книги / Сопряжение проезжей части автодорожных мостов с насыпью

iB случае устройства невысоких касьшей (до 3 м) не требуется укрепления ояооеов насыпи и конусов от размыва при скорости течения потока до 2—3 м/с и яри отсутствии интенсивного навала льда. Крутизна откосов ардаамаеПся 1 1,5 и может быть допуще­ на для конусов путепроводов до 1:1, что позволит уменьшить длину путепровода.

Рйс. 3L Конструкция узла сопряжения с применением цементогрунта:

•При высоте насыпи у мостов более 3 .м участки насыпей, при­ легающих к сооружению, и конуса рекомендуется устраивать из цементогрунтш только в верхней части насыпи («иже подфер

.манника на 1,5—2,0 м). Нююйкио часть следует отсыпать из филь­ трующих грунтов, .уплотненных до плотности не менее 95 % от мак­ симальной стандартной (ipae. 31, б) В случае отсутствия фильт­ рующих грунтов допускается устройство сопряжений насыпи и конусов из цементогрунтов на ©сю высоту. Но при этом должны быть приняты меры для дренирования ©оды из тела насыпи (по­ перечные дренажные прорези, дренаж в основании насыпи). При высоких насыпях укладку переходных плит производят во всех случаях.

Стойки опор .в пределах их контакта с цементогрунтом при устройстве обоих типов сопряжений должны быть обмазаны би­ тумом за 2 раза.

Откосы нижней части насыпи а конусов, устраиваемых из фильтрующих грунтов, укрепляют в соотЕетствии с общеприняты­ ми правилами. В тех случаях, когда приманен цементогрунт, до­ полнительное укрепление откосов производят только при скорости течения .потока свыше 2—3 м/с

Земляное полотно в сопряжениях с мостами, устраиваемое из цементогрунта, .возводят до отметки низа основания дорожной одежды. В случае укладки на земляное полотно переходных плит лежень и щебеночную подушку не устраивают. При этом приме­ няют только поверхностный тип переходных плит. Переходные плиты при аофальто!бетонн)Ь1,х покрытиях и малоожимаемых грун­ тах основания © сопряжениях из цементогрунта допускается уст­

711

раивать (По истечений месяца после устройства з-емля-нсго полотна. Цементнобетонные покрытия (его верхний слой), а также асфаль­ тобетонные покрытия при грунтах основания повышенной .сжимае­ мости рекомендуется строить через год после сооружения земля­ ного «полотна.

Для смешения грунта с цементом применяют смесители типа Д-370, Д-704 или бетономешалки с принудительным перемешива­ нием типа С-б'34. Смесители устанавливают на месте работ или в ближайшем карьере при условии дальности возки материала не более Ю км. Смесительные установки необходимо снабжать до­ полнительным оборудованием для подачи и дозирования вяжу­ щего и для предварительного размельчения связного грунта.

Возведение конусов и насыпи в месте сопряжения с мостом производят послойной отсыпкой с последующим рa3ipавниванием материала. Откосы конусов и насыпи из цементогрунта планируют в каждом слое, отделку .поверхности производят площадочными вибраторами.

В 1969 г, в Латвийской ССР на подходе к мосту через р. Куя были по­ строены из цементогрунта конус и участок насыпи без применения в сопря­ жениях переходных плит. Для приготовления цементогрунта был применен мел­ кий одноразмерный песок. Добавка цемента составила 7—8% от веса сухой смеси, Смешение производили в смесителе С-780. Цементогрунтовую смесь транспортировали к месту работ автосамосвалами. Доставленную смесь натал­

и конусов производили ручными гладилками, а цементогрунт периодически по­ ливали водой. Дополнительного укрепления откосов насыпи и конуса не про­ водили. На противоположном берегу реки подход к мосту был устроен обыч­ ным способом с применением неукрепленной дренирующей засыпки (контроль­ ный участок) Здесь укрепление откосов было -выполнено бетонными плитками, уложенными на 10-сантиметровое гравийное основание. В основании насыпи на

Применение це1ме1нтогрунта для устройства конусов и насыпей на участках сопряжений с мостами позволяет «расширить жм-ен- клатуру применяемых грунтов и в некоторых случаях исключить трудоемкие работы по укреплению конусов и откошв насыпей от «размыва.

-Стоимость работ по устройству сопряжения из укрепленных грунтов К (не считая переходных плит) определяется по форму­ ле [.14]

К^/СзР+ Хд + Х„,

где Кар— стоимость .земляиы'х работ; Кд — стоимость вяжущего материала;

Км— стоимость работ ло смешению грунта с вяжущим.

72

Расчеты показывают что сопряжения из укрепленного грунта экономически пелеоообрааио (Применять яри дальности возки фильтрующих грунтов более 8—(10 .км

сыпью по «Методическим рекомендациям» Союздорвии началось в 1069 г. К 1976 г общее число построенных мостов и путепрово­ дов превысило 350 охватив все дорожно-климатические зоны.

Новые сопряжения стали основным проектно-строительным ре­ шением. Все реже применяют Г-обра ;ные плиты (см. рис. 1 з) а составные по длине плиты (ом. рис 4) применяют лишь некото­ рые проектные, организации Украины.

С начала строительства на ряде мостов Союздовийи установил наблюдения, в том числе на восьми мостах и путепроводах со сроком эксшлуатати 3—4 дада (табл. 19) В состав наблюдений, продолжающихся и в настоящее (время, входит осмотр состояния узла сопряжений и покрытия в пределах переходных плит, ниве­ лировка покрытия раздельно по правой и левой полосе движения и составление совмещенных .графиков нивелировок по годам на­ блюдений.

Для сравнения эксплуатационных показателей новых сопря­ жений одновременно велись наблюдения за двумя группами вбли­ зи расположенных мостов со старыми типами сопряжений, имею­

тить .высокое качество строительных работ при устройстве сопря­ жений на четырех путепроводах над дорогой (Киев-—Борисооль, что обеспечило отличную ровность и хорошее состояние дорожного покрытия. Компоновка узла сопряжений одного »• путепроводов приведена на рис. 32. Решетчатые укрепления конусов и откосов насыпи, заполненные разноцветным щебнем, причудливо сочетаю­ щимся с травяными ковриками, оживляют ландшафт и подчерки­ вают эстетические достоинства сооружения (рис. 33).

Эксплуатационные качества покрытия в пределах сопряжений оценивались по ровности покрытия, выраженной суммой углов перелома на длине 10 м. В соответствии с этим допустимая сумма углов перелома определялась как утроенное значение допустимых

высоты насьши для мостов с новыми и старыми типами сопряже-

73

т [> -и м е ч а й и е, Д робью показаны 'выюоты насщш на .разных концах мостов

•дай. Как .видно из рис,. 34, .ровность покрытия у мостов со стары­ ми типами сопряжений резко не удовлетворяет существующим требованиям ровности. В ротивопсложность этому покрытия у мостов с новыми сопряжениями имеют хорошую и отличную ров масть. Исключение составляет левобережное сопряжение моста через р. Неман, где неудовлетворительная ровность (тонки Ns I и

Поперечный разрез

2 на рис. 34) объясняется переувлажнением прутов насыпи род­ ником, выход которого на конусе земляного полотна был обнару­ жен вскоре после сдачи моста в зкшлуатагцию

Построение совмещенных графиков нивелировок покрытий по годам наблюдений показало и сништашеся общие деформации на­ сыпей около остов, что объясняется прежде всего соблкадеяием годичной выстой®® земляного полотна до укладки покрытия.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что новые кон струюцин сопряжений, несмотря на еще имеющиеся недостатки в их строительстве (недостаточное уплотнение грунтов насыпи в ковушв, небрежно выполняемый водоотвод с покрытия и др.) су щесивеино улучшают зкоплуатащионные качлства покрытий около

■МОСТОВ.

Рис. 33. Решетчатые укрепления конусов путепровода на дороге Киев — Борисполь

Как показано выше, при устройстве новых сопряжений мостов е насыпью по сравнению оо старыми улучшается ровность дорож­ ного покрытия, т. е, снижаются дорожночэксплуатавдонные затра­ ты, а также достигается экономия в материале береговых опор.

Снижение дор0)жно-1зк1аплуата1ц:йонных затрат происходит за счет повышения скорости движения -автомобилей и исключения расходов на ремонты просадок около мостов. Зная эти затраты и стоимость конструкций, можно оценить эффектишость капитало­ вложений при устройстве новых сопряжений по сравнению со ста­ рыми.

8Q

75

Учитывая, эдр на неровностях автомобили снижают скорость примерно вдвое [2:1], примем среднюю скорость движения в нор­ мальных условиях равной ош = 50 км/ч, а на участках снижения бо=30 им/ч. При таком изменении скоростей длина тормозного пути с учетом несвоевременного торможения [31] составляет 2.5 м. При обычных длинах современных мостов и путепроводов (40— 60 м, в среднем 50 м) участок снижения и «набора» скорости рас­ пространится на всю длину моста, составив 25 x 24-30=400 м.

На участке снижения скорости автомобили в начальный под экшлуатапии потеряют следующее количество автомобиле-часо©

Э0 = 0,57-3 — 1,71 тыс. руб./год.

Кроме эксплуатационных потерь из-за задержки доставки гру­ зов в сферу потребления понесут потери предприятия народного хозяйства. Подсчеты, однако, показывают что ® данном случае потери этого рода невелики и их можно не учитывать.

0 браэу1ющиеея неровиоюта покрытия в пределах старых сопря­ жений требуют периодических ремонтов, что на один мост, по дан­ ным Союздорнии [13], выражается суммой Эрис= 90 руб./тод.

Приведенную стоимость вариантов сопряжений для случая пе­ ременных во времени эксплуатационных расходов определим по формуле [17]:

где £ н —нормативный коэффициент эффективности капиталовло­ жений, принимаемый [27] равным 0,12

Я —стоимость опоры и ко-нструщий сопряжения, тыс. -руб.- Эрпс — расходы на ремонт [для 1-то -варианта — старые сопря­

жения), тыс. руб., Эр —аисплуатацнопные расходы на расчетный год (для 1-го

варианта), тыс. руб.

77

Примем, что .возрастание грузооборота и зависящих от време­ ни эксплуатационных расходов на дороге следует линейному зако­ ну, т. е. Зг=Э 0.('1 4 -аО> вде коэффициент ежегодного прироста гру­ зооборота составляет в среднем а=0,05. Расчетный год при этом определится как

к текущему моменту [27].

На расчетный год зависящие от движения эксплуатационные затраты по сравнению с начальным годом возрастут з число раз

tp — (1 -f- д^р)^— 1 -f-,0,05 • 12,5|= 1,6,

что определяет значение последнего члена формулы (6) для 1-го варианта сопряжения Эр—Э0Хр= 1,71-1,6=2,8 тыс. руб. Для 2-го варианта (новые сопряжения) формула (6) ограничивается лишь одним членам

Для определения показателей эффективности капиталовложе­ ний используем стоимости конструкций по сравнительным расче­ там Киевского филиала Союздорпроекта (см. § 10) для высоты наСыии 4 м и стоечных опор на естественном основании, для коз­ ловых опор на естественном и на свайном основании (соответст­ венно при высоте насыпи 6 и 8 м). Подсчеты сведены в табл. 20.

А Р saa Pi—Р г%тыс. руб.

•Как видно из приведенных данных, применение новых конст­ рукций сопряжений дает экономию приведенной стоимости в сред­ нем 2,8 тыс. руб. на один мост. Коэффициент эффективности и срок окупаемости сопряжений далеко превосходят нормативные значения, что свидетельствует о высоких технико-экономических показателях этих конструкций.

78

Список литературы

1. Б е л ь ф е р С. М. Исследование влияния характеристик состояния грунта на деформации оснований железнодорожных насыпей. В кн.: Вопросы исследо­

тодорожных мостов с насыпями. В кн.. Проектирование и строительство искус­

13.Методические рекомендации по устройству сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью. М. 1971, 35 с. (Союздорнии),

14.Методические рекомендации по устройству земляного полотна на под­ ходах к мостам и конусов из цементогрунта. М., 1973. 20 с. (Союздорнии).

15.Методические указания по проектированию земляного полотна на слабых грунтах. М., Оргтрансстрой, 1968. 1,97 с.

№. Методические рекомендации по проектированию и строительству сопря­

жений автодорожных мостов и путепроводов. М., 1975. 38 с. (Союздоршш), М.,

79