20.11.2018
На сегодняшний день Бельгию вполне заслужено называют одним из самых крупных поставщиков продовольственных товаров, а также...


19.11.2018
В последние годы всё большее количество люде используют для обшивки фасадной части своего жилого здания металлический сайдинг (из...


19.11.2018
Горячекатаный швеллер в последние годы считается весьма популярным типом металлического проката. Он нашёл широчайшее во многих...


19.11.2018
Участие профессионального адвоката в уголовном производстве в настоящий момент считается важнейшим условием для того, чтобы моно...


19.11.2018
Наличие надежных дверных замков в рабочем состоянии — залог того, что квартира и все ее имущество останутся целыми. Это защита от...


17.11.2018
Сантехнические ревизионные люки являются технологичными углублениями или же, иными словами, колодцами, где располагаются счётчики...


Защита и укрепление оснований опор

08.06.2018
Все временные опоры, включая свайные опоры эстакад, и ледорезы основанные на подверженных размыву грунтах, должны быть защищены от подмыва. Во всех случаях должны быть также защищены каменной мостовой (одиночной или двойной, в зависимости от скорости течения воды) конусы насыпей, откосы дамб, траверсов, насыпей у труб со стороны напора на высоту 0,5 м выше горизонта высокой воды с учётом высоты волны.

Защита основания опор в тех случаях, когда не требуется специальное укрепление, производится камнем или лёгкими фашинными тюфяками.

Опоры защищают камнем во все стороны на 2—3 м и между сваями и рамами (для свайных и рамно-лежневых опор). Толщина отсыпки 0,5—1 м.

При скорости течения, превышающей допустимую для грунта в основании (табл. 49), требуется специальное укрепление опор и ледорезов, а иногда и русла, крупным камнем, габионами, фашинными тюфяками.

Применение каждого типа укрепления определяется скоростью течения (табл. 50) и условиями производства работ (в затопленном или незатопленном месте) с учётом имеющихся ресурсов.


Следует иметь в виду, что сопротивление грунта или камня выносу его водой возрастает с увеличением глубины водотока, что можно объяснить повышением давления столба воды на частицы грунта. Поэтому для одного и того же грунта или типа укрепления, в зависимости от глубины воды над ним, размывающие скорости в табл. 49 приведены различные.

Особое внимание следует уделить опорам в пределах затопления, заложенным мелко или непосредственно на размываемом грунте. К таким опорам относятся рамно-лежневые, шпальные и ряжевые опоры, а также свайные в ряжевых и неглубоко забитых свайных оболочках с каменным заполнением. Вымывание грунта из-под каменного заполнения влечёт его осадку и накренение опоры.

Особого внимания требует также укрепление опор, подверженных наибольшему воздействию неотрегулированного потока.

Среди различных видов укреплений наиболее целесообразными являются: в незатопленных местах каменное мощение, а на слабых грунтах каменная отсыпка или прорастающие фашинные покрытия. В затопленных местах фашинные тюфяки и, при невозможности опускания их, тяжёлые фашины. Если одновременно с укреплением грунта от размыва требуется увеличение глубины заделки свай, то иногда уместно укрепление каменной отсыпкой по тюфяку (тем более на илистых грушах, засасывающих камень) или непосредственно по грунту.


При определении необходимой площади частичного укрепления от размыва грунта лишь в отдельных пролётах моста следует иметь в виду, что в случае превышения паводком расчётного горизонта вероятность размыва в укреплённых пролётах с размываемым грунтом увеличивается, так как исключается размыв, в укреплённых пролётах и вследствие некоторого стеснения русла самим укреплением. В обнажаемых после спада воды участках водотока иногда наблюдается образование промоины между укреплениями смежных опор (фиг. 319). Такой значительный подмыв влечёт, в зависимости от типа укрепления, скатывание камня в промоину и расширение последней в направлении к опорам или опускание конца тюфяка. На этот случай ширина тюфяка принимается несколько увеличенной.

Укрепление камнем выполняется в незатопленном месте преимущественно одиночной и двойной мостовой иногда в плетнях, а в затопленном месте — отсыпкой из крупных камней, габионами или каменной отсыпкой, прикрытой сверху металлической сеткой.

Мощение необходимо выполнять по подготовительному слою. Этот слой защищает непосредственно грунт от вымывания водой, просачивающейся между камнями мостовой. Последние в свою очередь предохраняют от смывания и механического повреждения подготовительный слой. Поэтому даже двойное мощение, уложенное на грунт без подготовки, не полностью защищает его от вымывания.

Надёжность мощения определяется: а) величиной камней; б) наличием подготовительного слоя (мха, а лучше щебня) и толщиной его, которая для особо ответственных укреплений повышается при щебне до 30 см; в) плотностью укладки на ребро камней в рядах мощения с последующей тщательной забивкой (расщебёнкой) пустот мхом или щебнем; г) закреплением (опиранием) мощения против сползания на каменной устойчивой отсыпке — рисберме (фиг. 320); д) сопряжением мощения по всем его границам заподлицо с поверхностью грунта (фиг. 321).

Для временных укреплений вместо мха могут быть применены камыш, солома, навоз. Однако эти материалы и мох быстро разрушаются, особенно в южных районах.

Камень в мостовой должен ставиться только на ребро. Размер камней не менее 25—30 см, а для нижнего слоя (при двойном мощении) не менее 15—20 см.

Повышение прочности укрепления достигается мощением в прикол, а также мощением в плетневых клетках; в последнем случае повышенная прочность мостовой сохраняется до тех пор, пока не сгниёт плетень и колья, если они лишены возможности прорастания.


Плетневые клетки устраиваются квадратными со стороной, равной около трёх высот мощения; высота забора принимается равной толщине мостовой. Колья диаметром 5—8 см для забора забиваются в грунт на глубину полутора-двух толщин мощения и в уровень или с возвышением на 5—7 см над мостовой. При устройстве мостовой по откосам колья забиваются под углом, средним между отвесной линией и перпендикуляром к укрепляемой поверхности.

Для прорастающих заборов колья, а также нижние пучки хвороста выбирают из ивовых пород; забивка кольев производится в подготовленные отверстия.

Камень для отсыпки надо применять по возможности крупный, не смываемый наибольшей ожидаемой скоростью течения в период службы сооружения. Минимальный размер камней в зависимости от наибольшей средней скорости течения может быть принят 15 см — при скорости до 2 м/сек, 25 см — при скорости до 2,5 м/сек, 40 см — при скорости до 3 м/сек. При сбрасывании камней в воду их размер, кроме того, должен назначаться с учётом скорости течения воды при производстве работ. Приведённые размеры камней ориентировочные, поскольку не учитывают разнообразных условий: формы и тщательности укладки, глубины воды и т. д.

Сравнительно небольшие размеры рваных камней, обычно применяемых для укрепительных работ, ограничивают пределы применения каменных отсыпок для средних скоростей течения воды — до 2—3 м/сек, в то время как в наиболее деятельных пролётах моста и особенно у опор могут наблюдаться более высокие местные скорости. В таких случаях каменная наброска, несмотря на большой расход камня, оказывается практически бесполезной. Известны случаи напрасной значительной затраты камня на укрепление постоянных опор наброской, которая смывалась полностью всякий раз высоким паводком. Тем более, каменная наброска неэффективна при большой глубине и значительной скорости течения в момент производства каменной отсыпки (камни уносит от основания опоры вниз по течению), и, кроме того, проверить в таких условиях результаты работы практически не всегда бывает возможно, Применение желобов для опускания камня в указанных условиях сопряжено с большими трудностями. Поэтому более целесообразно применять камень для укрепления в виде мостовой (где возможно), а также в виде габионов или каменной отсыпи с защитой металлической сеткой (фиг. 322). Диаметр проволоки 2—4 мм.

Габионы — корзины из металлической сетки, заполненные камнем, обычно применяют размером 0,5х0,5х1,0 м и более в зависимости от скорости течения и глубины воды.

При заполнении габионов камнем непосредственно на месте укладки, их размеры могут быть увеличены. Ho в этом случае для снижения трудоёмкости изготовления и сокращения расхода проволоки целесообразно укладывать габионы больших размеров лишь по контуру площади укрепления. Пространство между габионами заполняется камнем, прикрываемым сверху металлической сеткой, надёжно закреплённой с габионами.

Иногда вместо металлических сеток для небольших габионов применяют корзины различных форм, сплетённые из хвороста, или тяжёлые фашины. Недостатком каменно-хворостяных укреплений, располагаемых в незатопленном месте, особенно в пределах колебания горизонта воды, является быстрое (в течение 2—3 лет) разрушение хвороста.

При сбрасывании габионов, фашин и камней необходимо не допускать повреждения элементов опоры (схваток, болтов). Площадка, с которой сбрасываются габионы (когда работы производятся с мостового полотна), должна/быть вынесена за пределы очертания опоры в плане. Габионы иногда опускают с пловучих средств (плота, баржи).

Укрепление камнем слабых, иловатых грунтов не рекомендуется, так как отсыпь постепенно погружается в грунт; в этом случае предпочтительно применение фашин.

Укрепление фашинными тюфяками является наиболее надёжным типом укрепления основания опор, русла и берегов. Укреплению фашинными тюфяками, разумеется, должны предшествовать обследование русла для выяснения возможности опускания тюфяков, расчистка в необходимых случаях от обрушенного металла, глубинного льда и пр., засыпка промоин камнем или тяжёлыми фашинами.

Глубинный лёд, представляющий собой массу несросшихся кристаллов льда, располагается непосредственно под поверхностным льдом, достигая иногда толщины в несколько метров и большого распространения в стороны. Удаление, проталкивание с оси моста глубинного льда значительной мощности трудно и не всегда удаётся даже подрыванием и водолазами.

В затопленных местах фашинные тюфяки практичнее всего изготавливать на льду непосредственно над местом опускания или в стороне, если требуется производить расчистку русла от металла, шуги и прочих предметов, мешающих погружению тюфяка. Известны примеры изготовления тюфяков наплаву, при помощи плота, осложняющего, однако, опускание тюфяка в воду, так как разборка плота под тюфяком затруднительна. При изготовлении тюфяков на берегу, для облегчения спуска их в воду со стапелей, устраиваемых обычно с наклоном в 15—20° в сторону реки, следует заблаговременно укладывать катки из брёвен.

Подача по воде, а также опускание тюфяков в воду производятся катерами и тросами при помощи лебёдок. Погружение тюфяков на дно достигается загрузкой их камнем.

При опускании тюфяка необходимо обеспечить равномерное погружение всей его площади, для чего по углам тюфяка устанавливают вешки, по которым следят в процессе опускания за глубиной погружения тюфяка.

В незатопленных местах поверхность укрепляемого грунта непосредственно покрывается слоем в 25—30 см хвороста, который сверху закрепляется через 1 м прутяными канатами или жердями с кольями, забитыми в грунт, и пригружается камнем на высоту 0,2—0,4 м.

При укреплении наклонной поверхности устраивают плетневые клетки для предотвращения сползания каменной пригрузки.

Хворост по условию производства работ нередко укладывают готовыми, связанными в пучки фашинами диаметром около 25 см. В особо размываемых местах под хворост укладывают солому слоем 3—5 см.

При укреплении незатопленной поверхности лучше всего устраивать фашинные покрытия с прорастающими ивовыми кольями. Такое покрытие, прорастая, не только более надёжно держится на грунте, но и укрепляет его корнями.

Конструкция фашинного тюфяка приведена на фиг. 323.

Прутяные канаты для связывания тюфяков или хворостяного (и фашинного) покрытия готовят диаметром 10—13 см длиной по размеру покрытия из наиболее гибких лозин. Через 20—25 см канаты перевязываются теми же гибкими прутьями или вязальной проволокой. Канаты по покрытию укладывают сеткой с величиной ячейки до 1x1 м. В местах пересечения канатов в грунт забивают колья. В тюфяке такие сетки размещают сверху и снизу хворостяной толщи тюфяка, и обе сетки в пересечениях связывают между собой проволокой. Иногда вместо прутяных канатов применяют проволоку диаметром 4—8 мм.

В тюфяк забивают колья, обделываемые затем плетнём в виде корзин высотой 0,3—0,5 м, и последние загружают камнем.

Толщина слоя хвороста в тюфяке принимается 0,4—0,7 м, а высота каменной отсыпки в плетнях 0,2—0,4 м в зависимости от требуемой надёжности и площади укрепления.

Фашинные тюфяки целесообразно устраивать объемлющими вокруг опоры и общими для опоры и ледореза, если последний расположен вблизи опоры (фиг. 324).

Размер тюфяков в плане определяется размерами площади укрепления, а также условиями производства работ по доставке к месту укладки и опусканию тюфяков. При укреплении опор тюфяки принимаются размером на 5—10 м шире опоры в каждую сторону, а вообще грунт вокруг опор укрепляется тюфяком на ширину, равную величине теоретического размыва в данном месте плюс 3—4 м. Такое уширение тюфяка рассчитано на допущение некоторого размыва в пролёте между опорами. В этом случае по мере подмыва концы тюфяка будут опускаться, защищая опору от дальнейшего подмыва, и тем в большей мере, чем шире тюфяк. Размыв с низовой стороны обычно простирается на большую глубину и, следовательно, на большую длину, чем с верховой стороны. Соответственно этому длина тюфяка в низовую сторону назначается больше, чем в верховую и боковые стороны, примерно на 20—30%.

Если общая ширина двух тюфяков смежных опор получается равной или близкой к величине пролёта, то укрепление грунта в данном случае принимается сплошным на всём протяжении между опорами (фиг. 325).

Величина теоретического размыва равна отношению недостающей площади живого сечения под мостом к имеющейся площади, умноженному на глубину воды в данном месте, при расчётном горизонте воды.


Для надёжности укрепления как опор, так и русла целесообразно опускать тюфяки возможно большей площади. Тюфяки небольших размеров желательно объединять в один общий тюфяк на плаву перед погружением его в воду (фиг. 326 и 327). Небольшие тюфяки при большой площади укрепления целесообразно готовить стандартных размеров, например 8х8 м.

Укладка небольших тюфяков со стыкованием их внахлёстку и перекрытием стыков на 1—1,5 м получается неконструктивной, менее надёжной в отношении защиты грунта по всей поверхности такого укрепления и неэкономичной (фиг. 328). Однако применение больших тюфяков осложняет опускание их и требует более солидной вязки канатов, сеток и всего тюфяка в целом. Оптимальными размерами тюфяков в плане является от 15х30 до 20х40 м. Известны, однако, случаи применения тюфяков больших размеров (фиг. 327).

Тюфяки, изготовленные на льду, могут быть опущены вместе со льдом после его обрубки по периметру тюфяка. При этом толщина льда желательна небольшая: до 20—50 см, в противном случае замедляются опускание тюфяка и таяние льда под ним. Средняя скорость погружения тюфяков со льдом — около 1 м в сутки. По мере опускания лёд под тюфяком частично тает, но пока не растает полностью, он будет препятствовать прилеганию по всей поверхности тюфяка ко дну. Попавший под ледяное поле с тюфяком слой ледяной шуги, мешающей опусканию, удаляют подрыванием небольшими зарядами по 0,2—0,4 кг, а также с помощью водолазов.

Равномерность опускания тюфяка регулируют каменной наброской со льда или с пловучих средств (лодки, понтона).

После опускания на дно тюфяки дополнительно загружают камнем с расчётом заполнения плетневых ячеек, а вокруг опор и между сваями опор на высоту около 1 м и во все стороны от опоры около 2 м, если нет специальных условий (фиг. 325). При этом камень для отсыпки вокруг опор должен быть возможно большего размера, не менее 40—50 см. Загрузка камнем должна быть равномерной по всей площади тюфяка.

Окончательное погружение тюфяка на дно проверяется измерением глубин в одних и тех же местах до и после опускания тюфяка. Тюфяк, не осевший на дно, дополнительно загружают камнем. В более ответственных случаях качество укрепления русла контролируется подводным обследованием водолазами.

В особых случаях, при значительных скоростях течения, например, в условиях горных рек, применяют специальные тюфяки, в частности, из железобетонных блоков, «нанизанных» на арматурное железо.

Тяжёлые фашины, представляющие связки хвороста длиной 3—4 м, заполненные по всей длине внутри камнем размером по 10—30 см так, чтобы диаметр фашин не превосходил 50—60 см, а вес 100—250 кг, применяются главным образом в местах, не допускающих опускания тюфяков, или для заполнения промоин, в частности, при паводках и ледоходе, когда опускание тюфяка вообще невозможно. Расход материалов при укреплении фашинами, погружаемыми в воду, имея в виду хаотичность их расположения, несколько больший по сравнению с укреплением тюфяками. Фашины, как и тюфяки, нуждаются в дополнительной пригрузке камнем после их опускания.

Укрепление шпунтом. В некоторых случаях может оказаться целесообразным устройство шпунтовых ограждений вокруг основания опор, особенно рамно-лежневых и клеточных, а также поперёк всего подмостового русла на малых водотоках. Укрепление шпунтом опор ЛИИЖТ на высоту до горизонта меженних вод допустимо лишь при избыточном отверстии моста, но и в этом случае нежелательно из-за стеснения отверстия. В случае, когда нельзя обеспечить низкое возвышение шпунта над поверхностью дна путём обрезки подводной части шпунта или специальной его забивки, целесообразно применение фашинного тюфяка или каменной отсыпки, защищённой металлической сеткой .

В трубах, особенно работающих с напором, необходимо устранить все щели, в частности, трещины в стенах и швы между звеньями, конопаткой, просмолённой паклей, заливкой цементным раствором и т. д. во избежание протекания воды в насыпь и вымывания последней. Следует иметь в виду, что неудовлетворительная заделка щелей и швов в некоторых случаях являлась причиной полного разрушения массивных труб и самой насыпи при образовании подпора перед трубой. Во избежание этого заделка щелей должна быть весьма плотной и прочной. С той же целью необходимо «предотвратить просачивание воды в насыпи вдоль стен трубы, а также и фильтрацию через самую насыпь.

Для предупреждения размыва низового русла и разрушения выходного оголовка и самой трубы необходимо вплотную к лотку с низовой стороны устроить замощённую рисберму из крупных камней на глубину до 1—1,5 м по всей площади, подверженной воздействию потока, ниспадающего по выходе из трубы. Скорость течения воды непосредственно за трубой в 1,25 раза больше скорости в трубе.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: