Первая
Новости и
приветствия
 Библиотека
Тематический
отдел
 Файлы
Файлы и
программы
 Форумы
Наши
форумы
  Логин: Пароль:

22 Июля 2017 г.

  Поиск:  
· Главная
· Личный кабинет
· Обратная связь



СПБ: участок размыва

Объекты метростроя

Краткое описание участка размыва в СПБ, эксплуатировавшегося с 1976 по конец 1995 года.



Участок размыва в Санкт-Петербурге.

Краткий обзор от 2008 года.

Участок размыва сдан в эксплуатацию в 1976 году. Глубина залегания отсеченного участка размыва - 90 м.

 

 


 

 

Вентшахта отсеченного участка размыва подготовлена к забутовке. В ней проложены кабельвводы (трубы видимые наверху снимков) для питания оборудования остающегося внизу. От забутовки тем не менее отказались, по соображениям оставления возможности проведения работ с плывуном и отсеченным участком. Интересно что шахтный ствол был проложен в 1979 году, уже после сдачи участка в эксплуатацию, для обеспечения вентиляции перегона.

 

Шахтный руддвор. На заднем плане отсек для станции водопонижения использовавшийся при строительстве. Справа уходит штольня на бывший материальный склад. На правом снимке хорошо видны проржавевшие трубы строительного водопонижения и вентиляции. Изначально, в 1979 году, это была только вентшахта участка. При активизации плывуна в 90-х годах, через эту шахту сначала велись работы по укреплению участка размыва, а в последствии и по его переводу в стабильное состояние и осуществление забутовки.

 

Старые подходные выработки ВШи (со старыми вентиляционными установками) попали в зону подлежащую забутовке. Подходняк заканчивается специальной "Аццкой" ИК-камерой перед пробкой бута. Здесь применено опытное (экспериментальное) решение для осуществления отвода воды просачивающейся через бут - инфракрасная сушка пробки. За ограждением зумпф, из которого воду выпаривают нагреватели видимые справа и слева.

 

Для обеспечения первоначальной проходки в зоне размыва (для ее ускорения), еще в 1979 году был построен дополнительный подходной участок. После открытия обходных тоннелей и консервации участка, в нем оборудовали вентиляционной установкой. Вид из штольни ведущей к новому вентилятору на старый подходняк.

 

Новенький гермозатвор.

 

И новенький вентилятор со шкафами автоматики дистанционного управления. Шумогасительных перегородок не предусмотрено, ибо не для кого их тут использовать.

 

Сразу же за вентилятором подходняк разделяется на две штольни, в нижний и верхний тоннель. (Тем не менее, в этом месте перегонные тоннели еще не идут друг над другом.) Правый снимок - штольня в верхний тоннель.

 

Верхняя пробка бута. На выходе из подходняка - старая щитовая демонтажная камера. За пробкой - давление сотен тонн воды смешанной с мельчайшим песком. Плывун.

 

Тоннель в сторону ст Лесная. Размыв - за спиной.

 

Состояние обеих пробок бута и поведение тоннелей перед размывом тщательно отслеживается. Для контроля геометрических параметров используется периодическая высокоточная лазерная съемка по один раз установленным реперным точкам - маркерам...

...Первое впечатление от выхода в тоннель - звездное небо! В луче фонаря на стенах сверкали серебристые маркеры-мишени! Пробка бута была покрыта целой сетью маркеров, равно как и темный тоннель уходивший вдаль...

 

Остатки временной технологической забутовки. На время строительных и буровзрывных работ при сооружении новых подходняков в районе размыва и осуществлении проходки новых тоннелей, в целях безопасности, участок размыва был полностью отсечен от действующих тоннелей метрополитена. После окончания работ и постройки бутовой пробки, временную забутовку убрали. На заднем плане виден ходок в действующий тоннель и забутовка перед участком переборки обделки, около ст Лесная.

 

Взгляд к размыву. Виден весь верхний старый тоннель, начиная от современного ходка (слева) соединяющего действующие тоннели метро, и заканчивая пробкой бута отсекающего тоннели разрушенные размывом (на горизонте.)

 

Нижний тоннель - пробка бута, сопряжение с подходняком. Здесь плывун ближе и гидрология заметно хуже. Маркеры на этом участке тянутся заметно дальше по тоннелю. Количество просочившейся воды говорит о нарушении геометрии тоннелей, повреждении зачеканки швов и частичном разрушении цмента заобделочного нагнетания. Возможно, плывун медленно смещается со временем... По нижнему тоннелю проведена служебная узкоколейка.

 

Постоянные течи и фильтрация вод около пробки, образуют причудливые натеки на закладных креплениях кабелей.

 

Вход в ТПП-7. Само ТПП-7 забутовано, дальше подходняка там ничего нет, причем забутовка уже растрескалась, что говорит о значительно гидрологическом давлении с другой стороны...

 

Единственное что сохранилось неизменным со времен когда в этих тоннелях ходили поезда - рабочая станция водопонижения, рассчитанная на весьма серьезные притоки воды.

 

Вход в санузел номер 47. Пустые тоннели выглядят немного апокалиптично. Этим санузлом уже даже при войне не дано никому воспользоваться...

 

...потому как внутри ничего нет кроме кафеля. Ощущение что никогда и не было. Эдакий задел под СУ. Полуфабрикат.

 

Санузел не забутовали вероятно только из-за скважины выходящий в глубинный коллектор, куда организован сброс воды от станции водопонижения. На снимке подключка к скважине. Наглядный вид что происходит когда при бурении скважины чуть-чуть промахиваются. (Она должна была выходить строго посередине свода.)

 

Следующий санузел номер 17. Он наглухо забутован.

 

Конец пути. Забутовка перед участком перемонтажа обделки и подходняки выходящие к Лесной.

 

Последний взгляд назад. Тоннель поворачивается и идет под уклон вниз, через бывшую строительную забутовку, к размыву...

 





 

 

Приложение 1. Как выглядит плывун?

 

 


 

Плывун это мелкодисперсная взвесь песка и воды. Выглядит и ведет себя как мельчайший донный песочек под слоем воды на прибережных мелководьях, только помноженный на огромное гидростатическое давление. Глубина заложения тоннелей 90 м. А значит суммарное давление оказываемое таким плывуном на забой и тоннели равно 10 атмосферам. При таких высоких разностях давлений, малейшая прорвавшаяся в пространство тоннеля струйка, очень быстро как абразивом начнет стачивать окружающие ее породы, в течении секунд раскрывая щель через которую она прорвалась и катастрофически затопляя выработки.

 

 

Приложение 2. Историческая справка о размыве.



 

Размыв - древнее русло реки Невы глубоко врезающейся в толщу зеленых водоупорных глин. Трасса тоннелей между ст. Лесная и Пл. Мужества пересекает размыв по схеме опертой на грунт балки, конфигурация тоннель над тоннелем. (Решение выбрано в целях сокращения расходов на заморозку грунта. Первоначальная заморозка осуществлялась стандартными способами с применением солевых растворов.) При осуществлении проходки, 8 апреля 1974 года, примерно в 16 часов 30 минут, опережающая скважина вышла в не замороженный массив плывуна (произошло это примерно посередине участка размыва). Водопесчаная смесь под давлением в десять атмосфер вырвалась в забой и очень быстро затопила нижний а затем и верхний тоннель. Обошлось без человеческих жертв, но работы были прерваны почти на год. Повторная заморозка массива плывуна осуществлялась криогенной техникой с применением жидкого азота. Окончательная сбойка тоннелей была состоялась 30 ноября 1975 года. Конструктивное исполнение тоннелей включает в себя внутренне омоноличивание и металлическую гидроизоляционную рубашку. Внешняя обделка тоннелей участка была выполнена из чугунных тюбингов. До окончания усадочных процессов и разморозки льдогрунтового массива, поезда по перегону ходили на пониженной скорости. Весной 1982 года были проведены бурения контрольных скважин, которые показали что льдогрунтовый массив вокруг тоннелей полностью разморозился, и в 1983 году были сняты ограничения на скорость движения поездов. Были выработаны эксплуатационные инструкции (как показала дальнейшая практика, ошибочные) по отводу воды фильтрующейся сквозь обделку тоннелей (течей), вместо заглушения мест протечек инжекциями композитных материалов. В месте где в 70-х годах произошел прорыв, образовалась зона неустойчивого грунта. Под нижней частью тоннеля происходили процессы медленного вымывания с постепенным "провисанием" тоннеля над образующейся подземной линзой воды. Происходящие процессы не могли быть обнаружены обычными методами контроля, в частности из-за чрезвычайно высокой прочности тоннелей (семикратный запас прочности - относительная деформация тоннелей была невелика, в то время как изламывающие нагрузки на обделку нарастали), и не использования специальных методик, учитывающих такое поведение тоннелей.

Начиная с 1993 года в тоннелях отмечаются первые признаки перехода обделки в аварийное состояние. Доносятся отдельные акустические "щелчки" от разрушающихся сварных швов и бетонных элементов конструкции обделки.
С декабря 1994 года начал увеличиваться приток воды с песком в лотковую часть тоннеля. С февраля 1995 года, приток воды резко увеличился. Обследование тоннелей показало что причиной разрушения стало именно образование подземного озера под тоннелями и что конструкции арматуры не пострадали от коррозии. Тем не менее, последующие попытки спасти тоннель инжекцией полимеров в места течей опоздали. Мониторинг состояния тоннелей показывал что швы между отдельными блоками начинают раскрываться. Поперечные связи деформируются и разрушаются. С июля 1995 года процесс принял необратимый характер, а к августу величины деформации тоннелей достигли катастрофических значений. В сентябре было полностью прекращено движение поездов и началась подготовка к аварийному ремонту тоннелей.
Начиная с 16 ноября развитие деформаций и как следствие аварийного состояния тоннелей пошло по нарастающей. Было выявлено "изламывание" тоннелей фрагментами по три блока. Началось разрушение внутренней металлической гидроизолирующей рубашки с увеличением поступления воды. 8 декабря 1995 года дебет воды достиг опасно высокого уровня, возникла реальная опасность не успеть закрыть затворы со стороны Лесной. 9 декабря 1995 года, в 21.05 затвор верхнего тоннеля был закрыт. 10 декабря принято решение об ускоренном затоплении верхнего тоннеля от тоннельного водопровода. 11 декабря в 16.30, после поднятия зеркала воды к порогу верхнего затвора со стороны Площади Мужества, он также был закрыт. В целях безопасности, в связи с увеличением скорости просадок нижнего тоннеля и перехода его конструкций в запредельное состояние, 12 декабря 1995 года, в 21.05 был закрыт затвор со стороны ст. Лесная, хотя заслонка порога затвора была оставлена открытой для откачки воды из тоннеля. 16 декабря КИС метрополитена зафиксировала лавинообразный прирост просадок - до 8 мм за 12 часов на длине контрольного 28 мм участка. В связи с опасностью разрыва конструкций и мгновенного затопления тоннелей, заслонка порога была закрыта и началось затопление тоннеля сначала грунтовыми водами а с 4.30, 17 декабря - водой из городского водопровода. У всех затворов бетонировались дополнительные бетонные забутовки...
В результате принятых мер по затоплению тоннелей на участке "Размыв", отсечению их от эксплуатируемых участков Кировско-Выборгской линии метрополитена затворами и защитными перемычками, ликвидации протечек воды через неплотности в бетоне и металлоконструкциях по состоянию на 21 декабря 1995г. появились признаки стабилизации обстановки, просадка поверхности на большинстве реперов прекратилась или стала пренебрежительно мала. Мульда осадок поверхности по состоянию на 21.12.95г. свидетельствовала о том, что осадки достигли максимума по величине около 90 см на территории подкрановых путей завода; эпицентр максимальных осадок с момента начала сместился примерно на 90 м вдоль трассы тоннелей; зона деформаций с величиной осадок более 20 мм составила вдоль оси тоннелей в плане 250 м, по ширине поперек оси тоннелей примерно 220 м. Общая площадь этой зоны примерно 45200 м.

Каков же был механизм разрушения тоннелей?

1. Бетонирование проводилось в пространство между тюбингами и сваренными листами металлоизоляции. Естественно, что там скапливался замороженный конденсат, смешанный со строительным мусором. В результате, хотя укладываемый полимербетон полностью удовлетворял требованиям, принятая технология не смогла обеспечить должную степень чистоты пространства бетонирования, что привело к образованию пустот. Методы контроля качества, известные метростроителям в те годы, не обеспечили выявление и своевременное устранение дефектов, границ раздела слоев бетонирования. Сформировались зародыши трещин.
2. После ликвидации аварии и сбойки тоннелей конструкции приняли температуру окружающей замороженной среды. По мере прогрева обделки проходило оттаивание замороженного конденсата в полостях бетона и под металлоизоляцией. Появились первые течи, для борьбы с которыми был рекомендован так называемый "организованный водоотвод".
3. Прогрев обделки привел к температурному расширению. Деформационные швы не полностью выполнили свою задачу. Началось деформирование тоннелей. Максимальный изгиб произошел в зоне неустойчивых массивов грунта, в зоне прорыва. Началось раскрытие межтюбинговых зазоров и образование трещин по поверхностям перерывов бетонирования.
4. По мере оттаивания льдогрунтового массива, пульпа из воды и пылеватого песка пошла по открывшимся каналам в полости обделки и в зазоры между металлоизоляцией и бетоном. Как показали микросейсмическое зондирование и тепловизионные съемки, точки входа пульпы и ее выхода под металлоизоляцию нередко разделяли метры, что естественно, например, для движения жидкости по трещинам на границах разделов бетонирования. Поскольку связь металлоизоляции с бетоном не везде была достаточной, появились области "вспучивания" металла, для борьбы с которыми вновь было предписано устройство дренажа "организованного водоотвода". Именно в это время следовало начать поиск и ликвидацию каналов движения пульпы путем инъектирования раствора. "Организованный водоотвод" увеличил расход пульпы по каналам ее проникновения, а абразив постепенно стал разрабатывать берега этих каналов.
5. Тоннели продолжали функционировать, поскольку многие годы их окружала замороженная среда - некий эквивалент упругого основания, для работы на котором была запроектирования балка-тоннель. По мере прогревания массива температурные деформации, а потому и приращения показаний струнных тензометров замедлялись. Эти обстоятельства ввели в заблуждение авторов рекомендаций о снятии ограничений скорости движения поездов.
6. Вибрации и ударные нагрузки от колесных пар по изолированному стыку над сбойкой тоннелей возросли и ускорили раскрытие трещины в этом месте тоннеля. Как только связность массива достаточно снизилась, начался процесс активного прогиба конструкций.
7. По мере прогиба формировались блоки разделения тоннелей. Каждый цикл формирования сопровождался резкими скачками скорости приращения высотных отметок. Как только разделение блока завершалось, соответствующий репер замедлял свое движение и успокаивал наблюдателей. Наиболее показательными были последние акты разделения тоннелей на блоки, в процессе которых происходил разрыв арматурных стержней с последующим медленным их выходом из бетона. Это явление очень хорошо заметно на графиках скоростей роста превышений по смежным реперам. Интересно отметить, что по наблюдениям одной из организаций, доложенным на НТК, посвященном проблемам "Размыва" в 1997 году, одиночные акты акустической эмиссии регистрировались даже спустя 2 года после затопления тоннелей.

Источник: http://metro.td.ru/index.html

 

 



Прислал: verve  [26-02-2008 18:00:00]


Связанные темы


   Рейтинг статьи   
Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

   Опции   
Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу
Отправить статью другу Отправить статью другу

"СПБ: участок размыва"
,


Добавить статью  ::  Контакт с автором 


Все права защищены. Copyright (C) Владимир В. Сунгоркин
Вы не имеете права использовать любые материалы (фотографии, тексты и т.д.) с этого сайта без соответствующей ссылки на него.
Запрещено вносить свои копирайты в цитируемые изображения. Публикация в не-электронных СМИ требует письменного разрешения владельца авторских прав.

Вы можете получать наши новости (RSS) по ссылке backend.php

Яндекс цитирования
PHP-Nuke Copyright © 2005 by Francisco Burzi. This is free software, and you may redistribute it under the GPL. PHP-Nuke comes with absolutely no warranty, for details, see the license.
The Russian localization - project Rus-PhpNuke.com
Code optimization and extended features - project Shkurki.ru
Открытие страницы: 0,04 секунды и 14 запросов к БД за 0,03729 сек.
Memory usage: 400 228. Peak memory usage: 524 288
The Russian localization - project Rus-PhpNuke.comCMS ThemesShkurki.ru