Большая Советская Энциклопедия (ТО)

  Историческая справка. Истоки тоннелестроения уходят в глубокую древность. В Вавилоне, Египте, Греции и Риме подземные работы проводились задолго до н.э. — сначала при добыче полезных ископаемых, сооружении гробниц и храмов, а затем для водоснабжения и транспорта. Дорожные, водопроводные и дренажные Т. сооружались преимущественно сводчатого очертания, в устойчивых скальных породах, без закрепления последних. Проходческие работы велись примитивными орудиями. После падения Римской империи в строительстве Т. наступил период относительного застоя; Т. сооружались преимущественно в военных целях. В конце средних веков в связи с расширением международных торговых связей началось строительство судоходных Т., соединявших водные пути сообщения. Предпосылкой к этому явилось применение чёрного пороха для взрывания скальных пород. Первый железнодорожный Т. (длина 1,19 км ) был построен в Великобритании на линии Ливерпул—Манчестер в 1826—30. Изобретение пироксилина и динамита, а также успешное применение в горном деле бурильных машин обеспечили возможность сооружения больших альпийских Т. между Францией, Италией и Швейцарией. До начала 1-й мировой войны 1914—18 было построено 26 Т. длиной более 5 км каждый, в том числе Симплонский Т. длиной около 20 км , соединивший Италию со Швейцарией. Среди сооруженных в 1920-х — начале 1930-х гг. выделяются Большой Апеннинский двухпутный железнодорожный Т. на линии Флоренция—Болонья (Италия) длина 18,5 км , а также Ровский судоходный Т. на водной магистрали Марсель—Рона (Франция) длина свыше 7 км . Наряду с горными Т. развивалось строительство и подводных Т., ставшее возможным благодаря применению щитов проходческих (в сочетании со сжатым воздухом) и сборной обделки. Щитовым методом сооружен ряд крупных подводных Т., например под р. Гудзон (США) длина 2,5 км , под Симоносекским проливом (Япония) длина свыше 6 км (1936—41). строительство подводных Т. получило дальнейшее развитие в связи с применением опускных секций длина до 150 м .

  В России первый железнодорожный двухпутный Ковенский Т. (длина 1,28 км ) был построен в 1862. В конце 19 в. сооружено много Т. на железных дорогах Урала, Крыма и Кавказа. Наиболее крупный среди них — Сурамский Т. длиной около 4 км (1886—90). В начале 20 в. был построен ряд Т. в Сибири и на Дальнем Востоке. Значительное развитие тоннелестроение получило в СССР в связи с интенсивным железнодорожным строительством, созданием сети ГЭС, сооружением метрополитенов и объектов городского подземного хозяйства.

  Основные элементы тоннелей. Для сооружения Т. необходима выработка — полость, искусственно создаваемая в земной коре в один или несколько этапов, начиная со штольни (обычно трапециевидного сечения). В крепких невыветривающихся скальных породах однородного строения выработка Т. может быть оставлена без закрепления, в неустойчивых породах требуется установка временных крепей горных , заменяемых впоследствии постоянной конструкцией — обделкой (монолитной или сборной). Обделка — важнейший элемент Т., образующий его внутренную поверхность, воспринимающий горное давление и обеспечивающий защиту Т. от подземных вод. Головная часть (или входной участок) Т. называют порталом; он обеспечивает устойчивость лобового и боковых откосов, так называемой предпортальной выемки, и придаёт архитектурное оформление входу в Т. Для защиты от затопления входных участков подводных Т., а также в горных условиях применяют рампу — железобетонную конструкцию корытообразного сечения.

  Проектирование трассы тоннеля. Глубина заложения Т., его длина, расположение в плане и профиле, форма поперечного сечения зависят от назначения Т., топографических, геологических и климатических условий. При проектировании и сооружении Т. выполняют комплекс геодезических работ по выбору и закреплению оси Т. в плане и профиле, по вычислению её геометрических элементов, перенесению этой оси внутрь выработки, по определению длины оси и разбивке поперечных сечений Т. По трассе Т. проводят инженерногеологические изыскания для установления геологического строения прорезаемого горного массива, характера напластований, степени устойчивости и физико-механических свойств горных пород, гидрогеологического режима и химического состава подземных вод, наличия газов, температуры в выработке, ожидаемого горного давления и т.д. Эти данные получают на основе проведения геологоразведочных работ и гидрогеологических исследований при помощи скважин, геофизическими методами и, в отдельных случаях, по результатам разведочных выработок.