Тоннели БАМа. Основные технические параметры проекта

Трасса Байкало-Амурской магистрали, протянувшаяся на тысячи километров от Усть-Кута (Иркутская область) до Комсомольска-на Амуре (Хабаровский край), проходит в очень сложных условиях,пересекая водные преграды и горные хребты.

Перегон Осыпной – Перевал, Северомуйский обход. Источник: www.train-photo.ru

Наряду с множеством других искусственных сооружений на магистрали было построено три тоннеля: Байкальский, Северо-Муйский и Кодарский, а также реконструирован тоннель на трассе Дуссе – Алинский.

Проектирование двух наиболее протяженных тоннелей – Байкальского и Северо-Муйского, – было поручено коллективу «Ленметропроекта» (ныне ОАО «Ленметрогипротранс»). Совместно с московским «Метрогипротрансом» специалисты составили технико-экономическое обоснование (ТЭО) вариантов строительства Байкальского, Северо-Муйского и Кодарского тоннелей в двухпутном и раздельном однопутном исчислении.

Анализ технико-экономических данных показал, что с учетом всего комплекса условий сооружения и эксплуатации тоннелей – инженерной геологии, гидрогеологии, климата, транспортной и энергетической обеспеченности, сроков строительства, протяженности и других – целесообразней построить тоннели в раздельном однопутном исполнении. Этот вариант и был утвержден.

В соответствии с принятым решением «Ленметропроект» разработал технические проекты на строительство тоннелей в раздельном однопутном исполнении под электротягу.

Байкальский тоннель протяженностью 6,7 км расположен на участке Усть-Кут – Нижнеангарск. Тоннель односкатный с подъемом на восток при  максимальном уклоне 13,5% проходит под самым низким, Даванским перевалом Байкальского хребта и пересекает границу Иркутской области и Бурятской АССР. Северо-Муйский тоннель длиной 15,3 км, расположенный на участке Нижнеангарск – Чара, пересекает центральную часть одноименного хребта. Тоннель двухскатный.


Оба тоннеля относятся к разряду перевальных. В горной местности пересечение хребтов осуществляют с по­мощью перевальных тоннелей. Тоннели могут быть расположены в вершинной части перевала (вершинные) или в подошвенной части (базисные).


Строительство Байкальского тоннеля. Источник: bamts.ru

Районы строительства располагались в горной труднодоступной местности со сложным рельефом, суровым континентальным климатом, холодной продолжительной зимой и коротким относительно жарким летом. Расчетная температура минус 40 градусов Цельсия. Сейсмичность – 8-9 баллов. Отсутствие устойчивых круглогодичных транспортных связей и источников электроэнергии вызывали серьезные трудности, особенно в подготовительный период.

Полнота инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий на Байкальском и Северо-Муйском тоннелях различна. Для Байкальского тоннеля эти условия охарактеризованы по материалам данных 13 буровых скважин; для Северо-Муйского тоннеля – по материалам съемки в масштабе 1:10000, геофизических измерений и образцов 27 буровых скважин.

На Байкальском тоннеле буровые скважины распределены относительно равномерно по всей длине, на Северо-Муйском – из-за очень тяжелых условий местности скважины сосредоточены , в основном, на припортальных участках на протяжении менее 6 км. Средняя часть тоннеля протяженностью около 6 км не исследована даже геофизическими методами.


По результатам инженерных изысканий инженерно-геологических и гидрогеологических условия строительства обоих тоннелей относятся к сложным.


Строительство Байкальского тоннеля. Источник: bamts.ru

Байкальский хребет по трассе тоннеля осложнен многочисленными тектоническими зонами разломов и надвигов (мощностью от нескольких до 100 метров и более) из раздробленных и перетертых пород. Граниты изменяются от слаботрещиноватых до сильнотрещиноватых и раздробленных до дресвы и щебня. Коэффициент крепости по Протодьяконову от 2 до 10.

Шкала коэффициента крепости горной породы, основывающаяся на измерении трудоемкости разрушения горных пород, была разработана в начале XX века М. М. Протодьяконовым.


Один из методов определения коэффициента – испытание прочности породы на сжатие в кг/кв. см. Значение коэффициента определяется как 1/100 временного сопротивления на сжатие. Обводненность массива, особенно на участках тектонических зон, значительная (до 200 куб. м/час на забой); имеются зоны напорных (от 5 до 20 атм) вод. Температура подземных вод и пород в тоннеле находится в пределах 8-10 градусов выше нуля.


Строительство Северо-Муйского тоннеля. Источник: bamts.ru

Гранитный массив по трассе Северо-Муйского тоннеля сильно дислоцирован тектоническими процессами с образованием многочисленных разноориентированных зон разломов, породы в которых раздроблены до состояния песка и щебня.


Портал — конструкция входной части тоннеля, обеспечивающая ее устойчивость, водоотвод и архитектурное оформление.


Припортальные участки тоннеля осложнены неустойчивыми рыхлыми четвертичными отложениями с большим притоком воды. Недалеко от западного портала тоннель встречает древнюю долину, заполненную неустойчивыми рыхлыми аллювиальными отложениями.

Коэффициент крепости пород по Протодьяконову от 1,5 -2 до 10. Обводненность массива – значительная, при наличии напорных (до 25 – 30 атм) вод. Ожидаемые водопритоки на забой: до 150 куб. м/час на припортальных участках и до 500-700 куб км/ч в тектонических зонах. На восточном участке тоннеля обнаружены терминальные воды с температурой 60-70 градусов Цельсия. Температура в горном массиве может изменяться в широких пределах от 7-10 до 25-50 выше нуля.

Расстояние между осями раздельных однопутных тоннелей принято, исходя из более рационального устройства подходов и из условий сейсмики.

Строительство Северо-Муйского тоннеля. Источник: bamts.ru

Между тоннелями на всю длину предусмотрена штольня для опережающей разведки с целью уточнения инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительства, в соответствии с которыми назначаются типы обделок сооружений и способы производства работ. Штольня позволяет открыть дополнительные забои в тоннелях и служит для транспортирования породы, материалов, механизмов и пропуска различных коммуникаций.

Кроме того, она является дренажной – принимает и отводит грунтовые воды, поступающие в забои. С помощью скважин, пробуриваемых по ее контору, снижается гидростатическое давление в массиве, окружающем тоннели. На участках слабых пород из штольни производится укрепление с помощью цементации. В период эксплуатации штольня используется в качестве служебного тоннеля.


Штольня — горизонтальная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на дневную поверхность.


Проходка штольни (в связи с возможностью встречи слабых грунтов с высоконапорными водами) производилась с опережающим разведочным бурением горизонтальных скважин глубиной 70 метров через превентивные устройства.

Конструктивные решения обделок основных тоннелей и технологических выработок, а также способы производства работ аналогичны для Байкальского и Северо-Муйского тоннелей.


Обделка – конструкция, возводимая в подземных сооружениях для сохранения их размеров и формы, защиты от обрушений и смещений горных пород, а также от проникновения подземных вод.


Типы обделок основных тоннелей запроектированы в зависимости от инженерно-геологических и гидрогеологических условий. Внутреннее их сочетание назначено в соответствии с габаритом приближения строений «С» по ГОСТ 9238-73 с учетом расположения двух боковых утепленных дренажных лотков.

По несущей способности проектом предусмотрено четыре типа обделок. Обделка типа I –чугунная, наружным диаметром 9,5 метра была запроектирована на участках тоннелей, находящихся в наиболее неблагоприятных геологических, гидрогеологических и сейсмических условиях. Такая же обделка – на обоих портальных участках Северо-Муйского тоннеля.

тоннели, транспортная инфраструктура

Расскажите о нашей статье своим друзьям,
поделившись ссылкой в социальной сети

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен с политикой конфиденциальности
и согласен на обработку персональных данных. Подробнее

Наверх