Фундамент мелкого заложения береговых опор типовой проект

Обновлено: 24.04.2024

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ИНСТРУКЦИЯ
ПО УШИРЕНИЮ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ И ПУТЕПРОВОДОВ

Дата введения 1989-07-01

РАЗРАБОТАНЫ канд. техн. наук П.В.Золотов (НПО "Дорстройтехника"), Д.Н.Поляков (ВЗИСИ), В.П.Леонов (МАДИ), В.Г.Кваша (ЛПИ), В.Т.Ильюшенко (СибАДИ), Н.Е.Страхова и Н.Н.Хвощинская, М.М.Онищенко (КАДИ), канд. эконом. наук Э.В.Дингес (МАДИ), инж. П.Н.Ковалев (ГосдорНИИ) при участии и под руководством канд. техн. наук В.И.Шестерикова (НПО "РосдорНИИ").

В разработке Инструкции принимали также участие: канд. техн. наук А.П.Слука и инж. А.Г.Пастушенко (НПО "Дорстройтехника"), инж. В.М.Гольштейн (Укрремдорпроект), кандидаты техн. наук Г.П.Курасова и А.К.Зайцева (ВЗИСИ), Н.П.Лукин (ХАДИ), П.Н.Коваль (ЛПИ), инженеры В.И.Пузиков и С.Д.Паршиков (СибАДИ), В.Н.Кухтин и канд. техн. наук С.О.Зеге (МАДИ).

Кроме того, в исследованиях и в формулировке отдельных пунктов участвовали кандидаты техн. наук Я.С.Файн (РИСИ), В.Н.Оныськив и Ю.М.Собко (ЛПИ), инженеры В.Н.Леонтьева (КАДИ), Н.В.Безверхая (МАДИ), А.С.Лозицкий (ХАДИ), В.В.Мусохранов, С.И.Рыклин и канд. техн. наук М.И.Шейнцвит (НПО "РосдорНИИ"), канд. техн. наук А.И.Мордич и инж. Н.А.Татарикова (НПО "Дорстройтехника"), инж. О.В.Сворцов (ГипродорНИИ).

ВНЕСЕНЫ Дорожным научно-исследовательским и производственно-технологическим объединением НПО "РосдорНИИ"

УТВЕРЖДЕНЫ Министерством автомобильных дорог РСФСР 26 июля 1988 г.

В Инструкции изложены методы оценки состояния искусственных сооружений, которое должно учитываться при разработке проекта реконструкции - уширения и усиления моста. Даны требования по изысканиям, проектированию и особенностям производства работ. Приведены методы расчета уширения опор, железобетонных и сталежелезобетонных пролетных строений, а для наиболее распространенных случаев - результаты расчета (в графиках и таблицах).

Инструкция предназначена для инженерно-технических работников.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая Инструкция разработана в развитие следующих глав СНиП:

"Мосты и трубы для проектирования уширяемых мостов";

"Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений" для разработки документации на уширение;

"Правила производства и приемки работ" для производства работ по уширению и усилению мостов", а также в дополнение "Указаний по разработке и утверждению технической документации на капитальный ремонт автомобильных дорог" [16] для определения порядка производства проектно-изыскательских работ при уширении и усилении мостов.

Требования Инструкции распространяются на искусственные сооружения с балочными железобетонными и сталежелезобетонными пролетными строениями длиной до 42 м, расположенные на дорогах общей сети в районах с минимальной температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки согласно СНиП 2.01.01-82 не ниже минус 45 °С и с сейсмичностью не выше 8 баллов. Характеристики указанных типов пролетных строений изложены в приложении 1.

Инструкция предназначена для работников проектно-изыскательских, строительных и эксплуатационных организаций, занимающихся проектированием и реконструкцией (уширением и усилением) мостов и путепроводов на автомобильных дорогах.

1.2. Инструкция позволяет:

определить габарит будущего моста (раздел 4);

оценить возможность и целесообразность уширения эксплуатируемого моста по техническому состоянию его элементов (раздел 2 и приложение 8);

выбрать техническое решение по уширению и усилению моста (раздел 3);

запроектировать (рассчитать) сооружение (раздел 4);

разработать проект организации работ по уширению (раздел 5).

1.3. Исходными данными для разработки проекта уширения являются:

результаты обследования, а при необходимости испытания моста с оценкой технического состояния и грузоподъемности сооружения;

материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий;

При наличии документации на мост (проект, исполнительная документация, геологические данные, результаты обследования и испытания, сведения о ремонтах) разработка проекта уширения может осуществляться без дополнительных изысканий. При этом давность материалов обследования не должна превышать двух, а испытания - пяти лет.

1.4. При разработке проекта уширения моста необходимо максимально использовать существующие конструкции, предусматривая удаление их из состава сооружения лишь в том случае, если доказана невозможность их дальнейшего использования при измененном режиме эксплуатации.

Решение об использовании строительных конструкций и оснований опор существующего постоянного моста принимают в процессе разработки технико-экономических расчетов (ТЭР) реконструкции мостового перехода или ТЭР реконструкции автомобильной дороги, включающей этот мост.

Пригодные по несущей способности и с восстанавливаемой работоспособностью элементы пролетных строений необходимо, как правило, использовать на том же объекте и в том же пролете с минимальным объемом работ по их демонтажу и установке в новое проектное положение.

1.5. Опоры мостов, расположенные на подрабатываемых территориях, а также с фундаментами, имеющими недопустимые осадки, крены, сдвиги, размывы или другие деформации, могут быть использованы при уширении и усилении мостов только при условии их капитальной перестройки. Как правило, не допускается использовать существующие опоры без их усиления при залегании в основании плывунов, заторфованных и несжимаемых грунтов.

1.6. При выборе технического решения необходимо учитывать состояние сооружения в целом и его отдельных элементов. Следует принимать решения, которые одновременно с увеличением габарита до требуемых размеров позволяют и снизить напряженное состояние в наиболее нагруженных элементах конструкций или повысить (восстановить) грузоподъемность моста. Допускается в отдельных случаях, т.е. при наличии обоснования, восстанавливать грузоподъемность моста лишь до уровня, определенного проектом, который разработан до введения в действие СНиП 2.05.03-84, при уширении малых и средних мостов на дорогах областного и местного значения (до уровня, характеризуемого нагрузкой Н-13 и НГ-60).

2. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО МОСТА

2.1. При оценке состояния сооружения устанавливают наличие дефектов в нем, определяют несущую способность элементов и грузоподъемность сооружений с учетом повреждений (трещин, коррозии арматуры или металла, или других ослаблений сечения, деформаций связей и т.д.) по специальным методикам*.

* Результаты обследования заносят в книгу искусственного сооружения.

Для оценки несущей способности элементов должны быть известны все геометрические размеры и армирование элементов, характеристики материалов (металл, бетон, арматура, грунты). Эти данные принимаются по имеющейся технической документации и, при необходимости, по результатам специальных обследований и изысканий, проводимых перед разработкой проекта.

Обследование выполняют в соответствии с требованиями, изложенными в действующих нормативных документах.

2.2. Результаты обследования и испытаний (если их проводили) должны быть представлены в виде отчета, содержащего необходимую информацию для разработки ТЭР и последующего проектирования реконструкции объекта, в том числе:

схемы фактического расположения и размеры элементов сооружения;

ведомость дефектов с соответствующими схемами, фотографиями и объемами соответствующих ремонтных работ;

сведения о размывах и деформациях русла;

прочностные и деформативные характеристики материалов со ссылкой на проектную, исполнительскую документацию или результаты испытания материалов;

ссылки на стандарты, регламентирующие физико-механические характеристики материалов, из которых изготовлены основные несущие элементы;

данные по грузоподъемности всего сооружения на момент обследования (при необходимости);

предложения по использованию существующего сооружения в целом или отдельных его частей при уширении со схемами расположения элементов и объемами основных работ.

Для сталежелезобетонных пролетных строений оценка состояния должна характеризовать и степень участия железобетонной плиты в совместной работе с главными балками. При необходимости это можно определить по результатам статических испытаний пролетного строения.

2.3. Обследование конструкций с целью оценки их технического состояния перед разработкой проекта реконструкции производят для надземных элементов. Скрытые элементы обследуют только в случае видимых признаков начала разрушения открытых частей при наличии коррозии бетона подферменной площадки береговой опоры из-за плохой гидроизоляции шкафной стенки и протекания воды через стыки ее элементов; при деформации опор или наличии сведений из документации на мост о низком качестве строительных работ. Однако следует иметь в виду, что вскрытие грунта за шкафной стенкой нежелательно, поскольку исключает возможность учета в расчетах упрочнения грунта.

В русловых опорах проводят подводные обследования с определением фактического состояния конструкций и величин размывов.

2.4. Грузоподъемность железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемого моста определяют в соответствии с требованиями ВСН 32-78 [1], а сталежелезобетонных пролетных строений по Инструкции [4] путем пересчета конструкций современными методами, учитывающими пространственную работу сооружения и неупругие деформации (в необходимых случаях).

Допускается устанавливать грузоподъемность пролетных строений по результатам специальных испытаний, фиксирующих фактические деформации в арматуре растянутой зоны и хомутах, бетоне сжатой зоны, бетоне элементов, испытывающих крутильные деформации, а также фиксирующих раскрытие силовых трещин. Усилия определяют только в основных расчетных сечениях элементов и сечениях с дефектами, снижающими несущую способность.

2.5. При оценке жесткости диафрагм учитывают наличие трещин в диафрагмах, состояние мест приварки накладок, несовпадение полудиафрагмы в плане.

При смещении полудиафрагм в плане до 15 мм изменение поперечной жесткости можно не принимать в расчет. При большем смещении полудиафрагм и наличии дефектов в сварных швах накладок степень снижения поперечной жесткости принимают пропорционально степени снижения несущей способности объединения или устанавливают экспериментальным путем по результатам испытаний моста.

При смещении полудиафрагм свыше 50 мм, отрыве накладок и повреждениях в сварных швах распределение нагрузок между балками пролетных строений определяют в предположении шарнирного объединения сборных балок в уровне плиты проезжей части.

Фактическая жесткость балок пролетных строений может быть определена как теоретически, так и по результатам статических или динамических испытаний.

2.6. При оценке несущей способности элементов пролетных строений сечение арматуры принимают с учетом ослабления металла коррозией. Внешним признаком коррозии арматуры является наличие трещины вдоль нее в защитном слое бетона. Фактическое сечение арматуры определяют по результатам замеров на полностью оголенной арматуре на каком-либо участке или на арматуре, оголенной с одной стороны. При этом, если не представляется возможным замерить фактический диаметр неповрежденной арматуры, его определяют по толщине коррозии, принимая, что наличие окислов толщиной 5 мм соответствует повреждению металла на глубину 1 мм.

В отдельных случаях (для тротуаров, консолей балок, диафрагм, стоек опор) степень повреждения арматуры коррозией определяют приближенно по раскрытию трещин и продолжительности эксплуатации сооружения (см. п.2.6 ВСН 32-78). Коррозию предварительно напрягаемой арматуры устанавливают после вскрытия пучка на участке с наиболее сильными протечками и следами коррозии.

2.7. Грузоподъемность сталежелезобетонных пролетных строений определяют путем пересчета в соответствии с требованиями [4] конструкции методами, учитывающими пространственную и совместную работу отдельные элементов, а также с учетом фактического состояния самих несущих элементов и соединений.

Расчетные характеристики материалов (металл, бетон, арматурная сталь) определяют испытаниями или принимают по данным проектной документации (со своими коэффициентами надежности), а при отсутствии документации - по нормам или ГОСТам, действовавшим на момент изготовления пролетных строений.

2.8. Несущую способность основания опор как показателя состояния сооружения, предусмотренного к уширению, определяют с учетом увеличения несущей способности по грунту за период эксплуатации сооружения. При этом срок эксплуатации сооружения должен быть не менее 5 лет. При меньшем сроке увеличение несущей способности не учитывают. Практически не учитывают увеличения несущей способности свай-стоек или однорядных свайных опор.

Несущую способность оснований на стадии ТЭР определяют с целью установить возможность уширения опор, не затрагивая основания и фундаментов. В случаях, когда уширения фундаментов избежать нельзя, предварительные расчеты не выполняют, а несущую способность уширенной опоры проверяют на стадии разработки проекта в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84 и раздела 4 настоящей Инструкции.

2.9. Допускается без предварительных расчетов принять, что возможно использование массивных опор автодорожных мостов постройки до 1962 г. без уширения фундамента, при условиях:

в существующей опоре фундаменты мелкого заложения на глубину более 2 м и свайные фундаменты с длиной свай свыше 7 м;

в основаниях глинистые грунты с показателем текучести , крупные и средние пески;

опора требует уширения на величину до 2 м с каждой стороны.

Для свайных фундаментов массивных опор с иными грунтами и иной длиной свай несущая способность может быть оценена с использованием приложения 2.

Для мостов постройки после 1962 г. возможность использования при уширении свайно-эстакадных опор, не затрагивая фундаментов, определяется по данным приложения 3, справедливого при условии симметричного уширения от 1 до 3 м.

2.10. В случаях, когда состояние опор вызывает опасение, исполнительская документация отсутствует или имеются сведения о нарушении технологии работ при строительстве фундаментов, а также при необходимости более точного определения несущей способности по грунту в сложных условиях реконструкции, следует использовать метод динамического зондирования грунтов основания (см. приложение 4).

3. ПРИНЦИПЫ И СХЕМЫ УШИРЕНИЯ МОСТОВ

3.1. Возможны следующие принципиальные методы уширения:

увеличение ширины тротуаров с добетонированием консолей или применением сборных тротуарных плит, обеспечивающих увеличение пешеходного габарита; смещение тротуарных блоков или их удаление, смещение тротуарных блоков с добетонированием консолей плит (группа А);

устройство монолитной (сборно-монолитной, сборной) накладной плиты, включенной в совместную работу с главными балками, с увеличенными консолями (группа Б);

пристройка балок пролетных строений в одну или две стороны (симметрично или несимметрично) с уширением:

Настоящие методические указания содержат рекомендации и числовые примеры по проектированию фундаментов промежуточных опор мелкого заложения.

Указания разработаны на кафедре мостов и транспортных тоннелей МАДИ и предназначены для студентов специальностей 291000 "Мосты и транспортные тоннели" и 291000 "Строительство автомобильных дорог и аэродромов", занимающихся курсовым проектированием по дисциплине "Основания и фундаменты".

Промежуточные опоры на фундаментах мелкого заложения широко используются в мостостроении. Их закладывают на грунтах, обладающих достаточной несущей способностью и залегающих неглубоко от поверхности земли.

Не следует опирать фундаменты на просадочные и заторфованные грунты, а также на глины и суглинки с показателем текучести J > 0,6.

Характерной особенностью фундаментов мелкого заложения является передача нагрузок от надфундаментной части опоры только через подошву фундамента. Боковая поверхность в работе не участвует из-за невозможности, как правило, обеспечить засыпку пазух между боковыми поверхностями фундамента и котлована грунтом с плотностью равной природной.

Фундаменты мелкого заложения сооружают в открытых котлованах глубиной не более 6 м.

По конструкции фундаменты мелкого заложения могут быть жесткими, в нижней части которых не возникает растягивающих напряжений, или гибкими, в плитной части которых возникают деформации изгиба, что требует применения арматуры.

Глубину заложения фундаментов назначают в зависимости от инженерно-геологических условий и выбора несущего слоя грунта. При этом учитывают следующие требования о минимальных глубинах заложения подошвы фундамента:

при грунтах, подверженных морозному пучению (т.е. во всех случаях, кроме скальных, гравелистых и крупнообломочных грунтов) на 0,25 м ниже глубины промерзания;

при грунтах, подверженных размыву на 2,5 м ниже поверхности грунта после размыва;

при скальных грунтах на 0,25 м;

при любых грунтах, кроме скальных, при отсутствии размыва - 1,0 м, считая от дневной поверхности или дна водотока.

К недостаткам фундаментов мелкого заложения относят большой объем земляных работ, значительную потребность в ручном труде и серьезное нарушение окружающей среды.

К расчету фундамента приступают после назначения размеров опоры и определения усилий от всех нагрузок (вес пролетного строения, вес опоры, вес грунта на обрезах фундамента, временные вертикальные и горизонтальные нагрузки).

Прежде всего определяют размеры в уровне верха подферменной площадки из условия размещения опорных частей, передающих давление от пролетного строения на опору.

При назначении размера тела опоры непосредственно под подферменной площадкой (или ригелем) учитывают, что минимальный карнизный свес подферменника над телом опоры составляет 10 см.

Грани опоры до обреза фундамента для массивных опор могут быть наклонными (уклон 1:30 - 1:50) или, как в современных опорах, вертикальными.

Возможен также вариант облегченных опор с консольным ригелем (консоли по 2,0-2,5 м). При большой высоте опор верхнюю часть их до уровня высоких вод можно выполнять в виде столбчатой конструкции. Ригель в таких опорах чаще делают в плане прямоугольного очертания.

Обрезы фундаментов мелкого заложения русловых опор обычно располагают ниже уровня межени на 0,5 м, а пойменных опор - на уровне поверхности грунта после размыва.

Об условиях назначения отметки подошвы фундамента изложено в п. 1.

Далее излагаются последовательность и необходимые расчеты предварительного назначения размеров промежуточной опоры.

Из рис. 1 видно, что для определения размеров подферменной площадки А и В необходимо рассчитать только размер плиты опорных частей В, все остальные размеры задают из конструктивных соображений:

для отвода воды попадающей на подферменную площадку, верхней ее поверхности придают уклоны, называемые сливами; сливы делают с уклоном не положе 1:10;

высоту подферменников (площадок, на которых располагаются нижние плиты опорных частей или просто опорные плиты в случае использования резиновых опорных частей) принимают равной высоте слива плюс 3-5 см;

Рис 1. Схема подферменной площадки

расстояние с от грани плиты опорной части до края подферменника принимают равным 15-20 см;

расстояние t от края подферменника до грани опоры назначают в зависимости от длины пролетного строения:

при пролетах до 30 м - не менее 15 см,

при пролетах от 30 до 100 м - не менее 25 см;

при пролетах более 100 м - не менее 35 см;

зазор между торцами пролетных строений можно принять равным 5-10 см;

расстояние от оси опирания балки пролетного строения до ее торца берут из проекта пролетного строения;

расстояние от края подферменной плиты до грани опоры принимают равным 10-15 см.

Тогда ширина подферменной плиты по фасаду моста равна

A = m + Σ n + Σ b /2 + 2( с + t + к).

Размер подферменной плиты поперек моста для случая массивной опоры с закругленной подферменной плитой равен

В = В_кр + b + 2 с + А.

Для случая облегченных опор размер ригеля прямоугольного очертания поперек моста равен

В = В_кр + b + 2 с + 2×0,5,

где В_кр - расстояние между осями крайних балок,

0,5 м - минимальное расстояние от края подферменника до края ригеля поперек моста.

Размер плиты опорной части b × b вычисляют в зависимости от максимального значения давления балки R _max и расчетного сопротивления бетона R _b подферменника по формуле

где R _{покр.пр.ч} - реакция балки от веса покрытия проезжей части, от расчетных нагрузок;

R _{вес балки} - реакция от собственного веса балки, от расчетных нагрузок;

R _{вp max} - наибольшая реакция в балке от временных нагрузок ( R_вр от А-11 плюс R_вр от толпы или от НК-80).

Опорную реакцию в балке определяют путем загружения линии влияния опорного давления расчетными постоянными и временными нагрузками (рис. 2).

Рис. 2. Схема загружают линии влияния опорной реакции постоянной и временной нагрузками

Коэффициенты поперечной установки приближенно можно определить по методу внецентренного сжатия (рис. 3).

Рис. 3. Схема загружения временной нагрузкой линии влияния давления на крайнюю балку для определения коэффициентов поперечной установки по методу внецентренного сжатия

Динамический коэффициент для железобетонных балочных пролетных строений для нагрузки А- II равен

Динамический коэффициент для нагрузки НК-80 равен

1 + μ = 1,1 при λ >1,

где λ - длина загружения.

R _{покр.пр.ч} = Σ g_i γ _fi ω,

R _{А-11+талпа} = Р(1 +у)γ _f КПУ тележ (1+μ) + γ ω γ _f КПУ полос (1+μ) g _т ω γ _f КПУ толпы ,

R _НК-80 = g _экв ω γ _f КПУ НК-80 (1+μ),

где ω - площадь линии влияния опорной реакции;

γ _fi - коэффициенты надежности для соответствующих нагрузок (слоев покрытия проезжей части, собственного веса балки и временных нагрузок А-11, толпы и НК-80);

1+μ - динамический коэффициент;

Р - вес оси тележки нагрузки А-11 (11 тс);

γ - полосовая погонная нагрузка А-11 (1,1 тс/м);

КПУ тележ , КПУ полос , КПУ НК-80 , КПУ толпы - коэффициенты поперечной установки для нагрузок соответственно А-11 - тележки и полосовой, НК-80 и толпы;

g_i - погонная нагрузка на балку от веса слоев покрытия проезжей части;

g _с.в. - погонная нагрузка от собственного веса балки;

g _т =(400-2λ) - погонная нагрузка от толпы;

g _экв - эквивалентная нагрузка для НК-80.

Суммируя реакции от постоянных и наибольшей временной нагрузок, получаем максимальное значение опорной реакции.

На конкретном примере рассмотрим эскизное проектирование промежуточной опоры.

Запроектировать эскизный чертеж промежуточной опоры под пролетные строения длиною 24 м из шести цельноперевозимых железобетонных предварительно напряженных балок. Габарит моста Г-10 включает две полосы движения по 3,5 м, полосы безопасности по 1,5 м. Тротуары приняты по 1 м. Расчетный пролет балок - 23,4 м. Расчетные нагрузки - A-11 и НК-80. Расстояние между осями балок - 2,1 м. Полная ширина пролетного строения

В = 10,00 + 2×0,4 + 2×1,0 + 2×0,2 = 13,2 м.

Компоновочная схема приведена на рис. 3.

Рассчитаем r _max для балки длиною 24 м.

Вес покрытия проезжей части на 1 м 2 :

а) асфальтобетон толщиной 7 см, γ = 2,3 т/м 3 , γ _f =1,5,

нормативная нагрузка - 0,07×2,3×10=1,61 кПа (0,161 тс/м 2 ),

расчетная нагрузка - 1,61×1,5=2,42 кПа (0,242 тс/ м 2 );

б) защитный слой из армированного бетона толщиной 4 см, γ =2,5 т/м 3 , γ _f =1,3,

нормативная нагрузка - 0,04×2,5×10 = 1,0 кПа (0,1 тс/м 2 ),

расчетная нагрузка - 1,0×1,3 = 1,3 кПа (0,13 тс/м 2 );

в) гидроизоляция толщиной 1 см, γ =1,5 т/м 3 , γ _f = 1,3,

нормативная нагрузка - 0,01×1,5×10=0,15 кПа (0,015 тс/м 2 ),

расчетная нагрузка - 0,15×1,5 = 0,20 кПа (0,020 тс/м 2 );

г) выравнивающий слой из бетона толщиной 3 см, γ =2,1 т/м 3 , γ _f =1,3,

нормативная нагрузка - 0,03×2,1×10=0,63 кПа (0,063 тс/м 2 ),

расчетная нагрузка - 0,63×1,3=0,82 кПа (0,082 тс/м 2 ).

Суммируя веса отдельных слоев, получим g _норм. = 3,39 кПа (0,339 тс/м 2 ) и g _расч. = 4,74 кПа (0,474 т/м 2 ).

Нормативный вес балки длиною 24 м равен 38,0 тс.

Расчетное значение реакции от покрытия и собственного веса балки

Вычислим коэффициенты поперечной установки путем загружения временными нагрузками линии влияния давления для крайней балки, построенной по методу внецентренного сжатия.

Величины ординат линии влияния под осями крайних балок

где n - число балок в поперечном сечении пролетного строения.

Тогда y ₁ = 0,523; у₂ = - 0,191.

Установка нагрузок показана на рис. 3.

Расстояние от полосы безопасности до оси крайнего колеса для нагрузки A-11 - 0,55 м, а для нагрузки НК-80 - 0,4 м.

Ординаты линии влияния под грузами определены из подобия треугольника.

Тогда получим следующие значения кпу:

кпу НК-80 = (0,376+0,193)/2 = 0,284;

кпу А-11 (тележки) = 0,313 + 0,114 = 0,427;

кпу A-11 (полосовая) = 0,313 + 0,60×0,114 = 0,381;

кпу толпы = (0,601+0,533) 1/2×1 = 0,576 (площадь л.в. под тротуаром).

Эквивалентная нагрузка для НК-80 для л.в. опорной реакции при l =24 м равна 6,17 тс/м (по табл. СНиП 2.05.03-84, с. 146).

Опорная реакция в балке от НК-80

Опорная реакция от A-11 и толпы (для тележки γ _f =1,27, 1 + μ = 1,15).

R расч _{А-11+толпа} = [11×(1+0,93)×1,27×0,427×1,15+1,1×11,7×1,2×1,15×0,38+

+0,352×11,7×1,2×0,576]×10 = 229,0 кН (22,9 тс).

Максимальное значение опорной реакции

R _m _ах = 328 + 229 = 557 кН (55,7 тс).

Размеры плиты опорной части b × b при R _b = 135 кгс/см 2 (для бетона В-25)

Определим размеры подферменной площадки А и В для принятого варианта облегченной опоры с ригелем прямоугольного очертания:

А = 0,10 + (0,30 + 0,10 + 0,15 + 0,10)×2 = 1,7 м.

В = 10,5 + 0,20 + 0,15×2 + 0,5×2 = 12,2 м.

В результате получим следующие эскизные размеры опоры (рис. 4).

Рис. 4 Схема промежуточной опоры

При карнизных свесах 0,1 м ширина тела опоры по фасада - 1,5 м. Принимаем свесы ростверка по фасаду по 0,75 м, поперек моста по 0,5 м, тогда ширина ступеней ростверка по фасаду - 3,0 м и 4,5 м, поперек моста - 9,2 м и 10,2 м. При глубине размыва 1,0 м подошва ростверка располагается на расстоянии 2,5 м от уровня размыва, полная высота ростверка 4 м. Задана отметка уровня меженных вод 0,0 и отметка верха опоры 7,6; получим полную высоту опоры 12,1 м.

3.1. Вес опоры

Вес тела определяют по чертежу, составленному по предварительно назначенным размерам. Тело опоры и фундамент разбивают на простейшие геометрические фигуры и вычисляют их объемы. Вес опоры получают путем умножения объема на объемный вес кладки. Для бетонной кладки γ =2,4 т/м 3 , для железобетонной γ =2,5 т/м 3 .

Взвешивающее действие воды на части сооружения, расположенные ниже уровня поверхностных или подземных вод, необходимо учитывать при расчетах в том случае, если фундаменты заложены в песках, супесях и илах. При заложении фундаментов в суглинках и глинах взвешивающее действие воды требуется учитывать, когда оно создает более неблагоприятные расчетные условия. Уровень воды принимается наименее благоприятным - наинизший или наивысший.

При вычислении нормативного веса кладки с учетом гидростатического давления воды объемный вес принимается равным γ_взв. = γ + 1.

3.2. Вес грунта

Вес грунта, расположенного на обрезах фундамента, вычисляют так же, как и вес кладки опоры, принимая объемный вес грунта γ_гp = 1,8 т/м 3 .

Объемный вес грунта, расположенного ниже уровня воды, с учетом гидростатического давления определяют по формуле

где ε - коэффициент пористости грунта;

γ₀ - удельный вес грунта равный 2,7 т/м 3 ;

Δ - вес воды равный 1,0 т/м 3 .

3.3. Вес покрытия проезжей части и пролетного строения

Вертикальные опорные давления от этих нагрузок прикладываются по оси опорных частей. Вес балок берется из проекта пролетных строений или вычисляется по геометрическим объемам.

Вес покрытия проезжей части можно вычислять по следующим значениям:

g норм _покр. = 3,39 кПа (0,339 тс/м 2 );

g расч _покр. = 4,74 кПа (0,474 тс/м 2 );

(асфальтобетон - 7 см; защитный слой - 4 см, гидроизоляция - 1 см, выравнивающий слой - 3 см).

3.4. Вертикальные усилия от временных нагрузок

Нормативные опорные вертикальные давления от нагрузки АК, толпы и НК-80 (или НГ-60) вычисляют путем загружения линий влияния опорных реакций (см. рис. 2), рассматривая при этом для разрезных пролетных строений загружения левого пролета, правого пролета и обоих пролетов вместе.

Р _АК = Р(1+ у)(1+μ) n + γω(1+μ)[1+0,6( n -1)];

где ω - площадь линии влияния;

1+μ - динамический коэффициент;

n - число полос движения для нагрузки АК;

Р - вес оси тележки;

γ - равномерно распределенная полосовая нагрузка;

g _экв - эквивалентная нагрузка для НК-80 (или НК-80, или НГ-60), определяемая по таблицам СНиПа;

g _т - интенсивность нормативной нагрузки от толпы.

Для расчетов выбирают максимальное значение опорной реакции от временной нагрузки

(либо АК+толпа, либо НК-80 (НГ-60).

Для мостов на дорогах I- III категорий, а также для больших мостов (кроме деревянных) на дорогах IV - V категорий принимают класс нагрузки К равным 11 и колесную нагрузку НК-80.

Для малых и средних мостов на дорогах IV и V категорий и на внутрихозяйственных дорогах принимают К равным 8 и гусеничную нагрузку НГ-60.

3.5. Тормозная сила

Нормативную горизонтальную продольную нагрузку от торможения принимают равной 50% равномерно распределенной части нагрузки АК, но не менее 0,8 К тс и не более 2,5 К тс.

При многополосном движении сила торможения принимается со всех полос одного направления. Причем нагрузку с одной полосы принимают с коэффициентом S =1,0, а с остальных полос с коэффициентом S = 0,6.

Тормозная сила передается опорам через неподвижные опорные части и прикладывается по центру опорных частей.

Тормозная сила действует горизонтально вдоль продольной оси моста в обоих направлениях. Продольное усилие от сил трения в установленных на той же опоре подвижных опорных частях не учитывается.

3.6. Силы трения

Нормативные сопротивления от сил трения в подвижных опорных частях действуют горизонтально вдоль продольной оси моста при температурных деформациях пролетного строения.

Силы трения приложены в опорных частях. Величина их равна

где μ - коэффициент трения равный 0,04 и 0,010 при катковых, секторных и валковых опорных частях - соответственно 0,4 и 0,1 при тангенциальных и плоских металлических опорных частях.

При подвижных опорных частях с прокладками из фторопласта совместно с полированными листами из нержавеющей стали и для других видов опорных частей расчеты ведут по п. 2.28 СНиП 2.05.03-84.

F _γ - опорное давление от постоянной и временной нагрузок с коэффициентами надежности по нагрузке γ _f. = 1.

Силы трения учитывают только при расчете подферменной площадки; расчет остальных сечений опоры на силы трения производится только в случае опирания опоры на скальные основания.

3.7. Ветровая нагрузка

Нормативная интенсивность горизонтальной поперечной ветровой нагрузки для типовых конструкций составляет 180 кгс/м 2 .

Нормативную горизонтальную поперечную ветровую нагрузку, действующую на элементы моста, следует принимать равной произведению соответствующей нормативной интенсивности ветровой нагрузки на рабочую ветровую поверхность элементов моста.

Рабочая ветровая поверхность стальных ферм с треугольной или раскосной решеткой принимается в размере 20% площади, ограниченной контурами фермы.

Коэффициент сплошности составляет для перил 0,3-0,8, а для элементов проезжей части - 1,0.

Нормативную горизонтальную продольную ветровую нагрузку для сквозных пролетных строений следует принимать в размере 60%, для пролетных строений со сплошными балками - 20% соответствующей полной нормативной поперечной ветровой нагрузки.

Для мостов с балочными пролетными строениями горизонтальное усилие от продольной ветровой нагрузки передается на опоры в уровне центра опорных частей.

3.8. Навал судов

Нормативную нагрузку от навала судов на опоры мостов принимают в виде сосредоточенной силы в зависимости от класса внутреннего водного пути по табл. 1.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ ОПОР МОСТОВ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

CODE OF PRACTICE IN PROJECTING AND BUILDING THE FOUNDATIONS OF THE PIERS OF BRIDJES IN THE AREA OF PERMAFROST GROUNDS

Дата введения 1996-04-01

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом транспортного строительства (АО "ЦНИИС")

ВНЕСЕН Корпорацией "Трансстрой"

2 СОГЛАСОВАН Федеральным дорожным департаментом Минтранса РФ (N НТО-8/151 от 14.11.94 г.) и МПС РФ (N ЦПИ от 30.11.94 г.)

3 ОДОБРЕН Минстроем России (письмо N 13-238 от 05.06.95 г.)

4 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Корпорацией "Трансстрой" (N МО-299 от 22.12.95)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВНЕСЕНЫ правки на основании информации об опечатках, приведенной в настоящем издании

Правки внесены изготовителем базы данных

Введение

Разработанный Свод правил позволяет обеспечить современный уровень проектирования и устройства фундаментов опор мостов на вечномерзлых грунтах в традиционных и вновь осваиваемых регионах.

При разработке настоящих правил использован опыт проектирования, строительства и эксплуатации мостов, построенных на железных и автомобильных дорогах севера Западной Сибири, полуострова Ямал, на БАМе и в других регионах страны, а также результаты научно-исследовательских работ, проведенных АО "ЦНИИС", его филиалом (СибЦНИИС) и Тындинской мерзлотной станцией (ТМС).

Свод правил разработан в лаборатории оснований и фундаментов АО "ЦНИИС" (канд. техн. наук В.П.Рыбчинский - ответственный исполнитель). Приложения А.1, Б и Г разработаны лабораторией инженерного мерзлотоведения АО "ЦНИИС" (соответственно кандидаты техн. наук В.В.Пассек, Л.Н.Слоев, инж. В.И.Петров); приложения А.2 и В - лабораторией оснований и фундаментов ТМС (канд. техн. наук А.А.Опарин); приложение Д - лабораториями теории и методов расчета мостов (д-р техн. наук А.А.Потапкин) и оснований и фундаментов АО "ЦНИИС"; приложение Е - c использованием материалов СибЦНИИСа (канд. техн. наук Э.А.Аблогин); приложение Ж - с использованием материалов лаборатории земляного полотна АО "ЦНИИС"; приложение И - по материалам лаборатории долговечности бетона АО "ЦНИИС" (канд. техн. наук В.С.Гладков).

При разработке отдельных положений правил использованы предложения проектных организаций, в том числе АО "Ленгипротранс", АО "Мосгипротранс", Союздорпроекта, АО "Гипростроймост", АО "Ленметрогипротранс", Сибгипротранса.

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование и устройство фундаментов опор постоянных мостов, путепроводов и эстакад на железных и автомобильных дорогах, сооружаемых в районах распространения вечномерзлых грунтов, включая север Западной Сибири и полуостров Ямал.

Положения настоящего документа обязательны для предприятий, организаций и объединений независимо от форм собственности и принадлежности, осуществляющих проектирование и строительство указанных сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие документы:

СНиП 2.01.01-82 Строительные климатология и геофизика.

СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений.

СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты.

СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

СНиП 2.02.07-87 Инженерные изыскания для строительства.

Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: СНиП 1.02.07-87. - Примечания изготовителя базы данных.

СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции.

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии.

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы.

СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты.

СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции.

СНиП 3.06.04-91 Мосты и трубы.

СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

СНиП III-4-80* Техника безопасности в строительстве.

ГОСТ 22266-76* Цементы сульфатостойкие. Технические условия.

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.

ВСН 165-85 Устройство свайных фундаментов мостов (из буровых свай).

ВСН 156-88 Инженерно-геологические изыскания железнодорожных, автодорожных и городских мостовых переходов.

ВСН 203-89 Нормы и технические условия на проектирование и строительство железных дорог на полуострове Ямал.

ВСН 83-92 Технические указания по проектированию бетонов и цементно-песчаных растворов, твердеющих на морозе, при устройстве искусственных сооружений.

3 Определения

4 Общие положения

4.1 Указания настоящего свода правил предназначены для использования при проектировании и устройстве фундаментов опор мостов (путепроводов, эстакад), возводимых на вечномерзлых грунтах, используемых по принципу I и II.

4.2 В своде правил приведены только дополнительные к содержащимся в действующих нормативных документах указания в объеме, необходимом для учета характерных особенностей проектирования и сооружения на вечномерзлых грунтах безростверковых опор, свайных и мелкого заложения фундаментов с использованием типовых или апробированных на практике и рекомендованных для широкого применения проектов, а также для разработки индивидуальных конструктивно-технологических решений опор.

Общие указания, относящиеся к вопросам проектирования и устройства фундаментов опор мостов как на используемых в мерзлом или талом состоянии вечномерзлых грунтов, так и на немерзлых грунтах в части проектирования и сооружения фундаментов и надфундаментной части опор, отсыпки и укрепления конусов, укрепления русел и т.п., следует принимать в соответствии с действующими нормативными документами.

4.3 Проектирование и сооружение фундаментов опор мостов должно осуществляться с учетом требований к охране окружающей среды.

5 Проектирование фундаментов опор мостов

5.1 Основные положения

5.1.1 При выборе оптимального конструктивно-технологического решения фундаментов опор мостов, проектируемых на разных вечномерзлых грунтах, следует ориентироваться, как правило, на применение безростверковых конструкций устоев и промежуточных опор или опор с ростверком, расположенным выше поверхности грунта, а в пределах водотоков - выше или ниже уровня первой подвижки льда. Опоры с фундаментами мелкого заложения допускается применять в тех случаях, когда оттаивание мерзлых грунтов не приведет к появлению недопустимых по условиям нормальной эксплуатации мостов деформаций опор, нормированных СНиП 2.05.03-84.

5.1.2 При проектировании фундаментов опор на мерзлых грунтах, используемых по принципу I, необходимо предусматривать мероприятия, направленные на поддержание в течение всего периода эксплуатации мостового перехода расчетной отрицательной температуры основания. С этой целью следует свести до минимума нарушения мохорастительного покрова, природного режима течения поверхностных и подземных вод на переходе, а при недостаточности этих мер - предусмотреть мероприятия по искусственному поддержанию расчетных температур путем использования специальных конструктивно-технологических решений опор и применения охлаждающих устройств.

Выбор вышеуказанных мероприятий должен производиться на основании теплотехнического расчета.

5.1.3 Для сохранения естественных водных режимов на мостовом переходе, грунты основания фундаментов опор которого используются по принципу I, необходимо по возможности исключить или свести к минимуму:

- пропуск воды под один мост нескольких соседних постоянных или периодических водотоков (за исключением протоков одного водотока);

- застои воды в пересыпанных протоках;

- длительную аккумуляцию воды под мостами и на подходах;

- срезки дна водотоков без укрепления его против размыва;

- срезку русла со вскрытием сильнольдистых грунтов или подземных льдов;

- завалы грунта, приводящие к застою воды под мостом;

- погружение свай с использованием метода протаивания грунтов основания;

- применение фундаментов мелкого заложения или заглубление в грунт сооружаемых в котлованах ростверков свайных фундаментов.

5.1.4 На участках залегания большой толщи (свыше 15 м) сильнольдистых грунтов (с относительной осадкой при оттаивании более 0,03) или подземных льдов, в местах наличия криопегов, в пределах водотоков с наледями, на неустойчивых косогорах и в других сложных условиях решение о месте расположения, типе и конструкции опор безростверковых или с ростверком следует принимать индивидуально для каждого проектируемого мостового перехода исходя из особенностей природных условий и результатов технико-экономического сравнения целесообразных вариантов конструкции моста в целом и подходов к нему, а также мер по предотвращению появления недопустимых деформаций опор в течение всего периода эксплуатации дороги. При этом рекомендуется обследовать целесообразность переноса места расположения мостового перехода, увеличения глубины заложения фундаментов, обеспечения сохранности мерзлого состояния грунтов основания опор с помощью охлаждающих устройств или других мер.

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЙ

5.1.5 Основания и фундаменты опор следует проектировать с использованием материалов инженерных изысканий, включающих результаты инженерно-геологических, мерзлотных, гидрогеологических, гидрологических и геодезических изысканий, выполненных в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07-87 и ВСН 156-88.

5.1.6 Материалы инженерно-геокриологических изысканий должны содержать:

- данные о характере мерзлотно-грунтовых условий строительной площадки, в том числе об особенностях распространения по площади и глубине залегания вечномерзлых грунтов, их генезиса, литологическом и гранулометрическом составах, криогенном строении, особенностях напластования, температуре, толщине слоя сезонного промерзания и оттаивания, средней годовой температуре, о мерзлотных процессах (наледях, буграх пучения, термокарсте, солифлюкционно-оползневых образованиях и др.), степени засоленности грунтов, наличии включений концентрированных солевых растворов (криопегов) и их напоре;

- результаты полевых и лабораторных исследований и испытаний грунтов, отражающие литологические типы, криогенное строение, физические и механические свойства в талом и мерзлом состояниях для нескальных грунтов - плотность, влажность, льдистость, просадочность при оттаивании, угол внутреннего трения, сцепление, теплоемкость, коэффициент теплопроводности; для скальных грунтов - степень выветрелости и трещиноватости, временное сопротивление на одноосное сжатие, коэффициент размягчаемости в воде и др.;

- дополнительные данные, необходимые для прогнозирования возможных изменений геокриологических условий строительной площадки, в том числе данные о продолжительности периодов и значениях положительных и отрицательных температур воздуха, толщине снежного покрова, мохорастительном покрове, а также о характерных особенностях проектируемого мостового перехода и производства работ по возведению опор моста и т.п.;

- исходные данные и требования, необходимые для разработки мероприятий по охране окружающей среды, подлежащие включению в проект опор моста, а также в проект организации и производства строительных работ (с целью обеспечения максимальной сохранности мохорастительного покрова, минимальных нарушений естественных условий напластования грунтов и протекания водотоков).

5.1.7 Материалы гидрогеологических и гидрологических изысканий должны содержать данные: об уровнях появления и установления подземных вод; химическом составе подземных вод с целью определения основных показателей их агрессивности по отношению к бетону или стальным оболочкам фундаментов; характере гидравлической связи подземных вод с водами открытых водоемов (рек, водохранилищ или озер).

Кроме сведений о подземных водах должны быть получены: характерные данные о наземных (поверхностных) водах, включающие расчетные уровень и расход воды; рабочие уровни для каждого месяца в году; уровни высокой и низкой межени; графики среднемноголетней продолжительности стояния характерных уровней воды; сведения о датах начала и конца ледостава и ледохода, толщине льда, уровнях ледостава и ледохода, возможных заторах льда; сведения о характере и степени агрессивности воды.

В дополнение к перечисленным сведениям необходимо собрать данные о специфических особенностях водотоков, характеризующие:

- прохождение паводков поверх ледяного покрова, обычно образующегося на перекатах при промерзании водотоков до дна, а также в местах появления наледей или ледяных заторов, возникающие при таких паводках подпоры воды и связанное с ними повышение ее уровней;

ФУНДАМЕНТЫ ОПОР МОСТОВ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Правила проектирования и строительства

Foundations of bridge supports in areas of permafrost soils. Design and construction rules

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - ООО "Лаборатория инженерной теплофизики" (ООО "ЦЛИТ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил подготовлен авторским коллективом АО ЦНИИС (руководитель - д-р техн. наук А.А.Цернант, канд. техн. наук В.П.Рыбчинский, канд. техн. наук И.А.Бегун), ООО "Лаборатория инженерной теплофизики" (ответственный исполнитель - д-р техн. наук В.В.Пассек, канд. техн. наук Н.А.Цуканов, канд. техн. наук В.П.Величко, канд. техн. наук Вяч.В.Пассек, канд. техн. наук В.Г.Дубинин).

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"

СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты"

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 48.13330.2011 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства" (с изменением N 1)

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3)

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 глубина нулевых годовых амплитуд температур в грунте: Глубина, на которой температура грунта остается неизменной в течение всего годового периода независимо от сезонных колебаний температуры воздуха на поверхности.

3.2 грунт засоленный: Грунт, содержащий водорастворимые соли.

грунт мерзлый: Грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями.

грунт многолетнемерзлый: Грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет.

3.5 грунт пластично-мерзлый: Грунт с большим содержанием незамерзшей воды, находящийся при температуре ниже 0°С, но выше температуры замерзания; обладает пластическими свойствами и может деформироваться под нагрузкой.

3.6 грунт сухомерзлый: Песчаный грунт с суммарной влажностью до 6%, гравийно-песчаный грунт с влажностью заполнителя до 6%.

3.7 грунт сыпучемерзлый: Крупнообломочный и песчаный грунт, имеющий отрицательную температуру, но не сцементированный льдом и не обладающий силами сцепления.

3.8 грунт твердомерзлый: Прочно смерзшийся, практически несжимаемый грунт, находящийся при температуре ниже границы замерзания.

3.9 деградация мерзлоты: Многолетний процесс постепенного повышения среднегодовой температуры многолетнемерзлого грунта, приводящий со временем к понижению верхней поверхности мерзлоты, разобщению ее от слоя сезонного промерзания и росту зоны постоянно талого грунта между ними.

мостовое сооружение (мост): Искусственное сооружение над различными препятствиями для пропуска различных видов транспорта и пешеходов, а также водотоков, селей, скота, коммуникаций различного назначения - порознь или в различных комбинациях.

мостовой переход: Комплекс сооружений, включающий мост, участки подходов в пойме реки, регуляционные и другие укрепления.

3.12 приведенная температура воздуха: Температура наружного воздуха, полученная на метеостанции и откорректированная с учетом солнечной радиации и испарения с поверхности.

3.13 растепление мерзлоты: Повышение температуры многолетнемерзлого грунтового массива.

3.14 сезоннодействующие охлаждающие установки; СОУ: Замкнутые теплообменные устройства различного типа с газообразным, жидким или парожидкостным теплоносителем, применяемые для охлаждения и замораживания грунта за счет действия естественной разности температур грунта и окружающего воздуха.

3.15 слой сезонного оттаивания: Поверхностный слой грунта, оттаивающий в летний период.

3.16 среднегодовая температура многолетнемерзлых грунтов: Температура грунта на глубине нулевых годовых амплитуд (10-15 м).

3.17 талик: Толща талых и немерзлых пород в зоне вечной мерзлоты, распространенная с поверхности или ниже слоя сезонного промерзания и существующая более одного года.

3.18 температура замерзания: Температура, при которой в грунте замерзает более 90% воды.

3.19 температура начала замерзания (оттаивания): Температура, при которой в порах грунта появляется (исчезает) лед.

3.20 температурное поле: Совокупность температур в каждой точке расчетной области грунта на рассматриваемый момент времени.

3.21 термокарст: Образование просадочных и провальных форм рельефа и подземных пустот вследствие вытаивания подземного льда или оттаивания мерзлого грунта.

3.22 температурный режим грунтов; ТР: Изменение температурных полей во времени.

3.23 уширенная площадка: Насыпь с горизонтальной поверхностью, размеры которой в плане существенно превосходят ее высоту, устраиваемая около какого-либо сооружения (опора моста, насыпь железной или автомобильной дороги) с целью понижения температуры грунтового основания основного сооружения.

4 Общие положения

4.1 Настоящий свод правил предназначен для применения при проектировании, устройстве и контроле по сооружению фундаментов опор мостов (путепроводов, эстакад), возводимых на многолетнемерзлых грунтах.

4.2 При проектировании фундаментов опор на многолетнемерзлых грунтах в зависимости от их конструктивных и технологических особенностей и мерзлотно-грунтовых условий применяется один из следующих принципов использования грунтов в качестве основания:

- принцип I - грунты основания используют в мерзлом состоянии, сохраняемом в течение всего периода эксплуатации сооружения. При этом грунты могут быть мерзлыми до строительства или замораживаемыми в процессе строительства;

- принцип II - грунты основания используют в талом или оттаивающем состоянии.

Рекомендуется применять принцип I. Применение принципа II связано с более значительными неопределенностями с нарушением равновесия среды, в частности, с протаиванием смежных массивов, расположенных рядом или внизу, что может привести к линейной деформации или сдвигу больших массивов.

4.3 В своде правил приведены требования, необходимые для учета характерных особенностей проектирования и сооружения на многолетнемерзлых грунтах безростверковых опор, свайных и мелкого заложения фундаментов с использованием типовых или апробированных на практике и рекомендованных для широкого применения проектов, а также для разработки индивидуальных конструктивно-технологических решений опор.

Общие положения, относящиеся к вопросам проектирования и устройства фундаментов опор мостов как на используемых в мерзлом или талом состоянии многолетнемерзлых грунтах, так и на немерзлых грунтах в части проектирования и сооружения фундаментов и надфундаментной части опор, отсыпки и укрепления конусов, укрепления русел и т.п. следует принимать в соответствии с действующими нормативными документами.

4.4 Проектирование и сооружение фундаментов опор мостов должно осуществляться с учетом требований к охране окружающей среды и защиты от опасных природных процессов.

4.5 При прогнозировании температурного режима грунтов оснований следует учитывать, что зона теплового влияния на грунт, находящийся непосредственно у каждой опоры, распространяется на расстояние в плане радиусом 50 м и более, поэтому необходимо проводить расчеты для всего мостового перехода, включая участки подходного земляного полотна и формировать территорию всего мостового перехода с учетом ее теплового влияния на зону непосредственно у опор.

Читайте также: