книги / Проектирование подходов к мостам

означает, что период спада воды в реке является более опасным, чем период ее подъема. Опыт эксплуатации пойменных насыпей по­ казывает, что обрушение их откосов чаще всего наблюдается имен­ но в период спада уровня воды в реке.

Во время спада уровня воды происходит и непосредственное вымывание частиц грунта из пойменной насыпи, то есть суффозия грунта. Это также оказывает отрицательное влияние на устойчи­ вость насыпи.

гУв&

/

т чуг4ппт'*ттшгмIM ш тлутлуm гм fwт/// гшттrWTwrwfuчш гтУш*>»г

Рис.5. Сквозная фильтрация воды через пойменную насыпь:

I - стрелка, показывающая направление сил гидродинамического давления

Как известно [ l 4 ,3 4 ] , вследствие стеснения живого сечения

когда насыпь отсыпана из крупнозернистого однородного грунта, суффозия не наблюдается, поэтому сквозная фильтрация серьезной опасности не представляет.

Пойменные насыпи подвергаются воздействию ветровых волн, движущихся льдин, карчехода, а также размывающему действию те­ кущей вдоль откосов воды. Кроме того, может происходить слыв грунта поверхностными водами, которые попадают на откосы поймен­ ных насыпей во время дождя или в период снеготаяния. Сухие о т -

12

косы пойменных насыпей могут подвергаться также выветриванию. Поэтому требуется специальное укрепление откосов и подошв пой­ менных насыпей. Подробно этот вопрос рассматривается в п.15.

ной насыпи, обеспечивает ее устойчивость и поэтому представ­ ляет собой серьезную проблему, требующую тщательного и всесто­ роннего изучения.

Возведение пойменных насыпей предусматривают из грунтов выемок, сосредоточенных резервов и грунтов русла и пойм.

Наиболее пригодными для отсыпки пойменных насыпей являются крупнозернистые грунты. К ним относятся каменистые, щебеночные и гравелистые грунты, а также крупнозернистые и среднезернистые пески. Положительными качествами этих грунтов являются их проч­ ность и устойчивость. При насыщении водой они почти не снижают сил сцепления и внутреннего трения. Кроме того,, крупнозернистые грунты имеют высокий коэффициент фильтрации.

Возведение пойменных насыпей целесообразно производить сп о -. собом гидромеханизации. Пески; коренного русла рек и грунты до.- статочно глубоко залегающих под поймой слоев аллювия в бол ь- - шинстве случаев являются пригодным материалом для намыва поймен­ ных насыпей. Эти грунты хорошо промыты водой, обычно лишены пы­ леватых частиц и создают надежное основание для укрепления от­

чески.

Непригодными для отсыпки пойменных насыпей являются пылева­ тые, растительные и засоленные грунты, мелкозернистые пески, мергель, трепел, солонцы и мел. Отрицательным качеством этих грунтов является их значительная влагоемкость. Поглощая боль­ шое количество воды, они набухают и разжижаются. При этом на­ блюдается резкое уменьшение силы сцепления между отдельными час­ тицами, силы внутреннего трения и несущей способности грунтов,

13

Мл во влажном состоянии не обладает силами сцепления и внутреннего трения, он легко расползается. Кроме т о го , ил свободно выдавливается из-под насыпи.. Поэтому если на дне озер, староречий и протоков, пересекаемых пойменной насыпью, имеется слой ила, то его необходимо удалять одним из следу­ ющих способов:

1) отжатиеч весом пойменной насыпи;

2 ) вытеснением давлением воды, выбрасываемой гидромонито­ рами, которые производят нагнетание воды в буровые трубы, опу­ шенные через насыпь в слой ила;

3 ) высасыванием землесосами до отсыпки насыпи.

Торф часто встречается на заболоченных поймах, а также в местах пересечения пойменной насыпью озер и староречий. Торф имеет большую влагоечкость и незначительную несущую способность, поэтому его также нужно удалять из-под насыпи. Удаление торфа обычно производится путем выдавливания его в стороны в процес­ се возведения насыпи. При наличии заболоченных пойм целесообраз­ но возводить насыпи с погружением их на плотное минеральное дно болота.

5 . ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА

Продольный профиль подхода к мосту имеет три характерных участка: I - спуск с берега речной долины на пойму; П - низкую пойменную насыпь с минимальным допускае чыч возвышением бровки

Спуск с берега речной долины на пойму ( I участок) проекти­ руют как обычную автомобильную дорогу, так как эта часть подхо­ да соединяет низкую пойменную насыпь, подтопляемую в период про­ хождения высоких вод, с неподтопляемой дорогой за пределами реч­ ной долины. Этот участок иногда проектируют в виде выемки,грунт из которой часто используют для возведения пойменной насыпи. При

пологом береге речной долины I участок проектируют в виде насыпи,

В местах сопряжения спуска с неподтопляемой дорогой и пойменной насыпью вписывают вертикальные кривые (выпуклую и вогнутую) .

15

Рис.7 Схематический продольный профиль подхода к мосту:

1 - мост; 1,П и Ш- характерные участки продольного профиля; РУВВ - расчетный уровень высоких вод; УЧВ - уровень меженных ■вод

Низкая пойменная насыпь (П участок подхода к м осту) имеет

иногда значительное протяжение, особенно на мостовых переходах через равнинные реки с широкими поймами, поэтому с целью сниже­ ния стоимости строительства на этом участке принимают минималь­

няется тем, что 'заметное снижение отметок водной поверхности вдоль верхового откоса пойменной насыпи наблюдается на коротком ее про­ тяжении около моста. На ри с.8 показан поперечный профиль водной поверхности с верховой стороны пойменной насыпи. Он представляет собой выпуклую кривую спада с уклоном свободной поверхности, рез­ ко увеличивающимся на коротком участке вблизи моста (практически на участке подъема к мосту, то есть на Ш участке) .

Подъем к мосту (участок Ш) соединяет две площадки, имеющие различные отметки: проезжую часть моста и низкую пойменную на­ сыпь.

Проезжую часть моста обычно устраивают горизонтальной. В неко­ торых случаях мост проектируют с продольным уклоном. При этом преследуют следующие цели:

1) улучшение водоотвода (при больших пролетах м оста) ;

16

Рис.8 . Поперечный прошиль водной поверхности с верховой стороны пойменной насыпи:

1 - мост; 2 - кривая спада

2 ) снижение высоты подхода к мосту при высоких подчостовых габаритах в судоходных пролетах й низких берегах (например, в городских условиях ) ;

3 ) обеспечение выхода на берег речной долины без устройства глубокой выемки.

Иногда длинные мосты располагают на уклонах, руководствуясь архитектурными соображениями.

В тех случаях, когда мост проектируют с продольным уклоном, подъем к мосту соединяет горизонтальный и наклонный участки про­ дольного профиля. Уклон на мосту не должен превышать максималь­ ного для автомобильной дороги данной технической категории.

Подъем на мост соединяют двумя вертикальными кривыми: (вогну­ той и выпуклой) с прилегающими к нему элементами продольного про­ филя.

Для того чтобы сопряжение моста с пойменной насыпью не нару­ шалось при движении автомобилей по перелому продольного профиля, или по участку с переменным уклоном (по вертикальной кривой), ко­

нец каждой вертикальной кривой назначают не ближе чем на 10 м от гра - ниц (начала или конца) моста. Обычно этот участок принимают рав­ ным 10-25 м. На кем сохраняется продольный уклон моста: если про­ езжая часть моста горизонтальна, то на данном участке устраивают площадку, являющуюся продолжением проезжей части моста; если

17

мост проектируют с продольным уклоном, то этот же уклон при­ нимают и на указанном участке.

При проектировании продольного профиля мостового перехода

необходимо учитывать следующие факторы:

1) безопасность движения, которая обеспечивается соблюде­ нием определенного сочетания элементов плана трассы и продоль­ ного профиля;

2) допускаемый максимальный продольный уклон;

3 ) минимальные радиусы вертикальных кривых (выпуклых и

вогнутых) ; 4 ) контрольные точки, которые определяют высотное положение

красной (проектной) линии на продольном профиле мостового пере­ хода в пределах разлива высоких вод;

5 ) необходимое возвышение бровки земляного полотна над по­ верхностью земли за пределами разлива высоких вод;

6) рельеф и геологическое строение берегов речной долины в месте пересечения ее мостовым переходом.

По условиям безопасности движения наилучшим является такой вариант, когда продольный профиль мостового перехода горизонта­ лен или имеет небольшой односторонний уклон. Крутой односторон­ ний уклон в этом отношении менее благоприятен: при больших ско­ ростях автомобилей, движущихся под уклон, может произойти их занос во время торможения на скользком дорожном покрытии.

При выпуклом продольном профиле с крутыми подъемами на под­ ходах к мосту резко ухудшаются условия видимости предстоящего пути (р и с.9 ,а) . Для лучшей ориентации водителя в предстоящем пути при подходе к мосту и проезде по нему целесообразно проек­ тировать с обеих сторон моста небольшие участки дороги с гори­

зонтальным продольным профилем или весьма незначительными укло­ нами (р и с .9 ,б ) .

План подходов к мосту также оказывает большое влияние на безопасность движения. Весьма нежелательны на подходах горизон­ тальные кривые малого радиуса, которые ухудшают видимость при подъезде к мосту и выезде с него. Особенно следует избегать кривых малого радиуса на участках с большим продольным уклоном. Как указывает Е.Е.Гибшман [2 0 ] , в таких случаях дорожно-транс­ портные происшествия наиболее вероятны, причем они обычно при­ водят к весьма тяжелым последствиям.

18

Рис.9. Влияние продольного профиля мостового перехода на условия безопасности движения автомобилей:

а - выпуклый продольный профиль с крутыми подъемами на под­ ходах к мосту; б - проектирование с обеих сторон моста участ­ ков дороги с горизонтальным продольным профилем или весьма незначительными уклонами; 1 - автомобиль, подъезжающий к мосту; 2 - встречный автомобиль; 3 - зона отсутствия види­ мости для автомобиля 1

Допускаемый максимальный продольный уклон на подходах к мос­ ту и минимальные радиусы вертикальных кривых (выпуклых и вогнутых)

принимают по СНиТТу 2.05.02 -85 [ЗБ]- в зависимости от технической категории автомобильной дороги, частью которой является мостовой переход. Продольный уклон на подходах к мосту не должен превышать максимального уклона, который встречается на участках автомобиль­ ной дороги, находящихся за пределами мостового перехода: если принимать наибольшие продольные уклоны только на подходах к мос­ ту (с целью уменьшения объема земляных работ) , то тогда будет ограничено движение автопоездов на всем протяжении проектируемой

дороги.

Максимальный продольный уклон принимают на I и Шучастках продольного профиля (р и с.7 ) . Длина каждого из этих участков должна быть достаточной для возможности размещения на них тан­

генсов выпуклых и вогнутых вертикальных кривых.

На мостах принимаютболее низкое значение продольного укло­

на, чем на подходе. Как было указано выше, часто мосты распола­

гают на горизонтальных площадках. На автодорожных и городских

19

мостах максимальный продольный уклон принимают не более 20%*- Только в исключительных случаях зтот уклон увеличивают до 30#о- для автодорожных мостов, которые находятся на дорогах общей сети, и до 40&>- для городских, а также для мостов, проекти­ руемых на дорогах промышленных предприятий. Однако в этих слу­ чаях с целью обеспечения безопасности движения рекомендуется устраивать повышенный бортовой камень (бордюр) . Для всех ав­ тодорожных мостов с деревянным настилом максимальный продоль­ ный уклон принимают: не более 20Явлри продольной укладке досок и не более 30%>- при поперечной.

Контрольными точками, которые определяют положение красной линии на продольном профиле мостового перехода, являются:

1) минимальная допускаемая отметка проезжей части по оси

в пределах размещения судоходных пролетов внсоководного моста находится из следующего выражении (р и с .1 0 ):

мается по прилож.1 в зависимости от класса пересекаемого водно­ го пути) ; С - конструктивная высота пролетного строения, м,

которую отсчитывают от низа пролетного строения тоста до отмет­ ки оси проезжей части (принимается по прилож.2 для балочных мос­

щения несудоходных пролетов судоходных рек минимальная допуска­ емая отметка проезжей части по оси моста определяется по формуле (р и с.11)

20