6.1 ΣΗΡΑΓΓΕΣ ΜΕ ΙΑΤΡΗΣΗ Ή ΜΕ ΕΚΣΚΑΦΗ ΚΑΙ ΕΠΑΝΕΠΙΧΩΣΗ (Έργα Πολιτικού Μηχανικού µόνο)

Transcript

1 6. ΜΕΛΕΤΗ ΣΗΡΑΓΓΩΝ 6.1 ΣΗΡΑΓΓΕΣ ΜΕ ΙΑΤΡΗΣΗ Ή ΜΕ ΕΚΣΚΑΦΗ ΚΑΙ ΕΠΑΝΕΠΙΧΩΣΗ (Έργα Πολιτικού Μηχανικού µόνο) ΓΕΝΙΚΕΣ ΘΕΩΡΗΣΕΙΣ ιάρκεια ζωής σχεδιασµού Όλες οι σήραγγες και άλλες υπόγειες κατασκευές θα έχουν ελάχιστη διάρκεια ζωής σχεδιασµού 100 ετών για τα δοµικά στοιχεία. Οι σήραγγες και άλλες υπόγειες κατασκευές δεν θα απαιτούν δοµική συντήρηση καθ' όλη τη διάρκεια ζωής σχεδιασµού. Η µελέτη θα προβλέπει τη δυνατότητα ασφαλούς και αποδοτικής συντήρησης στοιχείων για τα οποία δεν µπορεί να επιτευχθεί η ελάχιστη διάρκεια ζωής σχεδιασµού δοµικών στοιχείων. Η δαπάνη της συντήρησης αυτής θα πρέπει να ληφθεί υπόψη για όλη τη διάρκεια ζωής σχεδιασµού Γεωµετρικός σχεδιασµός Εκτός αν η ΕΟΑΕ ρητά απαιτήσει αποκλίσεις από τα πρότυπα ή ο Μελετητής έχει βάσιµους λόγους για να προτείνει απόκλιση από τα πρότυπα, θα ισχύουν οι εξής διατάξεις γεωµετρικού σχεδιασµού. Τυπικές διατοµές Ο µελετητής θα υιοθετεί την Τυπική ιατοµή Εγνατίας Οδού. Οι διατοµές σήραγγας µε διάτρηση δεν περιλαµβάνουν το εστρωµένο έρεισµα, ενώ οι διατοµές σήραγγας µε εκσκαφή και επανεπίχωση παρέχουν τη δυνατότητα επιλογής κατασκευής εστρωµένου ερείσµατος ή όχι. Κλίσεις Σε σήραγγες µήκους µεγαλύτερου των 500 m, εάν η κατά µήκος κλίση της οδού εντός της σήραγγας υπερβαίνει το 3% θα πρέπει να δικαιλογείται, θεωρουµένων και των επιπτώσεων στο σύστηµα αερισµού Το ίδιο θα ισχύει και για σήραγγες διπλής κατεύθυνσης κυκλοφορίας µήκους µεγαλύτερου των 2 km., εάν η κατά µήκος κλίση υπερβαίνει το 2%. Λωρίδες στάθµευσης ανάγκης (Lay-bys) Σε σήραγγες µήκους µεγαλύτερου των 2,00 km, θα προβλέπονται "λωρίδες στάθµευσης ανάγκης" για στάθµευση χαλασµένων φορτηγών οχηµάτων. Οι λωρίδες στάθµευσης ανάγκης θα έχουν καθαρή ωφέλιµη επιφάνεια σύµφωνα µε το Σχήµα 6-1. Σε διπλές σήραγγες (µιας κατεύθυνσης ανά κλάδο) οι λωρίδες στάθµευσης ανάγκης θα κατασκευάζονται ανά m στην δεξιά πλευρά του αντίστοιχου κλάδου. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 1 από 39

2 Σε µονές σήραγγες διπλής κατεύθυνσης, οι λωρίδες στάθµευσης ανάγκης θα τοποθετούνται ανά m αντικρυστά στις δύο πλευρές της σήραγγας. Σε περιπτώσεις δυσχερών εδαφικών συνθηκών. θα µπορούν να γίνουν αποδεκτές αποκλίσεις από τον παραπάνω κανόνα για µονές σήραγγες διπλής κατεύθυνσης, µετά από επαρκή αιτιολόγηση εκ µέρους του µελετητή και µετά από έγκριση από την ΕΟΑΕ. ΣΧΗΜΑ 6-1 ΒΑΣΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΛΩΡΙ ΑΣ ΣΤΑΘΜΕΥΣΗΣ ΑΝΑΓΚΗΣ ΣΕ ΣΗΡΑΓΓΑ ΜΙΑΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ (ΓΡΑΜΜΕΣ Ο ΟΠΟΙΙΑΣ ΜΟΝΟΝ) ιασυνδέσεις οδοστρωµάτων για οχήµατα (Vehicle Cross Overs) Σε διπλές σήραγγες µονής κατεύθυνσης ανά κλάδο, µήκους µεγαλύτερου των 2 km, θα προβλέπονται ιασυνδέσεις Οδοστρωµάτων για Οχήµατα εκτάκτου ανάγκης (Vehicle Cross Overs) ανά 1 km, τοποθετηµένες απέναντι από τις λωρίδες στάθµευσης έκτακτης ανάγκης. Σε µονές σήραγγες διπλής κατεύθυνσης, θα γίνεται πρόβλεψη για αναστροφή κατεύθυνσης οχηµάτων µεγάλου µήκους. Ερµάρια Ανάγκης Σήραγγας (Ε.Α.Σ.) (Πυροσβεστικοί Σταθµοί) Βλέπε παρ Εγκάρσιοι διάδροµοι προσπέλασης προσωπικού ("Οδοί διαφυγής) Σε διπλές σήραγγες µονής κατεύθυνσης ανά κλάδο, µήκους µεγαλύτερου των 300 m, θα προβλέπονται εγκάρσιοι διάδροµοι προσπέλασης προσωπικού (οδοί διαφυγής) ανά 350 m. Θέσεις εγκατάστασης Η/Μ εξοπλισµού (1) Η τελική επένδυση της σήραγγας θα περιλαµβάνει ενσωµατωµένες µέσα στο σκυρόδεµα τις παρακάτω εγκαταστάσεις ή τµήµατα των εγκαταστάσεων αυτών : a. Φωτισµό εσωτερικού σήραγγας (αγωγοί καλωδίων). b. Πλευρικές φωλεές καθαρισµού. c. Πλευρικές φωλεές πινάκων Η/Μ εγκαταστάσεων, Ερµάρια Ανάγκης Σήραγγας και τηλεφώνων. d. Φωλεές οργάνων. e. Φωτεινή σήµανση. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 2 από 39

3 (2) Οι εγκαταστάσεις θα είναι τοποθετηµένες επί ή ενσωµατωµένες στην τελική επένδυση σύµφωνα µε την µελέτη Η/Μ εγκαταστάσεων. Σε περίπτωση που δεν θα είναι ενσωµατωµένες στην τελική επένδυση, αλλά στερεωµένες σε αυτή, θα τοποθετηθούν και θα πακτωθούν κατά τέτοιο τρόπο ώστε : a. Να εξασφαλίζεται το απαιτούµενο περιτύπωµα κυκλοφορίας οχηµάτων και πεζών. b. Να µην υπάρχει οποιοσδήποτε κίνδυνος από τα αεροδυναµικά φαινόµενα, που προκαλεί η κίνηση των οχηµάτων µέσα στις σήραγγες Αρχική Επένδυση και Τελική (Μόνιµη) Επένδυση Σηράγγων µε ιάτρηση Οι υποχρεώσεις του Μελετητή όσον αφορά τη µελέτη της αρχικής και τελικής επένδυσης σηράγγων αναφέρονται µε λεπτοµέρεια στους ειδικούς όρους Μελέτης ή/και Κατασκευής. Ο Μελετητής θα θεωρήσει το "σύστηµα σήραγγας" ως ενιαίο σύνολο, δηλαδή θα λάβει υπόψη ότι η µελέτη και τοποθέτηση της αρχικής / τελικής επένδυσης είναι στενά συνδεδεµένες µε τις µεθόδους εκσκαφής της σήραγγας. Σε σήραγγες που διαπερνούν µαλακά ή ασταθή εδάφη κατά µέρος ή καθ' όλο τους το µήκος, ο Μελετητής θα λάβει υπόψη την γενική ευστάθεια ολόκληρου του σχηµατισµού µέσα από το οποίο διανοίγεται η σήραγγα. Επιπλέον, θα εξετασθούν οι πιθανότητες επιφανειακών καθιζήσεων και η έκταση της ανάλυσης καθιζήσεων θα εξαρτηθεί από τις ειδικές επιτόπου συνθήκες Τελειώµατα Σηράγγων Στόµια Οι σήραγγες θα παραµένουν στεγνές χωρίς σηµάδια εισροής υδάτων καθ' όλη τη διάρκεια ζωής σχεδιασµού. Τελειώµατα, όπως βαφή ή πλακόστρωτη επένδυση, δεν απαιτούνται για την εσωτερική επιφάνεια της τελικής (µόνιµης) επένδυσης. Οι υποχρεώσεις του Μελετητή σχετικά µε τη µελέτη προσωρινών και µονίµων έργων στα στόµια σηράγγων δίνονται µε λεπτοµέρειες στους ειδικούς όρους Μελέτης ή/και Κατασκευής. Τα στόµια θα σχεδιάζονται σύµφωνα µε τις Γεωτεχνικές και κατασκευαστικές προδιαγραφές Μελέτης όπου απαιτείται. Τα στόµια σηράγγων θα είναι αισθητικά ευχάριστα Σύστηµα Αερισµού Απαιτείται πλήρης τεκµηρίωση του σχεδιασµού του συστήµατος αερισµού της σήραγγας, ανεξαρτήτου του µήκους της, συµπεριλαµβανοµένων των περιπτώσεων όπου δεν προτείνεται εξαερισµός µε µηχανικά µέσα. Ο Μελετητής θα πρέπει να λάβει υπόψη του τόσο κανονικές όσο και έκτακτες συνθήκες λειτουργίας. Το θέµα των οδεύσεων διαφυγής θα πρέπει να παρουσιασθεί µε Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 3 από 39

4 πληρότητα και να ενσωµατωθεί στο σχεδιασµό του συστήµατος αερισµού για περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης. Για σήραγγες µεγάλου µήκους ο σχεδιασµός του συστήµατος αερισµού θα πρέπει να λάβει υπόψη του σχετικές τεχνικές παραµέτρους, θέµατα ρίσκου και το κόστος κατασκευής και λειτουργίας για µια ποικιλία συστηµάτων, διαµήκους, εγκάρσιους, ηµιεγκάρσιους κλπ.. Εναλλακτικές λύσεις για ένα δεδοµένο σύστηµα θα πρέπει να προσεγγισθούν ποσοτικά. Η προτεινόµενη λύση θα πρέπει να υποστηρίζεται από παράγοντες τεχνικούς, οικονοµικούς, περιβαλλοντικούς και ασφάλειας. Το σύστηµα αερισµού και τα έργα πολιτικού µηχανικού της σήραγγας θα πρέπει να θεωρούνται ως ενοποιηµένα στοιχεία της µελέτης. Η ανάγκη για φρεάτια αερισµού, ενδιάµεσους σταθµούς αερισµού, στοές, αεραγωγούς στη διατοµή της σήραγγας, κλπ., και ο τρόπος που επηρεάζουν τη γενική διάταξη της σήραγγας θα πρέπει να εξετάζονται στα πλαίσια της συνολικής µελέτης της σήραγγας. Είναι ιδιαίτερα σηµαντικό να γίνεται η θεώρηση των παραπάνω στοιχείων στα αρχικά στάδια µελέτης. Το προτεινόµενο σύστηµα αερισµού θα πρέπει να είναι σε συµφωνία µε τις τρέχουσες οδηγίες του PIARC και µε τις απαιτήσεις της Παραγράφου 7.8 αυτών των οδηγιών Σταδιακή Κατασκευή Ο Μελετητής πρέπει να καθορίσει και να εξετάσει πλήρως όλα τα θέµατα που σχετίζονται µε το προτεινόµενο από την ΕΟΑΕ πρόγραµµα κατασκευής της σήραγγας. Αυτό το θέµα είναι ιδιαίτερα σηµαντικό όταν ο δεύτερος κλάδος µιας δίδυµης σήραγγας πρόκειται να κατασκευασθεί χωριστά. Σε τέτοιες περιπτώσεις ο Μελετητής θα πρέπει να λάβει υπόψη του όλες τις επιπλοκές που µπορεί να έχει η σταδιακή κατασκευή στο σχεδιασµό του έργου στο σύνολό του, συµπεριλαµβάνοντας όχι περιοριστικά τα εξής: µέτωπα, εκσκαφές, εξωτερική αποστράγγιση, υδρολογία και σύστηµα αποστράγγισης σήραγγας, διάδροµοι προσπέλασης προσωπικού (οδοί διαφυγής) διασυνδέσεις οδοστρωµάτων για οχήµατα, σχεδιασµό συστήµατος αερισµού τόσο για κανονική όσο και για έκτακτη λειτουργία ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΑΙ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Γενικά Ο ακόλουθος κατάλογος των κανονισµών µελέτης θα χρησιµοποιείται για το σχεδιασµό σηράγγων µε διάτρηση και µε εκσκαφή και επανεπίχωση, και θα πρέπει να θεωρηθεί απλώς ως ενδεικτικός. Όπου δεν αναφέρονται κανονισµοί µελέτης, ο Μελετητής θα προτείνει τους κατάλληλους κανονισµούς. Πριν την έναρξη της Μελέτης, ο Μελετητής θα υποβάλλει κατάλογο των κανονισµών που προτείνει να χρησιµοποιήσει για έγκριση από την ΕΟΑΕ (βλέπε Άρθρο 6.8 της παρούσας προδιαγραφής και στους ειδικούς όρους Μελέτης ή/και Κατασκευής Ελληνικοί Κανονισµοί (περιλαµβανοµένων των Π.., Υπουργικών αποφάσεων και εγκυκλίων) Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 4 από 39

5 (i) Γενικά ιατάξεις του Π.. 696/74 περί αµοιβών µηχανικών για σύνταξη µελετών κ.λ.π., και σχετικών προδιαγραφών µελετών, µόνο σε σχέση µε τα τεχνικά πρότυπα. Πρότυπες Τεχνικές Προδιαγραφές (ΠΤΠ), του ΥΠΕΧΩ Ε, συµπεριλαµβανοµένων των ΠΤΠ-Τ110, ΠΤΠ-Ο150, ΠΤΠ-Ο155, ΠΤΠ-Χ1, ΠΤΠ-Α260, ΠΤΠ-Α265 (όπως τροποποιήθηκαν - συµπληρώθηκαν), και άλλα. Τεχνικές Οδηγίες του Τεχνικού Επιµελητηρίου Ελλάδος (Τ.Ο. - Τ.Ε.Ε.), όπως εγκρίθηκαν από το ΥΠΕΧΩ Ε και δηµοσιεύθηκαν στην Εφηµερίδα της Κυβερνήσεως. ιατάξεις του Π / περί "Μέτρα ασφαλείας σε εργοτάξια κατά την εκτέλεση εργασιών Πολιτικού Μηχανικού". Οι διατάξεις του Π.. 252/89 Περί Υγιεινής και Ασφάλειας στα Υπόγεια Εργα, ΦΕΚ 106Α/ Ο Ελληνικός Κανονισµός Μεταλλευτικών και Λατοµικών εργασιών του Υπουργείου Βιοµηχανίας και Ενέργειας, ΦΕΚ 931Β/ (ii) Φορτία Σεισµικές φορτίσεις - Νέος Ελληνικός Αντισεισµικός Κανονισµός - ΦΕΚ Β613/ όπως τροποποιήθηκε και συµπληρώθηκε από τις Εγκυκλίους Ε20/ και Ε39/ του ΥΠΕΧΩ Ε. (iii) Σκυρόδεµα Ελληνικός Κανονισµός Τεχνολογίας Σκυροδέµατος, ΦΕΚ 966Β/ Γερµανικοί Κανονισµοί (i) Γενικά DIN Γενικοί Τεχνικοί Κανονισµοί για υπόγειες κατασκευές. (ii) Γερµανικοί κανονισµοί για τον εξοπλισµό και τη λειτουργία οδικών σηράγγων [ΤUNNEL, Richtlinien f?r die Ausstattung und den Betrieb von strabentunneln (RABT) 1994]. Φορτία DIN 1055 Φορτίσεις εδαφών και φορτία εδαφικών ωθήσεων. DIN 1072 Οδογέφυρες και πεζογέφυρες, Φορτία Υπολογισµού (Στατική φόρτιση) σε συνδυασµό µε το Παράρτηµα Ι του DIN DIN Ώθηση νωπού σκυροδέµατος σε κατακόρυφα καλούπια (τύπους). DIN 804 ιατάξεις σιδηροδροµικών γεφυρών και λοιπών τεχνικών έργων των Γερµανικών Σιδηροδρόµων. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 5 από 39

6 (iii) Σκυρόδεµα / εκτοξευόµενο σκυρόδεµα DIN 1045 Άοπλο και Οπλισµένο Σκυρόδεµα - Υπολογισµός και Κατασκευή DIN 1075 Γέφυρες από Σκυρόδεµα - ιαστασιολόγηση και Κατασκευή. DIN 4030 Εκτίµηση υγρών, στερεών και αερίων που προσβάλλουν το σκυρόδεµα. DIN 4225 Πρόχυτα στοιχεία από οπλισµένο σκυρόδεµα. DIN 4226 Αδρανή για σκυρόδεµα. DIN 4227 Προεντεταµένο σκυρόδεµα. DIN Εκτοξευόµενο σκυρόδεµα - παραγωγή και επιθεώρηση. (iv) Σιδηροκατασκευές και οπλισµός σκυροδέµατος DIN 488 Χάλυβας οπλισµού σκυροδέµατος. DIN 1880 Χαλύβδινες κατασκευές - υπολογισµός και κατασκευή. DIN 4099 Συγκόλληση οπλισµού σκυροδέµατος. (v) Θεµελιώσεις και εδαφοµηχανική DIN 1054 Υπέδαφος: Επιτρεπόµενη φόρτιση του υπεδάφους (θεµελίωσης). DIN 1055 Φορτία Υπολογισµού για Κτίρια, Αποθηκευµένα Υλικά και οµικά Στοιχεία, Νεκρά Φορτία και γωνία εσωτερικής τριβής (για φορτίσεις εδαφών και φορτία εδαφικών ωθήσεων). DIN 4014 [Μέρος 1] Έγχυτοι πάσσαλοι συµβατικού τύπου - διαδικασία κατασκευής,σχεδιασµός και επιτρεπόµενα φορτία. DIN 4014 [Πρόσθετες σελίδες του Μέρους 1] Έγχυτοι πάσσαλοι συµβατικού τύπου - διαδικασία κατασκευής, σχεδιασµός και επιτρεπόµενα φορτία - σχόλια. DIN 4014 [Μέρος 2] - Έγχυτοι πάσσαλοι µεγάλης διαµέτρου - διαδικασία κατασκευής, σχεδιασµός και επιτρεπόµενα φορτία. DIN 4015 Εδαφοµηχανική και µηχανική θεµελιώσεων. DIN 4017 Ανάλυση υπεδάφους - Υπολογισµός φέρουσας ικανότητας ποδών θεµελίωσης. [Μέρος 1] Κατακόρυφη κεντρική φόρτιση. [Μέρος 2] Έκκεντρη και λοξή φόρτιση DIN 4018 Υπέδαφος - κατανοµή των τάσεων επαφής κάτω από τα πέδιλα θεµελίωσης µε κεντρική φόρτιση, υπολογισµός. DIN 4019 Υπέδαφος - Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 6 από 39

7 [Μέρος 1] Υπολογισµός υποχωρήσεων σε κατακόρυφη κεντρική φόρτιση. [Μέρος 2] Υπολογισµός υποχωρήσεων στη περίπτωση λοξής και έκκεντρης φόρτισης - Οδηγίες. DIN 4026 Εµπηγνυόµενοι πάσσαλοι - ιαδικασία κατασκευής, σχεδιασµός και επιτρεπόµενα φορτία. [Πρόσθετες σελίδες του 4026] Εµπηγνυόµενοι πάσσαλοι - διαδικασία κατασκευής, σχεδιασµός και επιτρεπόµενα φορτία - σχόλια. DIN 4084 [Μέρος 1] Υπέδαφος - διερεύνηση ευστάθειας για κατασκευή αντιστήριξης προς αποφυγή θραύσης βάσης. [Μέρος 2] Υπέδαφος - διερεύνηση ευστάθειας πρανών προς αποφυγή θραύσης πρανούς. [Πρόσθετες σελίδες] Υπέδαφος - διερεύνηση ευστάθειας για κατασκευές αντιστήριξης και πρανή προς αποφυγή θραύσης βάσης και πρανών - σχόλια και παραδείγµατα υπολογισµών. DIN 4085 Υπέδαφος - Υπολογισµός της ώθησης γαιών για άκαµπτους τοίχους αντιστήριξης και ακρόβαθρα. DIN 4093 Μηχανική Θεµελιώσεων, ενέσεις σε υπέδαφος και κατασκευές. Οδηγίες προγραµµατισµού και εκτέλεσης. DIN 4107 Υπέδαφος - παρακολούθηση υποχωρήσεων κατά και µετά τη κατασκευή τεχνικών έργων. DIN 4123 Εξασφάλιση κτιρίων στη περιοχή εκσκαφών, θεµελιώσεων και υποστηλώσεων. DIN 4124 Εκσκαφές και τάφροι - Πρανή, πλάτος χώρου εργασίας, αντιστήριξη. DIN 4125 [Μέρος 1] Αγκύρια εδάφους και βράχου - προσωρινά αγκύρια εδάφους -υπολογισµός, στατικός σχεδιασµός και δοκιµές. DIN 4125 [Μέρος 2] Αγκύρια εδάφους και βράχου - µόνιµα αγκύρια εδάφους - υπολογισµός, στατικός σχεδιασµός και δοκιµές. DIN 4128 Ενέσιµοι πάσσαλοι µικρής διαµέτρου (έγχυτοι και σύνθετοι). DIN 4150 ονήσεις στις κατασκευές. DIN Αγκυρώσεις εδάφους για κατασκευές ορυχείων και σηράγγων. (vi) Στεγανοποίηση Σηράγγων EMPFEHLUNG ZUR BERECHNUNG VON SCHILDVORGETRIEBENEN TUNNELN. Arbeitskreis Tunnelbau der Deutschen Gesellschaft f?r Erd und Grundbau e.v., Essen, DIN Συγκόλληση µεµβρανών στεγανοποίησης. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 7 από 39

8 DIN οκιµές υλικών στεγανοποίησης (κεφάλαια 36 και 37). DIN οκιµές συνθετικών µεµβρανών. (vii) ιάφορα DIN 1052 Ξύλινες κατασκευές (Μέρος 1 : Υπολογισµός και εκτέλεση - Μέρος 2 : Προδιαγραφή των συνδέσµων ειδικής κατασκευής). DIN 4420 Iκριώµατα εργασίας και προστασίας. DIN 4421 Φέροντα ικριώµατα Άλλοι κανονισµοί ΕΟΚ TEXTE PROVISOIRE DES RECOMMΕNDATIONS RELATIVES A L EMPLOI DES CINTRES DANS LA CONSTRUCTION DES OUVRAGES SOUTERRAINS. Groupe de Travail Soutenements et Revetement d AFTES, Κανονισµοί ΗΠΑ (πρότυπα) (i) (ii) Σκυρόδεµα / εκτοξευόµενο σκυρόδεµα ACI ACI 506R-90 Εγχειρίδιο πρακτικής σκυροδέµατος Οδηγός για εκτοξευόµενο σκυρόδεµα ASTM Τεύχος 0402 Σκυρόδεµα και αδρανή υλικά ASTM C-494 ACI214 ASTM C-192 ASTM C-136 Πρόσµικτα για σκυρόδεµα (εκτοξευόµενο και µη) Μελέτη σύνθεσης σκυροδέµατος οκιµές σκυροδέµατος ιαβάθµιση άµµου Σιδηροκατασκευές και οπλισµός σκυροδέµατος ASTM Τεύχος 0104 ASTM Α-185 Χάλυβας για εφαρµογές κατασκευών, οπλισµού, σιδηροδρόµων και δοχείων υπό πίεση οµικό πλέγµα για οπλισµό σκυροδέµατος ASTM Α 615 Χαλύβδινα Αγκύρια ποιότητας 60 (Grade 60) ASTM Α-392 ASTM Α-392 Συρµατόπλεγµα µε επικάλυψη ψευδαργύρου Χάλυβας µε διατοµή Π (Channel Steel) ASTM A-675 Χαλύβδινα αγκύρια, περιλαµβανοµένων των ράβδων, περικοχλίων, κοχλιών, ροδελλών, ποιότητα 90 ACI Code 38 Συγκόλληση οπλισµού σκυροδέµατος AWS E Ηλεκτρόδια τύπου χαµηλής περιεκτικότητας υδρογόνου οκιµές συγκολλητών στα πρότυπα της AWS. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 8 από 39

9 (iii) Άλλα υλικά ASTM Τεύχος 0405 Υλικά ανθεκτικά σε χηµική προσβολή, εξυαλωµένη άργιλος, σκυρόδεµα, προϊόντα ινών τσιµέντου, κονιάµατα, τοιχοποιία. (iv) Θεµελιώσεις και Εδαφοµηχανική ASTM Τεύχος 0408 Έδαφος και βράχος κ.λ.π Βιβλιογραφία Η παρακάτω βιβλιογραφία θα πρέπει να ληφθεί υπ'όψη : a. EMPFEHLUNG FšR DEN TUNNELAUSBAU IN ORTBETON BEI GESCHLOSSENER BAUWEISE IM LOCKERGESTEIN. Arbeitskreis Tunnelbau der Deutschen Gesellschaft f?r Erd und Grundbau e.v., Essen, b. RVS 825: TUNNELBAUTEN, Apr c. EMPFEHLUNG ZUR BERECHNUNG VON SCHILDLVORGETRIEBENEN TUNNEL. Arbeltskreis Tunnelbau der Deutschen Gesellschaft f?r Erd und Grundbau e.v., Essen, d. TEXTE PROVISOIRE DES RECOMMΕNDΑTIONS RELATIVES A L EMPLOI DES CINTRES DANS LA CONSTRUCTION DES OUVRAGES SOUTERRAINS. Groupe de Travail Soutenements et Revetement d AFTES, e. TRAVAUX SOUTERRAINS, NORME SIA 198, f. Σειρά βιβλίων µε γενικό τίτλο - Ερευνα και Πράξη - Υπόγεια κυκλοφορία - Υπόγειες Κατασκευές. Εκδοση: Εταιρεία Μελετών STUVA K LN, ALBA BUCHVERLAG, DšSSELDORF, Νοέµβριος g. Εγχειρίδιο για κατασκευές σηράγγων 1981, 82, 83 κεφ. II Στεγανώσεις σε Yπόγεια Eργα GLUCKAUF GmbH, ESSEN ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΤΕΧΝΙΚΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Ι ΙΟΤΗΤΩΝ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ Σήραγγες µε διάτρηση Ο Μελετητής θα εκπονήσει βιβλιογραφική έρευνα και θα ελέγξει αξιολογήσει όλες τις προηγούµενες µελέτες. Ο Μελετητής θα επισηµαίνει στην ΕΟΑΕ κάθε ασυµφωνία µεταξύ της εκτίµησής του επί των προβλεπόµενων γεωλογικών συνθηκών, σε σχέση µε αυτές που περιγράφονται σε ερµηνευτικές εκθέσεις που συντάχθηκαν από τρίτους (αν υπάρχουν) πριν την έναρξη της µελέτης για την αρχική και την τελική επένδυση της σήραγγας. Αφού αξιολογηθούν όλα τα διαθέσιµα δεδοµένα που σχετίζονται µε τις συνθήκες του εδάφους, θα γίνει σαφής αναγνώριση των κύριων παραγόντων που θα ληφθούν υπόψη κατά την κατασκευή της σήραγγας συµπεριλαµβανοµένων και των πρανών των στοµίων. Η αναγνώριση αυτή θα πρέπει να περιλαµβάνει πιθανούς κινδύνους (γεωλογικούς και άλλους) που θα επηρέαζαν την Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 9 από 39

10 προσωρινή υποστήριξη κατά τη διάρκεια της κατασκευής καθώς και κινδύνους που θα επηρέαζαν µακροχρόνια το τεχνικό Σήραγγες µε εκσκαφή και επανεπίχωση (Cut-and-Cover) Ο Μελετητής θα ενηµερώνει την ΕΟΑΕ για κάθε απαιτούµενη σηµαντική παράµετρο βράχου / εδάφους που είναι αναγκαία για την ολοκλήρωση της µελέτης, ώστε να συµπεριληφθεί στο αντικείµενο εργασίας της γεωτεχνικής έρευνας ή περαιτέρω απαιτούµενης γεωτεχνικής έρευνας. Αφού αξιολογηθούν όλα τα διαθέσιµα δεδοµένα που σχετίζονται µε τις συνθήκες του εδάφους, θα γίνει σαφής αναγνώριση των κύριων παραγόντων που θα ληφθούν υπόψη κατά την κατασκευή της σήραγγας. Η αναγνώριση αυτή θα πρέπει να περιλαµβάνει πιθανούς κινδύνους που θα επηρέαζαν την προσωρινή υποστήριξη κατά τη διάρκεια της κατασκευής καθώς και κινδύνους που θα επηρέαζαν µακροχρόνια το τεχνικό. Στην περίπτωση σηράγγων µε εκσκαφή και επανεπίχωση ιδιαίτερη έµφαση δίδεται στην ευστάθεια των πρανών των προσωρινών και µόνιµων ορυγµάτων. Απαιτείται τεκµηρίωση των υιοθετούµενων ελάχιστων συντελεστών ασφαλείας πρανούς (σε συνδυασµό µε το κεφάλαιο 4 των ΟΣΜΕΟ) και συµµόρφωση της µελέτης αποκατάστασης σύµφωνα µε τους περιβαλλοντικούς όρους Πρόγραµµα γεωλογικών/ γεωτεχνικών ερευνών και έκθεση γεωλογικής/ γεωτεχνικής αξιολόγησης Στις παραγράφους και αναπτύσσεται η µεθοδολογία σύνταξης και το περιεχόµενο του προγράµµατος γεωλογικών / γεωτεχνικών ερευνών και της έκθεσης γεωλογικής / γεωτεχνικής αξιολόγησης ΣΗΡΑΓΓΕΣ ΜΕ ΙΑΤΡΗΣΗ Κριτήρια σχεδιασµού Τα ακόλουθα κριτήρια εφαρµόζονται στη µελέτη της κύριας σήραγγας καθώς και άλλων υπογείων κατασκευών όπως εγκαρσιοι διάδροµοι προσπέλασης προσωπικού, εσοχές, φρέατα αερισµού, κ.λ.π. Όσον αφορά τον σχεδιασµό των πρανών των στοµίων ισχύουν τα αναφερόµενα στο κεφάλαιο 4 περί πρανών ορυγµάτων. Σχεδιασµός πρανών στοµίων Ισχύουν τα αναφερόµενα στο κεφάλαιο 4 των ΟΣΜΕΟ (ii) Αρχική (προσωρινή) επένδυση Η παράγραφος αυτή περιγράφει τα ελάχιστα µέσα άµεσης υποστήριξης και είναι µόνο ενδεικτική. Ο Μελετητής µπορεί να υιοθετήσει τα µέτρα αυτά ή να υποβάλλει εναλλακτικά µέτρα για έγκριση από την ΕΟΑΕ (Βλέπε ειδικούς όρους Μελέτης ή/και Κατασκευής). 1. Γενικά Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 10 από 39

11 Για λόγους προστασίας του πετρώµατος από χαλαρώσεις και διαβρώσεις, αλλά και για λόγους στοιχειώδους προστασίας του προσωπικού, τα µέτρα άµεσης υποστήριξης που αναφέρονται παρακάτω θα είναι τα ελάχιστα. Οι ελάχιστες αυτές ποσότητες θα τοποθετηθούν, ακόµα και αν διαπιστωθούν οσονδήποτε καλές ποιότητες πετρώµατος. Οι ποσότητες των ελάχιστων µέτρων υποστήριξης δεν περιορίζουν καθόλου την υποχρέωση του Αναδόχου να τοποθετήσει κατάλληλες ποσότητες, σύµφωνα µε την µελέτη και τις ανάγκες του πετρώµατος, απλώς αποτελούν κάτω όρια αυτών που θα τοποθετηθούν. Οι ελάχιστες ποσότητες προσδιορίζονται παρακάτω σε εκείνες που σε κανένα µέρος της σήραγγας δεν θα υπάρχει λιγώτερη υποστήριξη και σε εκείνες που θα τοποθετηθούν, κατά µέσο όρο, σε όλο το µήκος των σηράγγων. 2. Απολύτως Ελάχιστα Μέτρα Αµεσης Υποστήριξης σε Οποιοδήποτε Μέρος των Σηράγγων a. Εκτοξευόµενο σκυρόδεµα : - Ελάχιστου πάχους 0,05 m, στην οροφή της εκσκαφής, σε τόξο µήκους 10 m, για έργα πλάτους καταστρώµατος µέχρι 10 m. (ή αναλογικά µεγαλύτερο για έργα µεγαλύτερου πλάτους), συµµετρικό ως προς την κλείδα. - Ελάχιστου πάχους 0,03 m, στις υπόλοιπες παρειές, πλην του δαπέδου. b. οµικό πλέγµα : Στην οροφή της εκσκαφής, σε τόξο µήκους 10 m, για έργα πλάτους καταστρώµατος µέχρι 10 m. (ή αναλογικά µεγαλύτερο για έργα µεγαλύτερου πλάτους), συµµετρικό ως προς την κλείδα, µεταλλικό χαλύβδινο πλέγµα, βάρους, τουλάχιστον, 1,5 kg/m 2.Εναλλακτικά πρός το δοµικό πλέγµα µπορούν να χρησιµοποιηθούν χαλύβδινες ίνες (ατσαλοίνες) σε ποσότητες µέχρι 40 kg/m3 εκτοξευόµενου σκυροδέµατος. c. Ηλώσεις µε ράβδους οπλισµού St III ή St IV διαµ. Φ25 mm : Στην οροφή της εκσκαφής, σε τόξο µήκους 10 m, για έργα πλάτους καταστρώµατος µέχρι 10 m. (ή αναλογικά µεγαλύτερο για έργα µεγαλύτερου πλάτους), συµµετρικό ως προς την κλείδα (εφ όσον στη συγκεκριµένη θέση της σήραγγας δεν τοποθετούνται µεταλλικά πλαίσια), τουλάχιστον µια ήλωση ελάχιστου µήκους 2,0 m., ανά 4 m 2 επιφανείας περιµέτρου εκσκαφής. 3. Ελάχιστα Μέτρα Αµεσης Υποστήριξης ανά Μέτρο Μήκους Σήραγγας όπως Προκύπτουν, κατά Μέσο Ορο, από τις Τοποθετηµένες Ποσότητες σε όλο το Μήκος των Σηράγγων (1) Για σήραγγες πλάτους καταστρώµατος µέχρι 10 m : Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 11 από 39

12 a. Εκτοξευόµενο σκυρόδεµα, όγκου 1 m 3, ανά µέτρο µήκους σήραγγας. b. Μεταλλικό πλέγµα οπλισµού, βάρους 15 kg, ανά µέτρο µήκους σήραγγας. Εναλλακτικά πρός το δοµικό πλέγµα µπορούν να χρησιµοποιηθούν χαλύβδινες ίνες (ατσάλινες) βάρους 40 kg ανά µέτρο µήκους σήραγγας. c. Μεταλλικά πλαίσια, βάρους 70 kg, ανά µέτρο µήκους σήραγγας, στα τµήµατα που τοποθετούνται τέτοια. d. Ηλώσεις, St III ή St IV διαµέτρου Φ 25 mm, ολικoύ µήκους 10 m, ανά µέτρο µήκους σήραγγας. (2) Για σήραγγες µεγαλύτερου πλάτους καταστρώµατος, αναλογικά αυξηµένες ποσότητες σε σχέση µε τις ποσότητες της παραπάνω παραγρ. (1). (iii) Τελική (µόνιµη) επένδυση Ποιότητα και πάχος σκυροδέµατος Τα παρακάτω ελάχιστα πάχη της επένδυσης είναι µόνο ενδεικτικά. Ο Μελετητής µπορεί να υιοθετήσει τα ελάχιστα αυτά πάχη ή να υποβάλλει εναλλακτικές λύσεις για έγκριση από τη ΕOΑΕ (Βλέπε ειδικούς όρους Μελέτης ή/και Κατασκευής). a. Η διαµόρφωση της σήραγγας θα γίνει µε πρόβλεψη τελικής (µόνιµης) επένδυσης, µε αποκλειστική χρήση επί τόπου έγχυτου σκυροδέµατος, κατηγορίας τουλάχιστον Β25, που θα διαστασιολογηθεί και κατασκευασθεί αφού παρθούν υπόψη τα γεωλογικά και γεωτεχνικά δεδοµένα της περιοχής, µε τήρηση των ακόλουθων ελάχιστων παχών d 3 * min : α/α Ελεύθερο πλάτος σήραγγας (b) (m) Ελάχιστο πάχος επένδυσης (d 3 * min )µε σκυρόδεµα Β25 (m) 1 b <= 11 m για κανονική διατοµή σήραγγας 0,30 2 b = 14,25 m για κανονική διατοµή σήραγγας 0,40 3 b<= 11 m για διατοµή περί τα στόµια 0,40 4 b = 14,25 m για διατοµή περί τα στόµια 0,45 Για ανοίγµατα µεγαλύτερου ελεύθερου πλάτους σήραγγας, σύµφωνα µε τις ειδικές απαιτήσεις της µελέτης της κάθε σήραγγας. b. Η επιλογή χρήσης αποκλειστικώς επί τόπου έγχυτου σκυροδέµατος ελάχιστης κατηγορίας Β25 για τη εσωτερική επένδυση, συναρτάται µε την απαίτηση του Κ.τ.Ε. για εξασφάλιση της αντοχής του έργου σε χρόνο (durability). Χρήση οπλισµού * d 3 : Στατικό πάχος τελικής (µόνιµης) επένδυσης Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 12 από 39

13 Ο Μελετητής θα πρέπει να εξετάσει την χρήση άοπλης ή οπλισµένης µόνιµης επένδυσης στη σήραγγα. Ο τύπος της µόνιµης επένδυσης για δεδοµένη κατηγορία ανιστήριξης θα πρέπει να αιτιολογείται πλήρως και µε σαφήνεια για όλες τις περιπτώσεις φορτίσεων. Επιπροσθέτως, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η ανθεκτικότητα και η µακροχρόνια συµπεριφορά της µόνιµης επένδυσης. Θα πρέπει επίσης να καταδείχνεται ξεκάθαρα ότι ο σχεδιασµός είναι ο βέλτιστος τόσο από οικονοµική όσο και από τεχνική σκοπία. Η επικάλυψη οπλισµών ορίζεται ίση προς 50 mm. τόσο για τις ράβδους αντοχής όσο και για τις ράβδους διανοµής. Το ελάχιστο ποσοστό οπλισµού που θα πρέπει να χρησιµοποιηθεί σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να αντιστοιχεί στον υπό του DIN 1045 παραγρ ελάχιστο οπλισµό καταναγκασµού για δυσµενείς συνθήκες περιβάλλοντος. Ο οπλισµός θα αποτελείται από ράβδους κατεργασµένες "εν θερµώ", ποιότητας BSt 420 S ή 500 S κατά το DIN 488. Κατάλληλη αντιδιαβρωτική προστασία θα προβλέπεται σε όλες τις εκτεθειµένες σιδηροκατασκευές, και θα προβλέπεται µόνωση µεταξύ αυτών και του οπλισµού. Έλεγχος ρηγµάτωσης Σχετικά µε τη ρηγµάτωση της επένδυσης, ιδιαίτερα στην περίπτωση της άοπλης επένδυσης, επιτρέπεται η εµφάνιση ρωγµών Θα υπολογισθούν τα αναµενόµενα εύρη των ρωγµών. Η ανώτερη χαρακτηριστική τιµή εύρους ρωγµής, µε πιθανότητα µη υπέρβασης 95%, δεν θα υπερβαίνει τα 0,3 mm, στην περίπτωση οπλισµένης επένδυσης και το 1,0 mm σε περίπτωση άοπλης. Ρωγµές µεγαλύτερου εύρους των παραπάνω ή ρωγµές που εγκυµονούν κινδύνους τοπικής ή ολικής απώλειας ευστάθειας (π.χ. πτώση τµήµατος της επένδυσης) θα σφραγιζονται µε εποξειδικές ρητίνες. Τελειώµατα και ανοχές της τελικής (µόνιµης) επένδυσης Για το τύπο και ποιότητα του επιφανειακού τελειώµατος, βλέπε το παραπάνω άρθρο και την προδιαγραφή Υλικών και Ποιότητας Εργασίας. Οι επιτρεπόµενες αποκλίσεις της τελικής επένδυσης σηράγγων είναι οι ακόλουθες : (1) Απόκλιση στο πάχος της τελικής επένδυσης Το ελάχιστο πάχος της τελικής επένδυσης των σηράγγων, µετρούµενο µεταξύ της εσωτερικής επιφάνειας αυτής (περιτυπώµατος) και της επιφάνειας της µόνωσης (εσωτερική επιφάνεια εξωτερικής επένδυσης), δεν θα είναι µικρότερο, από το καθοριζόµενο στα εγκεκριµένα σχέδια της οριστικής µελέτης πάχος d 3 *, κατά δώδεκα (12) mm. (2) Αποκλίσεις περιτυπώµατος σηράγγων Οι διαστάσεις του περιτυπώµατος των σηράγγων, που θα προκύψει µετά την κατασκευή της τελικής επένδυσης, δεν θα διαφέρουν από τις * d 3 : Στατικό πάχος τελικής (µόνιµης) επένδυσης Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 13 από 39

14 αντίστοιχες διαστάσεις του περιτυπώµατος, που προβλέπονται στα εγκεκριµένα κατασκευαστικά σχέδια, περισσότερο από είκοσι (20) mm. Μεταφορά εκρηκτικών στη σήραγγα. Στις δράσεις σχεδιασµού του έργου θα ληφθεί υπόψη έκρηξη που µπορεί να συµβεί µέσα στη σήραγγα κατά τη διέλευση εκρητικών υλών. Για την περίπτωση αυτή είναι αποδεκτή η τοπική βλάβη της τελικής (εσωτερικής) επένδυσης υπό τη δράση του εκρηκτικού φορτίου υπό την προϋπόθεση ότι : - εν υπάρχει κίνδυνος αλυσιδωτής κατάρρευσης του θόλου - Είναι αποδεκτή η εκ των υστέρων δοµική αποκατάσταση της βλάβης Σαν δράση υπολογισµού επιτρέπεται να ληφθεί πίεση 10 t/m 2 µειούµενη στο 0 σε ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου. (iv) Πεζοδρόµια και κρασπεδόρειθρα Τα υπερυψωµένα πεζοδρόµια θα σχεδιασθούν ώστε να φέρουν το φορτίο των 50 kn, σύµφωνα µε τον πίνακα 2 του DIN 1072/1985. Τα κράσπεδα των πεζοδροµίων θα σχεδιασθούν έναντι οριζόντιου φορτίου 100 kn σύµφωνα µε το άρθρο 5.4 του DIN 1072/1985. (v) Θεωρήσεις θερµότητας Στην ανάλυση της οριστικής µελέτης θα ληφθεί υπόψη, πέραν της συστολής ξηράνσεως και της διαφοράς θερµοκρασίας, η οφειλόµενη στην θερµότητα ενυδάτωσης αυτοένταση του φορέα της σήραγγας. Επισηµαίνεται η ανάγκη ενδελεχούς ανάλυσης του φαινοµένου, στην ποία θα ληφθεί υπόψη και η χρονική στιγµή αφαψίδωσης και η αντίστοιχη θερµοκρασία σκυροδέµατος, δεδοµένου ότι είναι ο καθοριστικός παράγων στη διαµόρφωση του πλήθους, του εύρους και της µορφής των ρωγµών. Επιτρέπεται πάντως να ληφθεί υπόψη στη διαµόρφωση της έντασης λόγω θερµότητας ενυδάτωσης και συστολής ξήρανσης η ευνοϊκή δράση του ερπυσµού, όχι όµως και στην ένταση από θερµοκρασιακή διαφορά. Οι συντελεστές συστολής ξήρανσης και ερπυσµού θα ληφθούν από τους σχετικούς πίνακες του DIN Σαν ενεργός θερµοκρασιακή διαφορά λαµβάνεται, κατά παρέκκλιση του DIN 1045, t = ± 10 C, λόγω του υπόγειου χαρακτήρα του έργου. Σαν µέση θερµοκρασία κατασκευής µπορεί, ελλείψει ακριβέστερων στοιχείων, να ληφθεί tm = + 15 C. (v) Στεγανοποίηση Ανεξάρτητα από την ύπαρξη υπόγειων νερών οι σήραγγες θα επενδύονται σε όλο το µήκος τους µε υδατοστεγανή µεµβράνη. Η µεµβράνη θα καλύπτει όλο το θόλο και τα τοιχώµατα της τυπικής διατοµής και θα φθάνει µέχρι τους διαµήκεις αποστραγγιστικούς Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 14 από 39

15 συλλεκτήρες στη βάση των πεζοδροµίων, συνεχιζόµενη και υπέρ τους κατασκευαστικούς αρµούς. Η στεγάνωση της σήραγγας θα γίνεται σύµφωνα µε τους όρους δηµοπράτησης. (vi) Πορώδης στρώση αποστράγγισης από γεωύφασµα Μεταξύ της µόνιµης επένδυσης και της επιφάνειας του βράχου θα τοποθετείται µια στρώση γεωυφάσµατος που θα καταλήγει στους πλευρικούς αποχετευτικούς αγωγούς. Οι αγωγοί θα είναι προσπελάσιµοι από το εσωτερικό της σήραγγας. Η στρώση του γεωυφάσµατος θα πρέπει να είναι ικανή να διατηρήσει την απαιτούµενη ροή ύδατος κάτω από τις προβλεπόµενες εδαφικές πιέσεις. Για την περίπτωση που ο ανάδοχος εξασφαλίζει και αποδεικνύει τη συνεχή καλή λειτουργία του συστήµατος αποστράγγισης επιτρέπεται η θεώρηση µηδενικής υδροστατικής πίεσης επί της τελικής (εσωτερικής) επένδυσης. (vii) Αποχέτευση - Αποστράγγιση Το σύστηµα αποχέτευσης θα είναι τέτοιο ώστε να είναι ανθεκτικό και πλήρως συντηρήσιµο καθ' όλη τη διάρκεια ζωής της σήραγγας. Θα πρέπει να προσφέρει δυνατότητα επιθεώρησης και καθαρισµού και να µη φράσσεται από ιλύ και ασβεστούχες εναποθέσεις. Θα είναι απαραίτητο να γίνει περαιτέρω έρευνα, συµπεριλαµβανοµένων και των δοκιµών διαπερατότητας για να ληφθούν τα αναγκαία στοιχεία για τη µελέτη του συστήµατος αποστράγγισης. Το σύστηµα αποστράγγισης του φορέα της σήραγγας θα πρέπει να σχεδιασθεί κατάλληλα και να γίνει ανάλογη επιλογή των υλικών ώστε να εξασφαλίζεται η συνεχής απορροή του υπόγειου νερού καθ' όλο τον προβλεπόµενο χρόνο ζωής του έργου. Η απαίτηση αυτή θεωρείται ότι ισχύει για όλο το µήκος των σηράγγων, ανεξάρτητα από την παρουσία ή µη, σήµερα, υδροφόρου ορίζοντα. Τα κανάλια καλωδίων θα αποστραγγίζονται µε χωριστό σύστηµα αποστράγγισης. Σύµφωνα µε τις απαιτήσεις των Περιβαλλοντικών Όρων και της Έκθεσης Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων του έργου, το σύστηµα αποχέτευσηςαποστράγγισης της σήραγγας θα είναι σχεδιασµένο ώστε να διαχωρίζονται τα όµβρια του οδοστρώµατος από τα υπόγεια ύδατα που εισρέουν στη σήραγγα. Η επεξεργασία των οµβρίων οδοστρώµατος πριν από τη διάθεσή τους σε φυσικό αποδέκτη θα είναι συµβατή µε τους σχετικούς περιβαλλοντικούς κανονισµούς Μεθοδολογία Μελέτης Η παρακάτω µεθοδολογία εφαρµόζεται στη µελέτη της κύριας σήραγγας και κάθε άλλης υπόγειας κατασκευής, π.χ. συνδετήριες προσπελάσεις, φωλεές, κλπ. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 15 από 39

16 (i) Αµεση Υποστήριξη Α. Φορτία Οι περιπτώσεις φορτίσεων θα βασίζονται στα τοπογραφικά, γεωλογικά, γεωτεχνικά και υδρολογικά στοιχεία. ιάφορες περιπτώσεις φορτίσεων θα θεωρηθούν ώστε να αντιπροσωπεύεται το πλήρες φάσµα των προβλεπόµενων συνθηκών. Εάν προβλέπεται µέθοδος διαδοχικής εκσκαφής και υποστήριξης (π.χ. µέτωπο και µπαγκίνα, διεύρυνση των πλευρικών παρειών κ.λ.π.), οι περιπτώσεις φορτίσεων αυτές θα πρέπει να θεωρηθούν για κάθε στάδιο εκσκαφής. Αν θεωρηθεί σκόπιµο από το Μελετητή, οι περιπτώσεις φορτίσεων θα πρέπει να περιλαµβάνουν φορτίσεις βαρύτητας (σφηνοειδής θραύση σε βραχόµαζες µε χαµηλές τοπικές τάσεις συναντώµενες γενικά σε σήραγγες ευρισκόµενες σε µικρό βάθος) και φορτία που παράγονται από βραχόµαζες µε υψηλές τάσεις (που συναντώνται γενικά σε σήραγγες µεγάλου βάθους). Β. Αναλυτική / Αριθµητική Προσοµοίωση β1. Γενικά Ο σχεδιασµός του συστήµατος άµεσης υποστήριξης θα βασίζεται σε προκαταρκτικές εκτιµήσεις βάσει εµπειρικών ηµιεµπειρικών ή/ και αναλυτικών µεθόδων και στη συνέχεια θα βελτιώνεται / οριστικοποιείται µε αριθµητικές µεθόδους υπολογισµού. Υπό κανονικές συνθήκες, θεωρείται επαρκής η κατάρτιση αριθµητικού υπολογισµού µε χρήση προσοµοίωσης σε δύο διαστάσεις. Σε περιπτώσεις διευρυµένων διατοµών π.χ. οι θέσεις σηράγγων ιασύνδεσης Οδοστρωµάτων για Οχήµατα, ίσως απαιτήσουν προσοµοίωση σε τρεις διαστάσεις. Ο Μελετητής θα υποβάλλει λεπτοµέρειες για την προτεινόµενη µέθοδο υπολογισµού / προγράµµατα Η/Υ στην ΕΟΑΕ για έγκριση πριν την έναρξη της µελέτης (βλέπε τους ειδικούς όρους Μελέτης ή/και Κατασκευής). Το πρόγραµµα Η/Υ πρέπει να προσοµοιώνει την αλληλουχία των φάσεων εκσκαφής και υποστήριξης. Ο υπολογισµός του εντατικού και παραµορφωσιακού πεδίου µε χρήση κατάλληλης αριθµητικής µεθόδου θεωρείται απαραίτητος για τη µελέτη σηράγγων σε βράχο. Ωστόσο, πριν την έναρξη υπολογιστικών αναλύσεων, ο Μελετητής θα εκτελέσει προκαταρκτικές αναλυτικές µελέτες για την εξέταση παραγόντων τέτοιων όπως είναι οι ζώνες επιρροής των εκσκαφών και οι πιθανές επιδράσεις των µορφών εκσκαφής και δοµής βράχου στις οριακές τάσεις στη περιοχή των ανοιγµάτων. Στη µεταγενέστερη υπολογιστική ανάλυση, κάθε ουσιώδης διαφορά µε τις προκαταρκτικές αναλυτικές µελέτες θα πρέπει να οδηγήσει σε σοβαρό έλεγχο του προσοµοιόµατος για υπολογισµούς και επανεκτίµηση της βασικής ιδέας της υπολογιστικής ανάλυσης. Είναι απαραίτητο να αναγνωρίσει ο Μελετητής πως η επιλεγµένη αριθµητική προσοµοίωση θα είναι ανώτερη από τη ποιότητα των εισαγόµενων παραµέτρων. Ο Μελετητής θα εκτελέσει παραµετρικές αναλύσεις µεταβάλλοντας τις τιµές των αρχικών παραµέτρων που χρησιµοποιούνται στο αριθµητικό προσοµοίωµα. Χρήση διαφορετικών Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 16 από 39

17 προγραµµάτων (π.χ. εκπόνηση ανάλυσης βάσει των τάσεων µε χρήση των προγραµµάτων, FLAC, SOFISTIC, UDEC ή PHASES ) είναι επίσης επιθυµητή. Η επιτόπου παρακολούθηση της συµπεριφοράς της σήραγγας κατά τις εργασίες διάνοιξης αποτελεί σηµαντικό και αναπόσπαστο µέρος της διαδικασίας µελέτης, ειδικά στις περιπτώσεις κατά τις οποίες η ευστάθεια της σήραγγας εξαρτάται από τις εδαφικές ιδιότητες. Ο Μελετητής θα εκτιµήσει τις παραµορφώσεις σε κάθε στάδιο της διαδοχικής διάνοιξης της σήραγγας και θα συµπεριλάβει τις προβλέψεις αυτές στην υποβολή της µελέτης. Τα µεγέθη αυτά θα συγκρίνονται µε τα µετρούµενα κατά τη φάση κατασκευής. β.2 Μεθοδολογία Μελέτης Εκσκαφής και Αµεσης Υποστήριξης Γενικά Αντικειµενικός σκοπός της µελέτης υπόγειας εκσκαφής και υποστήριξης της σήραγγας γενικά είναι: η ασφαλής κατασκευή της σήραγγας, ο προσδιορισµός των κατάλληλων µέτρων υποστήριξης και ο χρονισµός τοποθέτησης αυτών (συµπεριλαµβανοµένου και του βήµατος εκσκαφής) προς εφαρµογή για όλο το µήκος της σήραγγας, ο προσδιορισµός των µηκών εφαρµογής κάθε κατηγορίας µέτρων υποστήριξης, ο προσδιορισµός προβληµατικών περιοχών και γεωλογικών / γεωτεχνικών κινδύνων κατά µήκος της σήραγγας για τις οποίες θα απαιτηθεί η µελέτη ειδικών µέτρων υποστήριξης, Η µέθοδος διάνοιξης και η µεθοδολογία εκσκαφής άµεσης υποστήριξης η προετοιµασία σχεδίου και διαδικασιών / δράσεων προκειµένου να αντιµετωπισθούν δύσκολες γεωλογικές/ γεωτεχνικές συνθήκες, συµβάντα και απρόβλεπτα γεγονότα, λαµβάνοντας υπόψη το δυσµενέστερο σενάριο Η βάση για την µελέτη εκσκαφής και υποστήριξης της σήραγγας είναι ο προσδιορισµός και η λεπτοµερής περιγραφή των διαφόρων τεχνικογεωλογικών ενοτήτων κατά µήκος της σήραγγας και ο προσδιορισµός του εύρους των µηχανικών χαρακτηριστικών της βραχοµάζας κάθε τεχνικογεωλογικής ενότητας. Τα σχετικά στάδια για την µελέτη εκσκαφής και υποστήριξης σήραγγας αναπτύσσονται στον πίνακα 1 και περιλαµβάνουν: την προκαταρκτική εκτίµηση των µέτρων άµεσης υποστήριξης εντοπισµό προβληµατικών περιοχών (βήµατα 1 6) βάσει εµπειρικών ηµιεµπειρικών και αναλυτικών µεθόδων και την οριστικοποίηση αυτών βάσει λεπτοµερών αριθµητικών επιλύσεων (βήµα 7). Το κεφάλαιο αυτό συνοδεύεται από το Παράρτηµα 6.3 (Προσδιορισµός προβληµατικών περιοχών κατά µήκος σήραγγας) το οποίο και αποτελεί αναπόσπαστο τµήµα του. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 17 από 39

18 Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 18 από 39

19 Πίνακας 1. Στάδια µελέτης σήραγγας Στάδιο Ενέργεια Παρατηρήσεις Παρραποµπές στο παράρτηµα Εκτίµηση αντοχής γεωυλικών κατά µήκος της σήραγγας 2 Χρήση αναλυτικών µεθόδων για τον υπολογισµό των παραµορφώσεων και των ζωνών πλαστικοποίησης κατά µήκος της σήραγγας χωρίς να λαµβάνονται υπόψη µέτρα υποστήριξης. 3 Παραγωγή διαγραµµάτων υπερκειµένου σήραγγας παραµορφώσεων κατά µήκος της σήραγγας και υπερκειµένου σήραγγας ζωνών πλαστικοποίησης κατά µήκος της σήραγγας χωρίς µέτρα υποστήριξης 4 Προκαταρκτικός υπολογισµός κατηγοριών µέτρων υποστήριξης και αντίστοιχης προσφερόµενης πίεσης για τις διάφορες κατηγορίες παραµορφώσεων σύµφωνα µε τον πίνακα 2. Συµβολή προτάσεων εµπειρικών µεθόδων όπως ΝΑΤΜ, RMR, Q. 5 Παραγωγή διαγραµµάτων υπερκειµένου σήραγγας παραµορφώσεων κατά µήκος της σήραγγας και υπερκειµένου σήραγγας ζωνών πλαστικοποίησης κατά µήκος της σήραγγας µε µέτρα υποστήριξης Χρήση αποδεκτών συστηµάτων (π.χ. GSI) Χρήση αναλυτικών εξισώσεων που λαµβάνουν υπόψη το τασικό πεδίο και την αντοχή της βραχοµάζας. Χρήση προκαταρκτικών µεθόδων υπολογισµού προσφερόµενης πίεσης των µέτρων υποστήριξης για κάθε κατηγορία µέτρων υποστήριξης. Χρήση αναλυτικών εξισώσεων που λαµβάνουν υπόψη το τασικό πεδίο και την αντοχή της βραχοµάζας και την προσφερόµενη πίεση υποστήριξης 6 Εντοπισµός προβληµάτων Υψηλές παραµορφώσεις, αστάθειες µετώπου για κάθε κατηγορία κ.λ.π. 7 Χρήση αριθµητικών αναλύσεων προς επιβεβαίωση και οριστικοποίηση όλων των διατοµών κατηγοριών µέτρων υποστήριξης αναλόγως των µοντέλων αστοχίας του κάθε γεωυλικού (αστοχίες που ελέγχονται από ασυνέχειες ή άλλα δοµικά στοιχεία του γεωυλικού και αστοχίες που ελέγχονται από ισχυρές τάσεις) Χρήση προγραµµάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών. UDEC, SOFISTIC, FLAC, PHASES. Πλήρης σχετική αναφορά αναπτύσσεται στο παράρτηµα 6.3 Εξισώσεις (2) και (3). Εικόνα (14) Εικόνα (13) Εκτίµηση µηκών εφαρµογής κάθε κατηγορίας µέτρων υποστήριξης κατά µήκος της σήραγγας Εξισώσεις (2) και (3) Εικόνα (12), (14) Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 19 από 39

20 Εκτίµηση Συστήµατος Άµεσης Υποστήριξης Το πρώτο βήµα είναι ο κατ αρχήν προσδιορισµός της συµπεριφοράς των γεωυλικών που αναµένεται να συναντηθούν κατά µήκος της σήραγγας. Στόχος τέτοιου είδους υπολογισµών είναι να δοθεί µια ποιοτική εικόνα της αναµενόµενης συµπεριφοράς των σχηµατισµών σε όλο το µήκος της σήραγγας και να αντιµετωπισθούν οι ιδιαίτερα δυσµενείς περιοχές. Για τον λόγο αυτό µπορούν να χρησιµοποιηθούν εµπειρικές ηµιεµπειρικές µέθοδοι σε συνδυασµό µε αναλυτικές προσοµοιώσεις. Τα στοιχεία τα οποία εκτιµώνται είναι: Η µονοαξονική αντοχή της βραχοµάζας για τα υλικά κάθε τεχνικογεωλογικής ενότητας Οι παράµετροι αντοχής και παραµορφωσιµότητας των γεωυλικών κατά µήκος της σήραγγας (συµπεριφορά ακέραιου πετρώµατος και σχηµατισµού, συνεχές, ασυνεχές µέσο, υπόγειο νερό, αρχικές τάσεις) Μεγέθη µετακινήσεων κατά µήκος της σήραγγας, για το ανυποστήρικτο άνοιγµα, για κάθε τεχνικογεωλογική ενότητα. Μεγέθη ζωνών πλαστικοποίησης, για το ανυποστήρικτο άνοιγµα για κάθε τεχνικογεωλογική ενότητα Η πιθανότητα εκδήλωσης συνθλίβουσας συµπεριφοράς (squeezing). Για να γίνει αυτό θα πρέπει να έχει ξεκαθαρισθεί το γεωλογικό µοντέλο της περιοχής, δηλαδή να έχουν προσδιορισθεί οι διάφορες τεχνικογεωλογικές ενότητες. Στην βιβλιογραφία υπάρχουν διάφορες αναλυτικές µέθοδοι για την προκαταρκτική εκτίµηση των µετακινήσεων και του εύρους της ζώνης πλαστικοποίησης (CC Torres & Fairhurst Duncan & Famma). Στον πίνακα 2 παρουσιάζονται ενδεικτικές κατηγορίες υποστήριξης βάσει των εκτιµώµενων παραµορφώσεων του ανυποστήρικτου ανοίγµατος. Ο Πίνακας επίσης περιλαµβάνει Ενδεικτικά µέτρα υποστήριξης για κάθε κατηγορία και Στοιχεία για την αναµενόµενη µηχανική συµπεριφορά της υπόγειας εκσκαφής (περίµετρος εκσκαφής, µέτωπο) Σε περιπτώσεις εδαφών µε πολύ έντονη συνθλίβουσα συµπεριφορά σηµαντική παράµετρος είναι και ο έλεγχος των παραµορφώσεων σε τµήµα της σήραγγας µπροστά από το µέτωπο εκσκαφής. Για το λόγο αυτό οι αντίστοιχες κατηγορίες άµεσης υποστήριξης περιλαµβάνουν και στοιχεία προενίσχυσης βελτίωσης έµπροσθεν του µετώπου. Σκοπός αυτών είναι η βελτίωση των µηχανικών παραµέτρων και ο έλεγχος των παραµορφώσεων και η βελτίωση, της βραχοµάζας µπροστά από το µέτωπο εκσκαφής. Σε κάθε επί µέρους µελέτη σήραγγας ο πίνακας 2 θα εµπλουτίζεται συµπληρώνεται µε τα ακόλουθα στοιχεία: Λεπτοµερή περιγραφή της βραχοµάζας (γεωυλικά) για κάθε κατηγορία υποστήριξης καθώς και των µέτρων άµεσης υποστήριξης, τη µεθοδολογία και τρόπους εκσκαφής. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 20 από 39

21 Πίνακας 2. Κατηγορίες µέτρων υποστήριξης. Περιοχές παραµορφώσεων χωρίς µέτρα υποστήριξης (% µείωση διατοµής σήραγγας / διάµετρος εκσκαφής) ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΑΜΕΣΗΣ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ 0,001 0,01 Α 0,01 0,1 Β 0,1 1 Γ 1 2,5 2,5 5 Ε 5 10 Ζ >10 Η Γεωµηχανικές συνθήκες Πολύ απλές συνθήκες εκσκαφής. Η αντοχή της βραχοµάζας είναι µεγαλύτερη από τις εφαπτοµενικές τάσεις. Τα µέτρα υποστήριξης έχουν στόχο την αντιµετώπιση δοµικού τύπου αστοχιών. Οπως παραπάνω. Ασυνέχειες µε δυσµενή προσανατολισµό, σε συνδιασµό µε την χρήση εκρηκτικών για την εκσκαφή και τις εφαπτοµενικές τάσεις οδηγούν σε δοµικού τύπου αστάθειες. Οι εφαπτοµενικές τάσεις δεν ξεπερνούν την αντοχή της βραχοµάζας. Ωστόσο, καταπτώσεις τεµαχών βράχου, µπορούν να παρατηρηθούν κατά µήκος ασυνεχειών µε δυσµενή προσανατολισµό και σε συνδυασµό µε την χρήση εκρηκτικών Συνθήκες ελαφράς σύνθλιψης (squeezing). Οι εφαπτοµενικές τάσεις είναι µεγαλύτερες από την αντοχή της βραχοµάζας. Συνθήκες ισχυρής σύνθλιψης (squeezing) η οποία µπορεί ελέγχεται από τον προσανατολισµό των ασυνεχειών. Πιθανά φαινόµενα αστάθειας στο µέτωπο. Συνθήκες πολύ ισχυρής σύνθλιψης (squeezing). Οι ασυνέχειες δεν παίζουν καθοριστικό ρόλο. Αναµένονται φαινόµενα αστάθειας στο µέτωπο. Εξαιρετικά ισχυρή σύνθλιψη. ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΑ ΜΕΤΡΑ ΑΜΕΣΗΣ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ ΑΝΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ Αγκυρώσεις σε συνδυασµό µε εκτοξευόµενο σκυρόδεµα. Προδιαγραφή και τεκµηρίωση µέτρων προστασίας στο µέτωπο (εάν απαιτείται) Αγκυρώσεις σε συνδυασµό µε εκτοξευόµενο σκυρόδεµα Προδιαγραφή και τεκµηρίωση µέτρων προστασίας στο µέτωπο (εάν απαιτείται). Αγκυρώσεις σε συνδυασµό µε εκτοξευόµενο σκυρόδεµα Χρήση µεταλλικών/δικτυωτών υποστηριγµάτων. Προδιαγραφή και τεκµηρίωση µέτρων προστασίας στο µέτωπο (εάν απαιτείται). Αγκυρώσεις σε συνδυασµό µε εκτοξευόµενο σκυρόδεµα Χρήση µεταλλικών/ δικτυωτών υποστηριγµάτων Προενίσχυση µετώπου. Αγκυρώσεις σε συνδυασµό µε εκτοξευόµενο σκυρόδεµα. Χρήση µεταλλικών/ δικτυωτών υποστηριγµάτων Προενίσχυση µετώπου. Αγκυρώσεις, εκτοξευόµενο σκυρόδεµα, πλαίσια. Βελτίωση ιδιοτήτων τµήµατος της σήραγγας προ της εκσκαφής µε αγκυρώσεις ή /και χρήση δοκών προπορείας. Εκσκαφή σε µικρότερα ανοίγµατα. Πιθανή χρήση στοιχείων ελέγχου παραµορφώσεων. Όπως παραπάνω. Θ Ρέοντα εδάφη Ειδικές τεχνικές σταθεροποίησης, χηµικά ενέµατα, ψύξη κ.λ.π. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 21 από 39

22 Μετά την διερεύνηση της γεωµηχανικής συµπεριφοράς κάθε τεχνικογεωλογικής ενότητας και για όλες τις πιθανές συνθήκες κατά µήκος της σήραγγας ακολουθεί η φάση του διαχωρισµού σε ενότητες οµοιόµορφης αναµενόµενης συµπεριφοράς και αναγκών σε υποστήριξη (βάσει του Πίνακα 2). Αναλόγως των υπολογισθέντων χαρακτηριστικών γεωµηχανικής συµπεριφοράς, (παραµορφώσεων, εύρους ζώνης πλαστικών παραµορφώσεων κ.λ.π.) θα αποφασίζονται ανά περίπτωση και τα αντίστοιχα µέτρα υποστήριξης έτσι ώστε να επιτυγχάνεται ασφαλής διάνοιξη και υποστήριξη της σήραγγας. Αυτή η φάση της µελέτης αποτελεί και την πιο κρίσιµη στον καθορισµό του συστήµατος προσωρινής υποστήριξης της σήραγγας ανά κατηγορία παραµόρφωσης (βλέπε πίνακα 2). Η προεπιλογή των επιµέρους στοιχείων του συστήµατος άµεσης υποστήριξης στην φάση της µελέτης, θα γίνεται µε την εφαρµογή επιστηµονικών µεθόδων (συστήµατα κατάταξης) και εµπειρίας και θα πρέπει να λαµβάνει υπόψη τουλάχιστον τις παραµέτρους: Τα λιθολογικά χαρακτηριστικά των διαφόρων σχηµατισµών κατά µήκος της σήραγγας, Το επί τόπου πεδίο τάσεων, Η αναµενόµενη µηχανική συµπεριφορά των διαφόρων γεωλογικών σχηµατισµών στην υπόγεια εκσκαφή (στην περίµετρο και στο µέτωπο της εκσκαφής). Ο Σύµβουλος θα πρέπει µε την εµπειρία του και την διεθνή βιβλιογραφία να διερευνήσει την συµπεριφορά των αναµενόµενων γεωυλικών στην υπόγεια εκσκαφή και τις µεθόδους υποστήριξής τους, Οι αναµενόµενοι τρόποι αστοχίας για κάθε γεωυλικό, Οι υπολογισθείσες παραµορφώσεις. Τα µέτρα υποστήριξης θα πρέπει να περιορίζουν τις ως άνωθεν υπολογισθείσες παραµορφώσεις κάτω από κάποιο επίπεδο. Η γεωµετρία της εκσκαφής, Το υπόγειο νερό. Οι ακριβείς ποσότητες εκάστου των µέτρων υποστήριξης, η µέθοδος και ο χρονισµός των φάσεων εκσκαφής θα προσδιορίζονται αναλυτικά και θα τεκµηριώνονται από τον Σύµβουλο Μελέτης στη φάση Οριστικής Επιλογής (βάσει αριθµητικών αναλύσεων). Γενικά η κρίσιµη παραµόρφωση για αστοχία του συστήµατος άµεσης υποστήριξης σύµφωνα µε βιβλιογραφικές αναφορές και εµπειρία, µπορεί κατά µέσο όρο να θεωρηθεί περί του 1% (100 x συνολική µείωση της διατοµής/ αρχική διάµετρος εκσκαφής) 1. Άλλο κριτήριο για τον καθορισµό του κρισίµου επιπέδου παραµόρφωσης έχει προταθεί από τον Sakurai. 2 1 Schubert, W. Importance of shotcrete support in squeezing rock. Proceedings of the International Symposium on Sprayed Concrete. Fagernes, Norway, Rotterdam: A.A. Balkema S.Sakurai. Lessons learned from field measurements in tunnelling. Tunnels and Deep Space, PH:S (98) S.Sakurai Displacement measuremernts associated with the design of underground openings. Proc. Int. Symp. Field Measur. In Geomechanics, Zurich 2, Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 22 από 39

23 Σύµφωνα µε αυτό, λαµβανοµένων υπόψη των µέτρων υποστήριξης, το κρίσιµο επίπεδο παραµόρφωσης (%) συνδέεται µε τη µονοαξονική αντοχή της βραχοµάζας (σ cm, εκτιµώµενου δια του δείκτη GSI) βάσει της σχέσης: ε pc = 1,073 σcm -0,318 Οι προσφερόµενες πιέσεις υποστήριξης όπως αυτές παρουσιάζονται στον Πίνακα 3, προέρχονται από προσεγγιστικούς υπολογισµούς για κυκλικές σήραγγες 3. Θα πρέπει να δίδεται ιδιαίτερη προσοχή στην εφαρµογή τους σε σήραγγες πεταλοειδούς διατοµής συµπεριλαµβανοµένων και των τµηµατικών εκσκαφών. Σε κάθε περίπτωση όλες οι υποθέσεις και τα µέτρα υποστήριξης θα πρέπει να ελέγχονται από αριθµητικές αναλύσεις. Λαµβανοµένης υπόψη της συνολικής θεωρητικής πίεσης υποστήριξης που προσφέρει κάθε κατηγορία µέτρων υποστήριξης, µπορεί να εκτιµηθεί η συµβολή τους στον περιορισµό των παραµορφώσεων και ζωνών πλαστικοποίησης κατά µήκος της σήραγγας. Έτσι µπορεί να γίνει ένας σύντοµος έλεγχος των τελικά αναµενόµενων επιπέδων παραµορφώσεων κατά µήκος της σήραγγας για κάθε κατηγορία υποστήριξης. Πίνακας 3. Προσφερόµενες πιέσεις υποστήριξης Στοιχείο Αµεσης Υποστήριξης Εκτοξευόµενο σκυρόδεµα Πλαίσια από µορφοχάλυβα Μεταλλικά δικτυωτά υποστηρίγµατα Μέγιστη Προσφερόµενη Πίεση Αµ. Υποστήριξης Η µέγιστη πίεση υποστήριξης δίδεται από τον τύπο: P = 0,5 σc (1 (Ri tc)2 / Ri2) Pi max = 19,9 D 1,23 / s, 13,2 D 1,3 / s, 7,0 D 1,4 / s αντίστοιχα. Pi max = 8,6 D 1,03 / s Αγκυρώσεις Pi max = 0,267 / s2, όπου s είναι ο κάνναβος των αγκυρίων. Παρατηρήσεις Όπου: σc = αντοχή εκτοξευοµ. σκυροδέµατος, tc=πάχος εκτοξευοµένου σκυροδέµατος, Ri = ακτίνα σήραγγας, P = ακτινικά κατανεµηµένο φορτίο Ενδεικτικά για πλαίσια τύπου ΙΒΡ βάρους 97kg/m, 67kg/m και 32 kg/m, ή πίεση υποστήριξης βρίσκεται από του τύπους: Ενδεικτικά για δικτυωτά πλαίσια βάρους 18kg/m και 19 kg/m ή πίεση υποστήριξης βρίσκεται από του τύπους: Ενδεικτικά για αγκυρώσεις σηµειακής αντίστασης π.χ. 25mm διαµέτρου η πίεση υποστήριξης δίδεται από τον τύπο: Χρονισµός τοποθέτησης µέτρων Άµεσης Υποστήριξης Ο χρονισµός της τοποθέτησης των µέτρων άµεσης υποστήριξης αποτελεί αντικείµενο της φάσης οριστικοποίησης των µέτρων άµεσης υποστήριξης, βάσει αριθµητικών µεθόδων. Περιλαµβάνει δε µεταξύ άλλων τον καθορισµό: της απόστασης των διαδοχικών φάσεων εκσκαφής, του χρονισµού τοποθέτησης των µέτρων άµεσης υποστήριξης και του µήκους ολοκλήρωσης εκσκαφής - άµεσης υποστήριξης του συνόλου της διατοµής. Θεµελιώδης παράµετρος είναι η εκτίµηση του ποσοστού πρόδροµης παραµόρφωσης της βραχοµάζας, µέχρι και την τοποθέτηση του στοιχείων 3 Hoek and Brown E.T Underground excavations in rock. London. Inst. of Min. and Metallurgy. Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 23 από 39

24 άµεσης υποστήριξης. Η ανάπτυξη προδρόµων παραµορφώσεων είναι πρόβληµα τρισδιάστατο και συνδέεται µε προβλήµατα όπως: η ευνοική επιρροή του µετώπου εκσκαφής στην υποστήριξη του συνόλου της διατοµής, η αποτόνωση της βραχοµάζας και η ένταση που αναµένεται να αναπτύξουν τα στοιχεία του συστήµατος άµεσης υποστήριξης. Οι πρόδροµες παραµορφώσεις και η αναµενόµενη αποτόνωση της βραχοµάζας στο µέτωπο εκσκαφής δίνανται να εκτιµηθούν εκ της διεθνούς βιβλιογραφίας βάσει: των καµπυλών Panet της καµπύλης των Chern et al Η επιρροή του φαινοµένου σε δύο διαστάσεις δίναται να προσοµοιωθεί είτε µε κατάλληλη µείωση του µέτρου ελαστικότητας της βραχοµάζας (αποτόνωση), είτε µε κατάλληλη ισοδύναµη πίεση εφαρµοζόµενη στην περίµετρο της εκσκαφής. Θα πρέπει ωστόσο να ληφθεί υπόψη οτι η συγκεκριµένη θεώρηση οδηγεί σε ευµενέστερες λύσεις σχετικά µε την ένταση που αναµένεται αναπτύξουν τα στοιχεία της άµεσης υποστήριξης. Ως εκ τούτου, οι ανωτέρω παράµετροι θα πρέπει να είναι κατάλληλα τεκµηριωµένες και µάλλον προς τη συντηρητική πλευρά. Ευστάθεια µετώπου εκσκαφής Η µελέτη θα διερευνά και περιγράφει όλες τις πιθανές µορφές αστοχίας του µετώπου και θα προτείνει αντίστοιχα µέτρα αντιµετώπισης για κάθε κατηγορία µέτρων άµεσης υποστήριξης. Γενικά η αστάθεια του µετώπου µπορεί να οφείλεται σε υπέρβαση της αντοχής της βραχοµάζας έµπροσθεν του µετώπου εκσκαφής ή δυσµενείς γεωλογικές δοµές (σφήνες έγκοιλα κλπ). 4 Στην πρώτη περίπτωση τα µέτρα προστασίας στοχεύουν στον περιορισµό των παραµορφώσεων µπροστά από το µέτωπο εκσκαφής µέσο βελτίωσης των µηχανικών χαρακτηριστικών της βραχοµάζας, και στην δεύτερη περίπτωση στην σταθεροποίηση αξιόλογου µεγέθους βραχοτεµαχών. 5 Τέτοιου είδους αστάθειες θα πρέπει να εκτιµώνται στην µελέτη και να προτείνονται τα αντίστοιχα µέτρα αντιµετώπισης. Οριστικοποίηση Συστήµατος Αµεσης Υποστήριξης Η εφαρµογή αριθµητικών προσοµοιώσεων επιτρέπει την λεπτοµερέστερη προσέγγιση του προβλήµατος, παρέχοντας δυνατότητα εκτέλεσης πολυσταδιακών αναλύσεων για την προσοµοίωση των διαφόρων κατασκευαστικών φάσεων (σταδιακή εκσκαφή τοποθέτηση µέτρων άµεσης υποστήριξης). Οι αριθµητικές µέθοδοι παρέχουν επίσης τη δυνατότητα προσδιορισµού της εντατικής και παραµορφωσιακής κατάστασης της βραχοµάζας και του εύρους της ζώνης πλαστικοποίησης. Στόχος των αριθµητικών προσοµοιώσεων είναι η οριστικοποίηση των µέτρων υποστήριξης, που έχουν προεπιλεγεί στο προηγούµενο στάδιο για κάθε κατηγορία (βήµα εκσκαφής, χρονισµός µέτρων υποστήριξης, ευστάθεια 4 L Cornejo, Instability at the face: its repercussions for tunnelling technology, Tunnels and Tunnelling,April P. Lunardi The influence of the rigidity of the advance core on the stability of tunnel excavations. Gallerie e Grandi opere Sotterrenee n 59 dicembre Αναθεώρηση Α3 Παρ. 6.1 Σελ. 24 από 39