITIVEA+E /:+)TIEI C)

    T)*E+

    E+EME*TE FISICE /II:+:ICE

    E:+:IE

    Riscuri de insta$ilitate sialunecari la capete sau8ornuri in su$teran

    Determinant pentrualege!rea traseului( /e trateazala niel de studiu te8nic (

    Tunelul poate asigura oprotectie contra insta$ili!tatilor de la supra&ata(

    E:M:RF:+:IEDi&icultati de re&acere aegetatiei si riscul deeroziune(

    Importanta in cazultranseelor desc8ise(

    Foarte limitate si localizatla capete(

    LIDR:E:+:IE /ILIDR:+:IE DE

    /)PRAFATA

    Riscul de poluare apinzei &reatice(E&ectul de dren(E&ectul de $ara7(

    *ecesitatea localizariicirculatiei, rezerelor deapa su$terana, captari(/ensi$ilitate locala pentrulacuri, riuri( Poluare incaz de tratare a solului(

    Asanarea zonelormlastinoase(Prote7are su$sol(Eitarea circulatiei desupra&ata(

    C+IMATPosi$ilitatea &ormarii decurenti de aer si deg8eturiiarna(

    Conditii create deentilatie si limitate lacapete(

    Mentinerea conditiilor8i$ernale este &acilitata(

    FA)*A /I F+:RAAtentie la tritoriilespeciilor animale si lapastrarea ec8ili$ruluiecologic(

    E&ectul de taietura dat detraseu este anulat insu$teran(

    E+EME*TE )MA*E /I/:CI:! C)+T)RA+E

    )TI+ISAREA /:+)+)IAgricultura, siliculturasi alte resurse naturale(

    :cuparea spatiului agricolsi pertur$area actiitatii&oarte limitata(

    LAITAT

    La$itatul e#istent sesuprima sau seprote7eaza(E&ectele i$ratiilor(Ec8ipamente si msuripentru protectiarieranilor

    Impact sla$ in mediuinterur$an, dar importantin mediu ur$an;! ocupare spatiu

    Diminuarea locala atuturor pro$lemelor legatede tra&icul de supra&atasuprimat; circulatie,zgomot, poluare(Posi$ilitati de recreere side alte operatii ur$anisticecon7ugate cu tunelul(

    PEI/A

    Impact izual si

    sociopsi8ologic(

    *ecesitatea inscrierii

    izuale in peisa7(Pro$leme de ur$anism(

    Permite crearea de lucrari

    ar8itectonice( In mediuur$an poate &i con7ugat cuoperatii de ur$anism(

    PATRIM:*I)

    C)+T)RA+ /I/TII*TIFIC

    Prote7area elementelorrare de pe teritoriu; zonear8eologice, monumenteetc(

    Descoperite in timpule#ecutiei unui tunel eletre$uie sa &ie prote7ate(

    Impactul drumului asuprazonelor priilegiate estesuprimat de tunel(

    T)RI/M /IRECREERE

    Pescuit, inatoare,e#cursii(

    E&ecte ine#istente sau&oarte localizate

    Tunelul limiteazae&ectul de $ariera(Posi$ilitatea de a creaspatii de recreeredeasupra tunelului(

    %.:.%. S"#dii *re&i'in(re ne$e+(re *roie$"(rii #n#i "#ne&

    46

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    47/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Proiectarea unui tunel, cuprinde mai multe &aze 5studiu de &eza$ilitate, ante!proiect,proiect de e#ecutie si detalii de e#ecutie6 cu etapele si studiile corespunzatoare(

    Dintre studiile necesare proiectarii unui tunel se disting; studiul traseului, studiileeconomice si studiile geologice, 8idrogeologice si geote8nice(

    %.:.%.1. S"#di#& "r(+e#i #n#i "#ne&.

    Introducerea unui tunel in cadrul traseului unei cai de comunicatie, presupunerealizarea unor studii suplimentare, cu respectarea unor conditii speci&ice tunelurilor si tipuluicaii(

    /tudierea mai multor ariante, de amplasament si compararea acestora pe criteriieconomice si te8nice, raportate atit la &aza de e#ecutie cit si la cea de e#ploatare, poateconduce la o$tinerea unei solutii optime(

    /ta$ilirea amplasamentului tunelului se &ace in &unctie de conditiile topogra&ice,8idrometeorologice si climatice si cele geologice, 8idrogeologice si geote8nice ale masiuluistra$atut(

    Conditiile topogra&ice interin direct asupra sta$ilirii amplasamentului unui tunelin&luentind zona de traersare in plan sau in pro&il longitudinal sau transersal, cit si pozitiaportalurilor(

    Analiza pro&ilului longitudinal, &unctie de pozitia &ata de creasta, poate conduce lasolutii di&erite, cuprinse intre tunelul de $aza si cel de creasta(

    Compararea ariantelor se &ace tinind cont si de portiunile de traseu adiacentetunelului, atit din punct de edere al c8eltuielilor de e#ecutie, cit si al celor de e#ploatare(

    Alegerea pozitiei portalurilor in&luenteaza lungimea si costul tunelului dar si conditiilede e#ploatare ale traseelor de la capete(

    Ideal ar &i ca traseul sa &ie cit mai aproape de perpendiculara pe cur$ele de niel dinplan, ceea ce conduce la lucrari minime la capete(

    Amplasarea portalurilor tre$uie, de asemenea, sa eite zonele cu aalanse si caderi destinci(Daca acest lucru nu poate &i respectat, transeele de acces la tunel or &i prote7ate cu

    galerii de protectie 5polate6(Conditiile 8idrometeorologice si climatice 5cantitatea de precipitatii, ariatia

    temperaturii si directia inturilor dominante6 in&luenteaza indirect alegerea amplasamentuluiunui tunel(

    Cantitatea de precipitatii 5ma#ima sau medie anuala6 or in&luenta olumulin&iltratiilor din tunel si sta$ilitatea ersantilor de la capete(

    Temperaturile scazute, suprapuse in&iltratiilor puternice, pot conduce la turturi si$locuri de g8iata, care deran7eaza circulatia(

    Directia inturilor dominante poate in&luenta poziti entilatia tunelului, cind coincidecu a#a tunelului, dar si negati &aorizind &ormarea turturilor pe timp de iarna(Conditiile geologice, 8idrogeologice si geote8nice ale masiului stra$atut de tunel au

    o in&luenta ma7ora asupra sta$ilirii traseului unui tunel, determinind metoda de e#ecutie sicostul, dar si comportarea in e#ploatare(

    /ta$ilitatea generala a masiului, natura, gradul de tectonizare si strati&icatia rocilorstra$atute, regimul si natura apelor su$terane, gazele si temperatura intilnite in su$teran,in&luenteaza decizi amplasamentul unui tunel in cadrul traseului unei cai de comunicatie(

    Pierderea sta$ilitatii poate apare la capete in sens longitudinal 5Fig( 4(2.c 6 sau in senstransersal la tunele de coasta 5Fig( 4(2.$ 6(

    47

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    48/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    a $ c

    Fig( 4(2. Posi$ilitati de pierdere a sta$ilitatii unui masi a( de!a lungul planului de contact cu stratul de $aza

    $( dupa o supra&ata de rupere in sens transersalc( dupa o supra&ata de rupere in sens longitudinal

    Sonele predispuse unor alunecari generale tre$uie depistate si eitate prin mutarea

    traseului pe un amplasament sta$il(Prezenta apelor su$terane pe traseul tunelului produce di&icultati, atit la e#ecutie, cit si

    in e#ploatare, &unctie de nielul, de$itul si agresiitatea acestora, &iind deci indicata eitareatraersarii unor ast&el de zone( Daca acest lucru nu este posi$il tre$uie luate masuri decolectare si indepartare a apelor sau tre$uie realizate lucrari de drenare si 8idroizolare(

    +a e#ecutia unui tunel pot &i intilnite si gaze nocie in&lama$ile si c8iar e#plozie saucare actioneaza de&aora$il asupra materialelor de constructie(

    Dintre gazele nocie pentru om cele mai intilnite sint; $io#idul de car$on 5C: 46 inconcentratie de ,' pe unitatea de olum si o#idul de car$on 5C:6 in concentratie de,1"(

    azul metan 5CL.6 este in&lama$il, iar la o concentratie de 1 la '516 poate da nasterela e#plozii(

    Depistarea unor ast&el de gaze in &azele preliminare de alegere a ariatiei este di&icilasi putin pro$a$ila, ast&el ca, toate masurile de com$atere rein constructorului pe perioadae#ecutiei(

    %.:.%.%. S"#dii e$ono'i$e

    :rice &aza de proiectare a unui tunel este insotita si de calcule economice(Tunelurile &ac parte din categoria lucrarilor cu un cost &oarte ridicat, ast&el ca studiile

    economice au o importanta deose$ita(Pentru impunerea ariantei cu tunel a unei cai de comunicatie este necesar ca

    inestitia speci&ica acestuia sa poata &i acoperita prin economii realizate in e#terior, din;! micsorarea lungimii traseului in e#terior

    ariante cu si &ara tunel, din punctul de edere al costului constructiei si al c8eltuielilor dee#ploatare(

    *otind;I1! costul constructiei ariantei cu tunel49

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    50/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    ! supletea de adaptare la di&icultati impreizi$ile

    con7unctura

    lucrari e#ecutate6

    constructiei unui tunel;! tunelurile in roci or &i, in general, mai ie&tine decit cel in paminturi

    cost 51!1'6, daca conditiile de teren se presupun $une

    mai mult costul decit o crestere mica a diametrului

    ! cresterea pantei in tunel conduce, de asemenea, la sporirea costului prn inrautatireaconditiilor de transport al materialelor si sterilului

    presupune o mare capitalizarea, sporind costul inestitiei, care tre$uie sa &ie mare pentru apermite amortizarea ec8ipamentului

    gama larga de &enomene geologice 5anticlinal si sindinal, cute drepte, inclinate si culcate, &aliierticale si inclinate, etc(6, precum si dierse mi7loace de inestigare 5sonda7e geo&izice,

    sonda7e carotate, puturi, galerie de recunoastere6()nele o$seratii pot &i &ormulate in legatura cu in&luenta accidentelor tectonice asuprae#ecutiei unui tunel(

    Ast&el, pe zona sinclinalului pot apare impingeri mai mari decit pe zona anticlinalului,pe zona &aliilor pot apare in&iltratii si alterari ale rocii care pun mari pro$leme la e#ecutie, iarpe zonele cutate roca poate &i puternic &racturata si &isurata &aorizind pra$usirile(

    Analiza pro&ilelor transersale geologice poate &urniza elemente importante priindamplasamentul tunelului, comportarea in timpul e#ecutiei sau modul de solicitare a captuselii(

    52

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    53/80

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    54/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    galeriei( Prezentarea si interpretarea unor date geologice cum sint discontinuitatile, se $azeazape o serie de conentii si reguli generalizate pe plan international(

    Termenul de =discontinuitate> este utilizat in mecanica rocilor intr!un sens &oartegeneral pentru a desemna orice intrerupere &izica a continuitatii masiului 5&racturi, &alii,diaclaze, plane de strati&icatie, sistuozitati6(

    Pentru descrierea completa a unei discontinuitati tre$uie de&inita orientarea si

    densitatea in masi( :rientarea planului unei discontinuitati este data de urmatoarele elemente5Fig(4(29 6;! p ! ectorul inclinare ! orientat pe linia de cea mai mare panta

    2"

    N U 9Fig( 4(29 Reperarea orientarii unui plan in spatiu 5a6 si plan de situatie 5$6

    E#ista mai multe reprezentari gra&ice in plan ale elementelor descrise mai sus(

    Dintre acestea, reprezentarea gra&ica cua7utorul proiectiei stereogra&ice 5diagramaHul&&6 este prezentata in Fig( 4(. (

    1( ! Proiectie stereogra&ica! pol in&eriorP ! polul planului 56, intersectia

    normalei 5n6 cu s&era ! proiectia stereogra&ica a poluluiP

    pe planul ecuatorial(4( ! /tereogramaAC ! reprezentare ciclogra&ica aplanului 56 ! altazimut ! azimut(

    Fig( 4(. Reprezentarea gra&ica a unui plan de discontinuitate cu a7utorul proiectiei stereogra&ice

    :rice tip de discontinuitati se pot organiza in &amilii care au elemente comune(

    54

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    55/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Analiza statistica a orientarilor dierselor discontinuitati se poate &ace direct pediagramele polare sta$ilind;

    ! numarul de &amilii principale de discontinuitati

    in raport cu directia de aans a e#caatiei(

    /e pot sta$ili ast&el clase de discontinuitati(In Ta$elul 4(11 este prezentata clasi&icarea AFTE/(

    Ta$el 4(11

    :RIE*TAREADI/C:*TI*)ITATII

    C:*DITII DE REPRESE*TARE

    C+A/A )ng8iul EBCAVARE /TERE:RAME PER/PECTIVE

    :R1

    :arecare ! 4

    In strate su$orizontale

    :R4

    a

    ! 2o 4! 9 In strateinclinate

    In panta

    $

    in lung

    Incontrapanta

    :R2 2 ! "' 4! 9 Conditii intermediare

    :R.

    a

    "' ! 94! "

    In strateinclinate

    Pantamedie

    $ "! 9

    transersalPamtamare

    E#ista multe metode de descriere si clasi&icare a rocilor speci&ice constructiilorsu$terane, dezoltate in special in ultimii ani( Aceste metode or &i prezentate in capitolul

    urmator(Mijloace de investigare geologica.

    55

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    56/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    a( Inentarul datelor geologice e#istente;! 8arti geologice

    ! ar8iele unor constructii su$terane din zona sau e#ecutate in conditii similare($( Recunoasteri geologice de supra&ata;! relearea &ormatiunilor topogra&ice e#istente si a genurilor de egetatie si a surselorde apa

    c( Prospectiuni geo&izice(

    Acest tip de inestigatii dau o imagine glo$ala asupra grosimii zonelor alterate,structurii masiului, pozitiei si geometriei unui accident geologic si tre$uie sistematicetalonate prin sonda7e(

    Te8nicile de prospectare geo&izice utilizate la lucrarile su$terane sint; graimetrice,magnetometrice, electrorezistie, electromagnetice, seismice de re&ractie si de re&le#ie(

    Metodele cele mai utilizate sint cele electrorezistie si seismice de re&ractie(Metodele electrorezistie masoara conductiitatea electrica relatia a rocilor, realizind

    o prospectare liniara pe distante scurte 5ma#(1 m6 cu rezultate adesea am$igui(Metodele seismice de re&ractie masoara propagarea undelor elastice emise prin soc

    5e#(e#plozi6 realizind o prospectare liniara de ma#(4 m, cu cercetarea grosimilor si alterarii

    stratelor de roca si detectarea accidentelor ma7ore(d( /onda7eDin punct de edere geologic sonda7ele seresc direct pentru determinarea naturii

    solului sau rocii, dar in&ormatiile sint punctuale si in general insu&iciente( *umarul de sonda7eeste limitat de costul ridicat si de grosimea stratului de acoperire, ast&el ca preederea acestoraeste $ine sa se &aca in legatura directa cu prospectiunile geo&izice(

    /onda7ele permit prelearea de pro$e pentru incercari de la$orator si e&ectuarea unorincercari in situ 5masurarea permea$ilitatii, a unor moduli sau e&orturi6(

    /onda7ele pot &i clasi&icate ast&el;! dupa natura acetora;

    ( carotate si destructie

    ! dupa tipul utila7ului;( prin percutie, rotatie si rotopercutie

    ! dupa modul de realizare;( uscate si cu circuit de apa(

    Cele mai importante sint cel carotate, care permit preleare de pro$e pentru incercari(

    e( Puturi de recunoastereAcestea pot aea cele mai ariate dimensiuni, putind &i spri7inite sau nu in &unctie de

    natura terenului si adincime, si permit; determinarea naturii terenului si a strati&icatiei,recoltarea de pro$e si realizarea unor masuratori sau incercari in situ(

    56

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    57/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Puturile de recunoastere sint utile in zonele de la capete, dar au inconenientul unorcosturi ridicate(

    &( alerii de recunoasterealeria de recunoastere permite o$tinerea tuturor datelor geologice, 8idrogeologice si

    geote8nice necesare realizarii unui proiect(

    Datorita costului ridicat, ast&el de galerii se e#ecuta mai rar, pentru lucrari importante,amplaste la mare adincime si necesitind &ora7e &oarte lungi cu costuri apropiate de cel algaleriei(

    aleria de recunoastere permite;! o$serarea izuala a terenului si sta$ilirea unui releeu geologic detaliat

    permea$ilitate, agresiitate

    %.:.%./.%. S"#dii 2idrogeo&ogi$e

    Aceste studii tre$uie e&ectuate in paralel cu cele geologice si au drept scopdeterminarea &ormatiunilor aci&ere, a permea$ilitatii terenurilor, a regimului 8idraulic siretelelor carstice, permitind de&inirea naturii in&iltratiilor, de$itului, compozitie c8imica,agresiitate, dar si a masurilor posi$ile 5drena7e, etansari, etc(6

    In masiul stra$atut de tunel apa se poate gasi su$ dierse &orme;! apa legata c8imic 5apa de 8idratare, in mineralele argiloase6

    electromoleculara

    ! apa su$terana li$era, care umple complet golurile dintre &ragmentele si particulelesolide ale rocilor, putind circula li$er printre acestea(! depozite de apa su$terana cu niel li$er, in zonele carstice din masie calcaroase(: importanta deose$ita prezinta c8imismul si agresiitatea apei su$terane in special

    asupra captuselii tunelului(Cel mai des apa su$terana contine $io#id de car$on 5C:46 care ataca toate materialele

    de constructie si, in special, cele ce contin calciu, cum sint mortarele si $etoanele(/ul&atii 5/:26 reactioneaza cu calcarul 5Ca6, rezultind gipsul sau cu aluminatii de

    calciu, rezultind sul&oaluminatii de claciu, aind loc si o marire de olum, care conduce ladistrugerea prin e#&oliere a captuselii(

    Agresiitatea apei se sta$ileste pe $aza urmatoarelor criterii; compozitia c8imica a

    apei, presiunea apei asupra constructiei, masiitatea constructiei, modul de contact cu $etonul,gradul de impermea$ilitate al $etonului si caracteristicile cimentului utilizat(Clasi&icari ale rocilor pot &i &acute si dupa conditiile 8idrogeologice 5sarcina

    8idraulica, permea$ilitate6(: ast&el de clasi&icare, dupapermeabilitateeste prezentata in Ta$elul nr( 4(14

    Ta$el 4(14

    Tipul pamintului

    J 5ms6 Permea$ilitate

    Pietris O 1!2 Mare

    57

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    58/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Pietris cu nisip mare simi7lociu

    1!2 ! 1! Medie

    *isip &in, pra& nisipos, pra&argilos, argila nisipoasa( 1

    ! ! 1

    !1 Mica

    Argila compacta 1!1 F( Mica

    Mi7loacele de inestigare 8idrogeologica sint similare cu cele geologice si cuprind inmare aceleasi elemente cu mici di&erente(

    Ast&el, releeul 8idrogeologic de supra&ata a cuprinde;! releeul surselor 5puturi, izoare6, al zonelor de in&iltratii, masurarea de$itelor,

    urmarirea traseelor apelor su$terane(/onda7ele de orice tip permit e&ectuarea de o$seratii si masuratori in situ;! depistarea apei si a traseelor de circulatie in &ora7e sau carota7e

    Masurarea permea$ilitatii se poate &ace prin in7ectie de apa 5incercarea +ugeon sau+e&ranc6 sau prin pompa7e(Incercarea +e&ranc consta in masurarea de$itului de apa in7ectata in teren, printr!un

    &ora7 tu$at, preazut cu o caitate la $aza, in &unctie de presiunea de in7ectie(Incercarea +ugeon consta in izolarea unei parti din &ora7, cu un o$turator si masurarea

    de$itului de in7ectie a apei, necesar pentru mentinerea presiunii constante( Rezultatele sintmasurate in unitati +ugeon, care reprezinta numarul de litri de apa a$sor$iti pe minut si pemetru liniar de &ora7 su$ presiunea de 1MPa(

    )nitatea +ugeon 51 litrumetru minut6 corespunde cu apro#imatie lui JN1!ms(Prin incercari de pompa7 5epuismente6 se determina raza de actiune a pompa7ului,

    cur$a piezometrica si permea$ilitatea(

    Alegerea uneia din metodele prezentate mai sus se &ace in &unctie de;! scopul urmarit 5e#(; estimarea scurgerilor in roci, cercetarea etanseitatii unui masi

    sau studiul cur$ei piezometrice6

    %.:.%././. S"#dii geo"e2ni$e

    /tudiile geote8nice completeaza pe cele geologice si 8idrogeologice si permit;! descrierea terenului traersat

    ! preederea comportamentului in timpul e#ecutiei si in e#ploatare

    8idrogeologice 5inentarul datelor e#istente, prospectiuni geo&izice si sonda7e6, necesitind inplus si incercari de la$orator(

    /copul principal al acestor studii este de&inirea caracteristicilor elastice si &izico!mecanice ale terenurilor 5paminturi sau roci6 stra$atute, care seresc in principal la analizastructurala a lucrarii si studiul de&ormatiilor terenului din 7urul tunelului(

    )nele dintre aceste caracteristici se o$tin prin prospectiuni geo&izice, altele prinsonda7e si cele mai multe prin incercari de la$orator sau in situ(

    De&inirea acestor caracteristici si modul de determinare este &unctie de naturaterenurilor stra$atute, paminturi si roci(

    58

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    59/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Paminturi.

    Paminturile sint din punct de edere &izic sisteme disperse, alcatuite in principal dintrei &aze;

    ! &aza solida, din particule minerale cu goluri si pori intre ele

    dizolate di&erite su$stante46 ! tensiunea careia ii corespunde o scurtare, respecti o lungire egala cu unitatea 5se determina prin incercari pe placa64da*6 ! raportul intre ariatia indicelui porilorsi ariatia corespunzatoare a e&ortului de compresiune

    ! coe&icient de compresi$ilitate olumica ' 5cm4da*6 ! raportul intre ariatia

    olumului unitar de pamint si ariatia corespunzatoare a

    e&ortului a#ial de compresiune in edometru

    dupa normala la supra&ata de contact

    46 ! aloarea limita a rezistentei opuse unui e&ort

    de &or&ecare pentru care se produce ruperea prin alunecare

    46 ! &orta de legatura dintre &ragmentele solide ale unei roci sau pamint care se opune e&ectului de alunecare cauzat de o &orta e#terioara59

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    60/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    teren a unor ti7e standardizate, la adincimea de 2cm, utilizind o masa de "!Gg(

    Roci

    Rocile sint asociatii de minerale legate intre ele prin &orte de coeziune sau direct prinintermediul unui liant(

    Dupa natura mineralogica a particulelor componente, rocile pot &i monominerale5calcar, marmura, gips, etc(6 si poliminerale 5granit, por&ir, gnais, micasist, etc(6(E#ista dierse clasi&icari ale rocilor sau masielor de roca realizate din punct de

    edere al geologului, geote8nicianului sau constructorului si c8iar al constructorului tunelist,dupa criterii genetice, geologico!te8nice, rezistenta la rupere sau alti parametri geote8nici(

    Inginerul constructor 5proiectant sau e#ecutant6 a &i interesat in special de aceleclasi&icari $azate pe parametri geote8nici, care seresc la dimensionarea lucrarilor(

    Multi din acesti parametri sint identici ca la paminturi 5Gs, & , c, 6, altii sint speci&icirocilor(

    Caracteristici elastice;

    ! modulul de elasticitate E 5da*cm4

    6 ! tangenta geometrica la cur$a caracteristica ade&ormarii 5ENtg N N const(6Estatic! cind iteza de crestere a incarcarii epru$etei este relati mica

    1' 2 9( (1" 4(

    III Roci dure

    ranit 5compact6 si roci granitice, gresii sicalcaruri &oarte dure, &iloane si minereuride cuartita, conglomerate dure, minereuri&oarte tari de &ier(

    4('((( 4("

    1( 342 52'6

    1 4' ( (4 1(

    III!a Roci dure Calcaruri 5dure6, granituri mai sla$e, gresiedura, marmora dura, dolomite pirite(

    4' 3 3 5226

    3 4 .( (44 3

    IV Roci su&icient de dure

    resii o$isnuite, minereuri de &ier( 4(. " ' 52 6

    " 1' 2( (4' '

    IV!a Roci su&icient de dure

    /isturi nisipoase si gresie sistoasa( 4(' ' 42 526

    ' 1 4'( (43 2

    V Roci duri!tatemi7locie

    /isturi argiloase dure, gresii si calcarurimai sla$e, conglomerate sla$e( 4(.((( 4(3 . 526 . 3 4( (2 4

    V!aRoci duri!tatemi7locie

    Di&erite sisturi 5sla$e6, marna compacta( 4.((( 4"

    2 526

    2 ' 1( (2 1

    VI Roci

    destul desla$e

    /isturi moi, calcaruri moi, creta, sare gema,gips, pamint ing8etat, antracit, marnao$isnuita, grsii alterate, pietris cimentat sipamint pietros(

    4(((( 4("

    4(( 1'

    "' 5436

    4 . '( (2 ' 4

    61

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    62/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Categoria

    radul deduritate

    Roci si paminturi

    reutateolumica

    da*m6

    Rezistenta larupereprin com!presiune r5da*cm6

    )ng8iulde &recareinterioara

    grade

    Coe&icient deduritate

    &rez

    Coeziunea

    cda*cmW

    Modululde

    elasticitate

    Eda*cmW

    Coe&ici!entul luiPoisson

    Coe&ici!entul de

    pat

    Gda*cm

    VI!a Rocidestul desla$e

    Pietris de cariera 5de mal6, sisturi alterate,pietrisuri sedimentare, car$uni de piatradura, argila intarita

    4(4((( 4(.

    1' " 54'6

    1(' 2 '(

    (22 4

    1

    VII Roci s la$e Argila 5compacta6, car$uni de piatra deduritate mi7locie 5&rezN1(((1(.6, pamintargila, aluiuni tari(

    4(((( 4(4

    1. 1

    .' 546

    1( 4 4( (2'

    VIIa Roci s la$e Argila nis ipoasa usoara, loess , pietr is ,car$une sla$ 5&rezN("(((1(6

    1(3((( 4(

    ' . 51'6

    (3 (4 1( (23 .

    VIII Rocipamintoase

    *isip compact, prundis &in curat 1' ! 2' ( ! " (. 2

    VIIIa Rocipamintoase

    Pamint negru, tur$a, argila nisipoasausoara, nisip(

    1("(( 1(3

    ! 2 (" ! . (. 4

    IB Rocinisipoase5&ria$ile6

    *isipuri, paminturi naruite, pietris marunt,paminturi de umplutura, car$une e#tras

    1(.(( 1("

    ! 4' (' ! 1 (.4 1('

    B Paminturiim$i$atecu apa5curgatoare6

    Paminturi im$i$ate cu apa 5curgatoare6,paminturi mlastinoase, loess rare&iat, altepaminturi imuiate 5&rezN(1(((1(26

    1('((

    13 ! 9 (2 ! ' (.. ('

    (1

    X6 Valorile ung8iului de &recare interioara sint trecute cu si &ara coeziune(

    62

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    63/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    De&inirea si determinarea parametrilor geote8nici ai paminturilor sau rocilor, &aceo$iectul disciplinelor de specialitate 5mecanica paminturilor si mecanica rocilor6( Incercarile si determinarile de la$orator cele mai utilizate pentru o$tinerea acestor

    parametri sint;! de identi&icare; masa olumica, continutul in apa, indice de goluri, limite Atter$erg,

    granulometrie, mineralogie, petrogra&ie, porozitate etc(

    ! pentru determinarea caracteristicilor mecanice; incercari de compresiune simpla, de&or&ecare, oedometrica, tria#iala, $raziliana, de um&lare, de altera$ilitate, a$raziitate si&ora$ilitate, pentru masurarea modulului de elasticitate si a coe&icientului lui Poisson etc(

    Tre$uie su$liniat ca aliditatea acestor incercari este legata de calitatea esantioanelorpreleate si de reprezentatiitatea lor(

    In prezentul curs au &ost prezentati pe scurt principalii parametri care pot &i utilizati laproiectarea lucrarilor su$terane(

    In Ta$elul 4(12 este prezentata o imagine orientatia a principalilor parametri,recomandata pentru aplicatiile studentesti sau pentru studii preliminare(

    Acesti parametri tre$uie ealuati cu deose$ita gri7a( Incercarile in situ sint in generalmai semni&icatie decit cele din la$orator pe pro$e mici, care tre$uie a7ustate la conditiile

    reale din teren, luind in considerare marimea pro$ei, deran7area sau nederan7area acesteia,e&ectul apei, inomogenitatea terenului si e&ectele imprastierii parametrilor(Parametrii dintr!un set, care descriu comportarea terenului pentru un tunel, tre$uie

    considerat intr!o strinsa unitate, pastrind un ec8ili$ru in relatia dintre acestia(De asemenea, o relatie strinsa tre$uie sa e#iste intre inestigatiile terenului si

    proiectarea tunelului si intre cantitatea si ra&inamentul incercarilor si riscurile constructieiunui tunel(

    %.:./. C&(+ifi$(re( '(+ive&or de ro$i +i *redi'en+ion(re( "#neri&or

    E#ista numeroase tentatie pentru sta$ilirea corespondentei intre caracteristicile

    terenului si metodele de e#ecutie a tunelelor(

    /copul acestor incercari este de a g8ida proiectantul in alegerea tipului de sustinere

    potriit pentru un tunel in &aza de conceptie(

    : clasi&icare corespunzatoare a materialelor geologice 5paminturi si roci6 este un

    prim pas catre o prezicere reala a comportarii acestor materiale(

    E#ista di&erite cai de clasi&icare a paminturilor si rocilor(

    /isteme de clasi&icare generala au &ost dezoltate pe $aza proprietatilor geote8nice

    ale paminturilor si rocilor( Asemenea sisteme permit o usoara identi&icare si descriere a

    paminturilor si rocilor si sint utilizate in toate proiectele de constructii, inclusi cele detuneluri( Distingem, ast&el, o clasi&icare generala a paminturilor si o clasi&icare generala a

    rocilor(

    Clasi&icarea poate &i orientata si catre descrierea comportarii pamintului sau rocii

    su$ circumstante de constructie speci&ice, cum ar &i e#ecutia unui tunel(

    Clasi&icarea solului si rocilor pentru tuneluri a &ost, in general, legata de descrierea

    comportarii terenului in 7urul golului tunelului(,

    Asemenea clasi&icari $azate pe comportarea terenului sint utile si aplica$ile in timpul

    e#ecutiei, dar neaplica$ile in proiectare, ne&iind direct legate de proprietatile intrinseci aleterenului( : asemenea clasi&icare a paminturilor de tip comportamental a &acut Terzag8i

    63

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    64/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    care s!a $azat pe descrierea comportarii terenului in tunele &acuta de tunelisti si nu pe

    parametrii pamintului usor de masurat( Terzag8i propune totusi si sustinerea

    corespunzatoare dierselor clase, precum si incarcarile date de teren(

    Deere in 19"9 si randt in 19 au incercat sa coreleze clasi&icarea lui Terzag8i cu

    clasi&icarea generala a paminturilor( 5Fig(4(.16

    Din ne&ericire, pina acum nu a aparut un sistem sau metoda cantitatia de clasi&icare a

    paminturilor in situ pentru tuneluri(

    Alte sisteme de clasi&icare au &ost propuse pentru e#ecutia tunelelor in roci, $azate pe

    elementele geologice si caracteristicile mecanice si structurale ale rocilor(

    In 19', Protodiacono de&ineste pentru rocile si paminturile din clasi&icarile

    generale, un coe&icient de rezistenta &unctie de caracteristicile materialului 5, c, 6 pe $aza

    caruia se poate calcula o $olta de naruire in 7urul tunelului si se poate dimensiona

    lucrarea su$terana(

    Aceasta metoda utilizata si la noi in tara sereste mai mult proiectarii(+au&&er 519'36 propune o clasi&icare $azata pe doua elemente noi; desc8iderea actia si

    timpul de autoportanta pe aceasta desc8idere( Aceasta clasi&icare intra in categoria celor

    care urmaresc comportarea rocii(

    Deere 519"96 propune un sistem de clasi&icare pentru roci $azat pe distanta dintre

    discontinuitati 5&alii, rosturi, &isuri, etc(6(

    Pentru a usura determinarea acestor distante, Deere propune un nou parametru pentru

    ealuarea calitatii rocii, R(Y(D( 5RocG YualitK Designation6(

    RYD N 5 &ragmente cu l O 1 cm6 5lungimea carotei6 # 1(Acest parametru a sta la $aza iitoarelor clasi&icari(

    Dintre acestea, cele mai utilizate sint;

    ! clasi&icarea lui S(ieiaZsGi 5192, C/IR ! A&rica de /ud6A( Trasarea directa a a#ei unui tunel(Aceasta se poate &ace atit in cazul unui tunel in aliniament cit si a unui tunel in cur$a(a( Trasarea a#ei unui tunel in aliniament(In prima etapa se &i#eaza locul reperilor de $aza de la cele doua capete( Acestia sint

    reperi atit de cota cit si de a#a si se amplaseaza cite trei la &iecare capat, la 4m unul de altulsi la .!1m de portal( :peratiunea de trasare completeaza a#a tunelului intre reperii de lacele doua capete( Concomitent cu trasarea se realizeaza si nielmentul si Gilometra7ul(Masuratorile se repeta de cel putin trei ori(

    In &unctie de con&iguratia terenului pe zona tunelului se pot intilni mai multe situatiide trasare a a#ei(

    a(1( Cind dintr!un punct de pe creasta se pot iza direct reperii de $aza de la cele douacapete 5Fig( 4(.' 6

    Fig( 4(.' Trasarea a#ei unui tunel caz a1

    a(4( Cind masiul are doua creste si apare necesitatea unei statii suplimentare c 5Fig( 4(." 6

    Fig(4(." Trasarea a#ei unui tunel caz a4

    a(2( Cind con&iguratia terenului nu permite izarea reperilor de capat si sint necesarestatii suplimentare C si F 5Fig( 4(. 6 si izari inapoi CA si F(

    71

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    72/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig(4(. Trasarea a#ei unui tunel caz a2

    $( Trasarea a#ei unui tunel in cur$a(Trasarea cur$elor, in plan sau in pro&il longitudinal, se poate realiza prin mai multe

    metode, dintre care amintim;! metoda coordonatelor rectangulare pe tangente sau pe coarde

    pre&erinta topometrului(Metoda coordonatelor rectangulare pe tangente prezinta doua ariante;! cu a$scise egale 5Fig( 4(.3a 6, ordonatele K calculindu!se cu relatiile K1 N R ! RW ! BW K4 N R ! RW ! 54B6W! cu arce egale 5Fig( 4(.3$6, coordonatele K calculindu!se cu relatiile; BE N R sin < \E N R51 ! cos 6 BF N Rsin4 < \F N R51 ! cos4 6 etc(

    a $

    Fig( 4(.3 Trasarea in cur$a( Metoda coordonatelor rectangulare pe tangente cu a$sciseegale 5a6 si cu arce egale 5$6(

    ( Trasarea a#ei unui tunel prin metoda poligonometriei(

    In cazul unui teren accidentat, la care trasarea directa nu poate &i utilizata seintre$uinteaza o drumuire poligonala 5poligon inc8is6 , care se des&asoara lateral de a#atunelului, pe un culuar 5ale, drum6 e#istent( 5Fig( 4(.9 6

    /e alege un sistem de a#e rectangulare KA#, cu prima latura pe a#a #(Masurind ung8iurile si laturile poligonului se pot calcula coordonatele # si K ale

    ir&urilor( /e determina apoi aloarea ung8iului , 5tg 1 N K#6 si nN 135n!46 ! i ! 1si distanta A, A N #W ! KW

    +ungimea optima a laturilor este de cca( 2m iar numarul lor 2(

    72

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    73/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 4(.9 Trasarea a#ei unui tunel cu a7utorul unei linii poligonale

    Marirea preciziei acestei metode se &ace prin indesirea numarului de masuratori pentru

    ung8iuri si laturi si prin trasarea a doua sau mai multe poligoane( Metoda este recomanda$ilala tunele de ma# 2Gm lungime(

    C( Trasarea a#ei unui tunel cu a7utorul triangulatiei(Metoda triangulatiei se &oloseste ca $aza de trasare la e#ecutarea tunelurilor &( lungi

    5O2Gm6, care stra$at masie &( accidentate(Reteaua de triangulatie denumita si caneas, se proiecteaza de regula su$ &orma unui

    lant de triung8iuri sau patrulatere cu diagonale o$serate(Aceasta retea se poate dezolta in doua trepte, ca retea principala cu lungimile

    laturilor de 2 ! Gm si ca retea secundara 5care indeseste pe cea principala6 cu lungimilelaturilor de (2 ! 2Gm( Precizia masurarii ung8iurilor este determinata de precizia necesara la

    trasarea tunelului, de aparatura e#istenta pe santier, cali&icarea personalului, distantele miciintre puncte( Masurarea lungimilor $azelor se &ace prin di&erite procedee, inclusi cele &oarte

    precise(Trasarea propriuzisa a a#ei tunelului se &ace prin legarea in citea puncte, in special la

    capete de reteaua de triangulatie si de reperele retelei de nielment( )n e#emplu de trasare aa#ei unui tunel $azat pe o retea de triangulatie este dat in Fig( 4('

    Fig( 4(' Trasarea a#ei unui tunel &olosind metoda triangulatiei(%..%. Tr(+(re( (ei "#nei in +#)"er(n in "i'*#& ee$#"iei.

    +a inceperea e#ecutiei unui tunel toate elementele necesare pentru trasarea a#ei insu$teran 5punctele de legare de reteaua de triangulatie sau drumuirea poligonala si reperii de

    a#a si de cota de la cele doua capete 6 tre$uie sa &ie cunoscute si materializate pe teren(:peratiile care interin la trasarea unui tunel sint;

    73

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    74/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    ! materializarea in galerie a a#ei si nieletei prin reperi de directie 5plan de situatie6 si de cota5pro&il in lung6(! determinarea pro&ilelor transersale, in &ront pentru realizarea e#caatiei si la inelele ce see#ecuta pentru asigurarea inscrierii ga$aritului(

    1( Materializarea a#ei caii si nieletei in tunel(

    Proiectul de e#ecutie al unui tunel tre$uie sa prezinte pentru realizarea trasarii, a#atunelului in plan si nieleta in pro&il longitudinal(A#a tunelului coincide cu a#ul traseului pentru un tunel in aliniament si prezinta o

    deplasare spre interiorul cur$ei, la tunele in cur$a( *ieleta caii intr!un tunel este amplasata&ata de a#ul ipotetic al acestuia, in &unctie de &orma sectiunii transersale(

    Conducerea trasarii unui tunel in su$teran tre$uie sa tina seama de aceste elemente sideasemeni de metoda de e#ecutie utilizata(

    Pentru metodele clasice, trasarea se realizeaza in galeriile de inaintare 5de $aza sau decrestet6, pe cind la metoda scutului trasarea urmareste scutul si captuseala ramasa in urmaacestuia( Masuratorile in su$teran pornesc intotdeauna de la reperii de $aza de la capete caresint legati la reteaua de triangulatie si au coordonatele legate la cele mai apropiate semnale

    topogra&ice din zona( In timpul e#ecutiei, tunelistii eri&ica inainte de e#caare cota si directiagaleriei cu a7utorul &irului cu plum$ &i#at de taan(Trasarea a#ei in aliniament este usor de e#ecutat, &acindu!se cu semnale de izare

    luminoase 5&irul cu plum$ este luminat6(Pozitia a#ei se materializeaza prin reperi &i#ati la o distanta de ' ! 1m(Veri&icarea a#ei proizorii se &ace periodic, &unctie de iteza de inaintare si numarul

    de sc8im$uri(+a inceperea eri&icarii, se instaleaza teodolitul in punctul de plecare, se izeaza spre

    reperul de $aza de la capat si apoi se indreapta luneta spre reperii din interiorul tunelului(/emnalul luminos si &irul cu plum$ se deplaseaza pina ce se suprapun cu &irul reticular

    al aparatului( Atunci se marc8eaza reperul de directie(

    +a &iecare 1m de galerie, topometrul eri&ica inaintarea &rontului, a#ul si cota si daelemente de trasare noi(Trasarea a#ei tunelelor in cur$a, este mai di&icila datorita desc8iderii mici a galeriei si

    deci a distantei de izare limitate(Metoda cea mai utilizata pentru trasarea in cur$a a unui tunel, in su$teran, este

    metoda polara sau a ung$iurilor succesive.Teodolitul se amplaseaza in punctul de tangenta A1 si se transpune ung8iul 5sinN

    s4R6 pe directia tangentei T1( Apoi cu ruleta se aplica pe directia marimea coardei s,o$tinindu!se punctul 1 al cur$ei 5Fig( 4('1 6(

    /e traseaza cu teodolitul ung8iul 4&ata de directia aceleeasi tangente T1, iar cu ruletase aplica coarda s din punctul 1 5ast&el incit e#tremitatea segmentului s sa se gaseasca pe linia

    de izare corespunzatoare directiei 46 si se o$tine punctul 4(Tot ast&el se procedeaza si pentru trasarea celorlalte puncte 2,.,((( ale cur$ei, pina cindizarea este impiedicata de peretele galeriei, moment in care teodolitul se muta in punctul detangenta . si operatiunile se repeta(

    74

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    75/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Fig( 4('1 Trasarea unui tunel in cur$a( Metoda polara(

    4( Trasarea pro&ilelor transersale(In cadrul lucrarilor de trasare a unui tunel un rol important reine si urmaririi trasarii

    conturului e#caatiei in &ront, a eolutiei deplasarilor spre interior a acestuia 5masuratori deconergenta6 si a &ormei pro&ilelor transersale a inelelor e#ecutate(

    Toate aceste masuratori sint necesare in principal pentru o inscriere corecta si insiguranta a ga$aritelor de circulatie a e8iculelor ce circula prin tunel( Tipul de masuratoriadoptate depinde de metoda de e#ecutie utilizata si dotarea constructorului(

    Me"ode&e $&(+i$e de e#ecutie au aut asociate metode topogra&ice traditionale deurmarire si trasare a pro&ilelor e#caate sau $etonate(

    Dintre metodele intre$uintate latrasarea pro&ilelor transersale,mai cunoscute si utilizate sintmetoda coordonatelorrectangulare 5Fig( 4('4 6 simetoda coordonatelor polare(Masuratorile de conergenta nusint speci&ice acestor metode, iardeplasarile pro&ilului e#caat spreinterior sint recuperate dingrosimea saltelei de piatra $ruta(

    Fig( 4('4 Trasarea pro&ilului transersal cu metoda coordonatelor rectangulare(

    No#( Me"od( A#+"ri($(, utilizata mult in ultimele decenii, are drept parte integrantasi indispensa$ila, masuratorile de conergenta in situ(

    Aceste masuratori tre$uie realizate &oarte rapid si rezultatele tre$uie sa &ie disponi$ilepentru interpretare imediat dupa realizarea e#caatiei sau a torcretarii(

    Metodele traditionale de determinare a de&ormatiilor au &ost nielmentul in radier sic8ee si citirile de conergenta cu a7utorul e#tensometrelor( In multe cazuri aceste metode nuau dat insa rezultate su&icient de corecte, pentru o $una reprezentare a de&ormatiilor tunelului,&iind deran7ate si deran7ind la rindul lor procesul de e#ecutie(

    Inconenientele metodelor traditionale au &ost inlaturate prin utilizarea unor te8nici siinstrumente noi, cum sint statiile electronice totale si reperii re&lectorizanti(

    azate pe te8nici de masurare 2D optice, te8nologia de monitorizare a &ostim$unatatita intr!un asemenea grad, incit urmarirea constructiei unui tunel in cele mai di&icileconditii a deenit o rutina, accidentele &iind mai rare iar costul mai redus(

    75

  • 8/13/2019 Indrumator Tuneluri

    76/80

    CONSTRUCII SUBTERANE Prof. Univ. Dr. Ing. Teodor IFTIMIE

    Cea mai &aora$ilaprocedura pentrucolectarea de date este asanumita statie li$era&le#i$ila 5Fig( 4('26 incare statia este amplasata

    in cea mai conena$ilapozitie din punct deedere al izi$ilitatii si&ara intreruperea actiitatiiin tunel(

    Fig( 4('2 /tatie li$era &le#i$ila pentru urmarirea optica a deplasarilor 2D(

    /ectiunile de masurare sint uzual amplasate la 1 ! 4m, &iecare sectiune continind ' ! reperi re&lectorizanti si permit interpretarea comportarii tunelului si in sectiunelongitudinala(

    Pentru tunele de CF sau rutiere, o zona de urmarire de 3m poate &i usor realizata(Mai intii se sta$ilesc coordonatele 2D siorientarea statiei, utilizind un set de

    puncte de re&erinta sta$ile, apoi seizeaza si se centreaza iza pe primulreper, inregistrind citirea(Datele o$tinute din masuratori sintconertite apoi in in&ormatii adecateinginerului tunelist, cu a7utorul unor

    programe specializate( )nul dinprodusele acestor programe il constituie

    reprezentarea pro&ilelor transersalerealizate ale tunelului si compararea cucele proiectate 5Fig( 4('. 6

    Fig( 4('. Reprezentarea unui pro&iltransersal

    Datele o$tinute din masuratorile de conergenta seresc la sta$ilirea momentuluioptim de introducere in opera a captuselii de&initie iar pro&ilele transersale sta$ilescgrosimile si olumele de $eton din captuseala(

    Me"od( +$#"#i, cea mai utilizata metoda de e#ecutie, prezinta trasaturi speci&ice in

    ceea ce prieste trasarea, date de particularitatile acestei metode(Principala trasatura speci&ica o constituie dependenta de caracte