2.11. Сопряжение моста с насыпью следует конструировать так, чтобы гравийно-песчаная подушка под лежнем переходной плиты всей своей шириной опиралась на дренирующий грунт (рис. 2, а), либо на насыпь ниже глубины промерзания (рис. 2, б, в).

2.12. В районах недостаточного увлажнения, где средняя многолетняя сумма осадков (период наблюдений не менее 20 лет) за сентябрь и октябрь не превышает 50 мм, а также для песчаных насыпей подушка под лежень может опираться выше глубины промерзания (рис. 2, г).

Рис. 2. Схема общей компоновки узла сопряжения моста с насыпью:

1 - дренирующий грунт; 2 - грунт насыпи; hпром - глубина промерзания грунта

2.13. Для устройства дренирующей засыпки за опорами и конусов применяют грунты и материалы, не увеличивающиеся в объеме при замерзании: крупный и средний песок, мелкий непылеватый песок (частиц менее 0,1 мм не более 25 %), металлургический шлак. Коэффициент фильтрации дренирующего грунта после уплотнения до величины 0,98 должен быть не менее 2 - 3 м/сутки.

Рис. 3. Схема устройства дренирующей засыпки на мостах в районах недостаточной влажности:

1 - переходная плита; 2 - дренирующий грунт; 3 - грунт насыпи

2.15. При расположении моста на вогнутой кривой или при уклоне дорожного покрытия в сторону моста поверхностные воды с покрытия должны отводиться за пределы сопряжения продольными лотками и сбрасываться поперечными лотками, устраиваемыми на откосе насыпи (рис. 4). Для этого насыпь около моста на длине переходных плит плюс 10 м уширяют на 0,75 м с каждой стороны.

2.16. При расположении моста или путепровода на выпуклом профиле поверхностную воду также следует отводить продольными лотками за пределы сопряжений и сбрасывать поперечными лотками по откосу насыпи.

Количество поперечных лотков во всех случаях определяется расчетом и исходя из местных условий.

Рис. 4. Пример устройства водоотвода в узле сопряжения (план):

1 - переходные плиты; 2 - укрепленная обочина; 3 - водоотводный и водосбросный лотки; 4 - лестничный сход; 5 - колесоотбойное ограждение; 6 - бетонный бордюр; 7 - решетчатые укрепления конуса

На городских путепроводах и неподтапливаемых конусах мостов для заполнения ячеек решетчатых конструкций рекомендуется применять цветной щебень в сочетании с засевом специально подобранных трав.

2.18. Объем работ на устройство одного сопряжения для габарита моста Г-9 (проект Союздорпроекта, 1970) приведен в табл. 4.

Таблица 4

2.19. Технико-экономическая эффективность применения рекомендуемых типов сопряжений мостов и путепроводов с насыпью характеризуется экономией приведенной стоимости на мост в среднем 2,8 тыс. руб. за счет снижения себестоимости перевозок и эксплуатационных затрат, а также экономии материала береговых опор. Коэффициент эффективности и срок окупаемости сопряжений превосходят нормативные значения, что свидетельствует о высоких технико-экономических показателях этих конструкций.

3. Технология строительства

3.1. Для обеспечения строительства земляного полотна по всей трассе без разрывов и во избежание неравномерных осадок основания насыпи на подходах к мосту необходимо:

а) сооружать береговые опоры моста или путепровода с опережением возведения насыпи на подходах;

б) уплотнять насыпь на подходах к мосту одновременно с устройством дренирующей засыпки за опорами и конусов.

Строительство береговых опор в разрывах земляного полотна допускается при надлежащем технико-экономическом обосновании. При этом размеры разрыва должны быть не менее 2 - 3 высот насыпи в каждую сторону от моста. Грунт для засыпки разрыва (за пределами дренирующей засыпки) должен быть однороден грунту прилегающей насыпи.

3.2. Строительство сопряжения является частью комплекса по возведению береговых опор моста с насыпью и включает следующие работы:

а) подготовительные работы: в необходимых случаях в соответствии с проектом производят усиление грунтов основания механизированным уплотнением, заменяют слабые грунты, устраивают вертикальные песчаные дрены или дренажные прорези (п. 3.10);

б) возведение береговых опор;

в) отсыпку участков земляного полотна на подходах к мосту с одновременной отсыпкой дренирующего грунта за опорами и конусов; устройство гравийно-щебеночных подушек под лежень и дренажных слоев под переходными плитами;

г) монтаж сборных или устройство сборно-монолитных оголовков опор и конструкций сопряжений;

д) установку береговых пролетных строений; омоноличивание швов; устройство изоляции и деформационных швов;

е) укладку покрытия на подходах к мосту и на его береговых пролетах;

ж) устройство поверхностного водоотвода возле моста и лестничных сходов;

з) срезку конусов до их проектного очертания, укрепление конусов и обочин земляного полотна возле моста.

В зависимости от типа береговых опор (козловые или стоечные на свайном или естественном основаниях; свайные козлового или вертикального типа) последовательность строительных работ может меняться.

3.3. Применение свайных опор позволяет лучше уплотнить грунты насыпи и конусов и сократить разрыв между сроком окончания сооружения земляного полотна и сроком строительства моста за счет отсыпки нижней части насыпи из дренирующего грунта до забивки свай.

3.4. Сопряжения строят в четыре этапах):

х) Подробнее см. «Технологические карты на обратную засыпку, разравнивание и уплотнение грунта в сопряжении земляного полотна автомобильных дорог с мостами и путепроводами», разработанные в 1975 г. ЦНИИОМТП Госстроя СССР.

I этап. При свайных опорах (рис. 5, а) отсыпают призму из дренирующего грунта с послойным уплотнением до коэффициента 0,98 - 1,0 и забивают с нее сваи береговой опоры.

При высоте насыпи Ннас = 3 м высоту призмы принимают равной (Ннас = 2 м); при Ннас = 4 ¸ 6 м высота призмы - (Ннас = 3 м). При высоте насыпи более 6 м высота призмы определяется наличием копрового оборудования для погружения свай на глубину не менее 4 м ниже подошвы призмы.

Рис. 5. Схемы технологической последовательности при устройстве сопряжений:

а - при свайных береговых опорах; б - при опорах на фундаментах; 1 - дренирующий грунт; 2 - свая; 3 - стреловый кран с копровым оборудованием; 4 - граница приближения тяжелых уплотняющих машин; 5 - зона уплотнения малогабаритными механизмами; 6 - подушка под лежень переходных плит; 7 - временное щебеночное покрытие; 8 - переходная плита; 9 - срезаемый слой дренирующего грунта

При стоечных и козловых опорах на свайном или естественном основании (рис. 5, б) возводят фундамент и основную часть тела опоры; устанавливают пролетные строения.

II этап. Возводят земляное полотно подхода к мосту на всю высоту сразу же после сооружения береговых опор. Вблизи моста земляное полотно и конусы отсыпают из дренирующего грунта и послойно уплотняют малогабаритными механизмами (п. 3.16); на расстоянии 2 м и более от моста грунт уплотняют тяжелыми машинами. Целесообразно отсыпать конус несколько больших размеров, чем проектное очертание (п. 3.11). Одновременно отсыпают и уплотняют гравийно-щебеночную подушку под лежень переходных плит.

Необходимо выполнять систематический контроль за уплотнением.

После возведения земляного полотна на всю высоту дальнейшая последовательность работ зависит от типа покрытия (типа переходных плит).

III этап. При цементобетонном покрытии в пределах длины поверхностных переходных плит плюс 10 м устраивают временное покрытие из щебня или каменной мелочи, которое эксплуатируется в течение года.

При асфальтобетонном покрытии с полузаглубленными и заглубленными плитами роют траншеи под лежни и котлованы под переходные плиты. В траншеи укладывают лежень; в котлованы втрамбовывают щебень слоем 5 см и после устройства щебеночной подушки укладывают переходные плиты; устраивают временное покрытие (на длине переходных плит плюс 10 м) из щебня или каменной мелочи, которое эксплуатируется в течение года.

IV этап. При цементобетонном покрытии с поверхностными плитами удаляют верхний загрязненный слой временного покрытия; при необходимости досыпают основание дорожной одежды и уплотняют его до 0,98 - 1,0. Роют траншеи под лежни и котлованы под переходные плиты. В траншеи укладывают лежень; в котлованы втрамбовывают щебень слоем 5 см и после устройства щебеночной подушки укладывают переходные и промежуточные усиленные дорожные плиты, затем устраивают постоянное покрытие с водоотводными лотками. Срезают конусы до проектного очертания и устраивают укрепление их и обочин.

При асфальтобетонном покрытии с полузаглубленными и заглубленными плитами удаляют верхний загрязненный слой временного покрытия; при необходимости досыпают основание дорожного покрытия до проектной отметки и уплотняют его по 0,98 - 1,0. Укладывают постоянное покрытие с водоотводными лотками. Срезают конусы до проектного очертания и устраивают укрепление их и обочин.

3.5. Дренирующий грунт засыпки за опорами и отсыпки конусов уплотняют при оптимальной влажности послойно до коэффициента уплотнения 0,98 - 1,0. Толщину слоев принимают в зависимости от используемых механизмов (табл. 22 ). При ручном уплотнении толщина слоев должна быть не более 10 - 15 см.

При наличии водоемов вблизи трассы целесообразно дренирующий грунт засыпки и конусов перед уплотнением поливать водой, увеличивая влажность грунта против оптимальной на 20 %. При этом можно несколько увеличить толщину уплотняемых слоев.

3.6. Необходимо систематически контролировать уплотнение отбором проб и определением плотности и влажности грунта. Плотность грунта определяют методом кольца с режущим краем, а влажность - методом высушивания до постоянной массы.

Плотность и влажность грунтов с каждой стороны моста определяют на каждом метре высоты отсыпанной насыпи в трех местах: на расстоянии 2 - 3 м от береговой опоры на конусе и на расстоянии 50 м от моста. В последнем случае плотность и влажность определяют по двум пробам, взятым примерно на половине высоты насыпи и на расстоянии 0,7 м от ее верха.

3.7. При устройстве щебеночной подушки под лежень переходных плит и при укладке щебеночного основания под плиты особенно тщательно следует уплотнять щебень. Нижний слой щебня толщиной 5 см должен быть втрамбован в грунт. Контроль качества уплотнения щебеночного основания осуществляют в соответствии с указаниями СНиП III-Д.5-72.

3.8. Поверхностные переходные плиты укладывают одновременно с устройством покрытия, т.е. через год после возведения земляного полотна.

Полузаглубленные и заглубленные переходные плиты укладывают в один год с возведением земляного полотна, а покрытие в пределах плит - через год.

При строительстве моста в разрыве насыпи, возводимой на грунтах повышенной сжимаемости, полузаглубленные и заглубленные плиты укладывают через год после засыпки разрыва.

3.9. При возведении насыпей на сжимаемых грунтах и при необходимости открыть движение транспортных средств до истечения годовой выдержки земляного полотна допускают:

а) устройство гравийного или щебеночного покрытия на подходах к мосту (на длине не менее двух высот насыпи) с укладкой переходных плит (после досыпки и доуплотнения верхней части насыпи) через год;

б) временная укладка переходных плит поверхностного типа с последующей съемкой их через год для досыпки и доуплотнения верхней части насыпи и установкой плит в проектное положение.

В обоих случаях в сметах на строительство объектов должны быть предусмотрены средства на окончание работ по устройству сопряжения моста (путепровода) с насыпью.

3.10. Для ускорения срока осадки (консолидации) основания насыпи могут быть применены специальные технологические (временная пригрузка насыпи слоем грунта) или конструктивные (применение вертикальных дрен или дренажных прорезей, частичная или полная замена грунта основания, уположение откосов насыпи, пригрузка ее бермами и др.) мероприятиях).

Главным требованием к зоне сопряжения моста и насыпи является «незаметность» для транспорта перехода с одного сооружения на другое. Основным недостатком существующих мостовых сооружений является именно «заметность». Она проявляется в результате двух основных причин: разные просадки этих двух сооружений и разномодульность материалов проезжей части на мосту и на насыпи.

Просадки грунтов насыпи непосредственно перед въездом на мост имеют разную природу и являются весьма распространенным дефектом. Это приводит к дискомфорту движения транспорта, возникновению опасности управления автомобилем и является провоцирующим фактором для развития иных деградационных процессов на контакте между мостом и насыпями.

Исследования Л.И. Иосилевского, И.Н. Матысеки др. показали, что просадки участков перед въездом на мост выявлены примерно в 25% случаев после 5-50 лет их эксплуатации.

На железнодорожном участке Беркакит-Томмот длиной 360 км после 10-15 лет рабочего движения было досыпано 20% грунта и балласта перед сдачей этого участка в эксплуатацию. Наибольшие дефекты имеют участки насыпи, примыкающие к мосту. Это связано в основном с трудностью использования в этой зоне грунтоуплотняющих механизмов. На участке длиной 59 км железнодорожной линии Улак-Эльга после 4 лет безнадзорности (после приостановки строительства) путь в целом выглядел удовлетворительно и мог эксплуатироваться, однако перед мостами имело место зависание рельсов высотой до 1 м над насыпями.

Просадки образуются в виде плавной кривой на длине, приблизительно равной высоте насыпи подхода, но не более 10 м. Максимальное значение просадки находится посередине этой зоны или сдвинуто ближе к устою. Осадки во времени протекают неравномерно. Наиболее интенсивно они происходят в первый год формирования земполотна и составляют 70-80% от конечной величины.

Просадки зависят от многих техногенных и природных воздействий. По длине насыпи они носят стохастический характер. Их основные причины следующие:

различная деформативность моста и насыпи: просадки насыпи могут достигать 10-13% от ее высоты, а просадками моста практически можно пренебречь;
просадки коренных грунтов, подстилающих насыпь;
упругие просадки моста и насыпи от временной нагрузки;
наличие динамической составляющей от воздействий экипажей, вызываемой неровностями и просадками проезжей части перед въездом на мост. Этот фактор вызывает на мосту также дефекты в виде поперечных наплывов на асфальтовом покрытии на длине до 5 м от ДШ;
смещение верха гибких устоев в сторону пролета до упора шкафных стенок в торцы балок (рис. 5.8). Одной из причин этого дефекта является расширение мерзлого грунта засыпки при его промораживании. Такие деформации невозможны при устройстве засыпки из дренирующих крупнообломочных и гравийно-щебеночных пород, а также крупнофракционных песков. Но они весьма значительны для мелкодисперсных суглинистых и пылеватых грунтов, особенно загрязненных в процессе эксплуатации сооружения.

Рис. 5.8.

Под воздействием многократно повторяющейся нагрузки грунт насыпи возле устоя уплотняется. Усилия передаются на устой и смежные участки подходов. На устоях обсыпного типа грунт выпирает на конусы и обочины, на устоях мостов распорного типа грунтовые массы стремятся переместиться в сторону насыпи (рис. 5.9). Глубина динамических воздействий составляет около 3 м. Горизонтальная силовая схема напряженного состояния в теле насыпи несколько иная, но она также действует на глубине до 3 м.

Рис. 5.9. Напряженное состояние в зоне обсыпного устоя (а) и устоя распорного моста (б)

Более детально эти вопросы изучены применительно к железнодорожным насыпям.

Под движущимися поездами рельсошпальная решетка передает упругие колебания через балластный слой на земляное полотно. Оно воспринимает низкочастотные силовые воздействия от каждой оси (или группы осей) и высокочастотные из-за неровностей на пути и на колесных парах.

Наибольшие воздействия поездная нагрузка оказывает на земляное полотно непосредственно под рельсошпальной решеткой. Максимальные напряжения по вертикали достигают здесь от 0,8 до 1,5 кгс/ см 2 . По другим данным, при нагрузке от маневрового локомотива ТЭМ2 с давлением на ось 210 кН и скорости движения 80 км/ч напряжения в грунте достигают 3 кгс/см 2 , а по горизонтали - в шесть раз меньше.

Напряжения практически ощутимы до глубины 1,5-2 м от уровня основной площадки, а в горизонтальном направлении - до 0,5- 1 м от концов шпал. В соответствии с другими экспериментами на глубине 1 м упругое сжатие грунта составляет 46-48% от максимального значения, на глубине от 1 до 2 м - 24-27%, на глубине до 3 м - до 85%. На глубине 4-6 м динамику можно не учитывать.

Таким образом, и под железнодорожной нагрузкой максимальная ощутимая зона влияния составляет около 3 м (в глубину).

Важной причиной просадок насыпи перед въездом на мост является ее обводненность. Она является сравнительно более высокой на малых мостах, чем на больших мостовых сооружениях. Об источниках избыточного увлажнения подходной насыпи более подробно шла речь в п. 3.2.

С учетом изложенного формируется конструкция сопряжения моста и насыпи.

В случае применения дискретно-консольной плиты проезжей части на балочном мосту, имеющем схему, показанную на рис. 3.1,6, условия проезда непосредственно по мосту и на подходах к нему выравниваются. При этом отпадает необходимость в устройстве ДШ в пределах моста. Температурные сокращения-удлинения концов плиты проезжей части моста можно компенсировать с помощью стыков, вынесенных на подходы. Эти стыки могут быть открытого и закрытого типа.

Стыки открытого типа наиболее целесообразны для железобетонной дискретно-консольной плиты. Они находятся во время эксплуатации в более выгодном положении, чем традиционные ДШ, расположенные над устоями, не испытывают колебаний пролетного строения и угловых поворотов опорного сечения при проходе транспорта по мосту. Стыки просты по своей конструкции. Они полностью исключают возможность попадания на устои и опорные части воды и грязи (в отличие от ДШ). Стыки в любом случае, даже для косых в плане мостов и путепроводов, выполняются по наугольнику. Это упрощает их изготовление и работу во время эксплуатации.

Некоторые варианты конструктивного исполнения стыков на подходах показаны на рис. 5.10. Устройство открытого стыка упрощается в том случае, когда конструкция консольной части плиты проезжей части моста и плиты на подходах одинакова. Такая конструкция плиты на подходах утяжеляет дорожную одежду, однако это оправдано ростом осевых нагрузок автомобильного транспорта и увеличением грузопотоков.

Рис. 5.10. Схемы стыков открытого типа: а, б - одинаковая конструкция плиты проезжей части на мосту и подходах к нему; в - то же, разная конструкция; 1 - консольная часть плиты проезжей части пролетного строения; 2 - дорожная плита на подходной насыпи; 3 - опорная плита; 4- металлический лист; 5 - анкерная арматура; 6- плита на подходной

Стыки закрытого типа устраивают при наличии асфальтобетонного покрытия (рис. 5.11). Стык работает за счет упругости слоев, расположенных под асфальтом либо вместо него. Слои являются эластичными и обладают повышенными характеристиками по деформируемости. Такие стыки могут быть выполнены как при наличии консоли, так и без нее. Максимальные напряжения в асфальтобетоне соответствуют моменту наступления минимальных температур. Для обеспечения низкотемпературной трещиностойкости асфальтобетонного покрытия его не следует укладывать непосредственно на цементо-бетонное основание, это основание рекомендуется выполнять из щебня. Предпочтителен наиболее мощный слой асфальта - до 120 мм. Эффективно его армирование фибрами либо армирующими сетками и тканями из пластмасс и стекловолокна. Целесообразным признано отделение демпфирующего слоя алюминиевой фольгой.

Рис. 5.11. Конструкции сопряжения моста и насыпи: а - опора стоечного типа; б - опора лежневого типа (размеры даны в миллиметрах);

1 - асфальтобетон; 2 - армированный асфальтобетон; 3 - щебеночная засыпка, пропитанная мастикой; 4 - уплотненная каменно-щебеночная смесь; 5 -лежень; 6- покрытие проезжей части моста;
7- пролетное строение

В процессе ремонта, реконструкции или переустройства существующих мостов могут возникнуть различные сложные случаи сопряжения их с насыпями. В определенном смысле речь идет о мостах переходного типа: от типовых к бесшовным. Для таких случаев могут оказаться полезными переходные устройства, показанные на рис 5.12.

Рис. 5.12. а - удлиненный лежень; б - лежень с открылками

За счет упругой работы плиты, защемленной в грунте насыпи, от временной нагрузки с пролета передается меньшее давление на основание под плитой. Как показали расчеты, максимальные прогибы лежня размером в плане 8 х 6 м смещаются в сторону насыпи по мере удлинения лежня.

Вариант лежня с открылками позволяет получить эффект «грунта в обойме». Эта конструкция препятствует сползанию грунта из-под лежня по откосам. Сползание балласта на железнодорожной насыпи (перед мостом) является серьезным и часто встречающимся дефектом. Он приводит к необходимости уширения земполотна у мостов на

1,5 м с каждой стороны на длине до 20 м вместо нормируемых 0,5 м. Переходное устройство «грунт в обойме» позволяет избежать лишних затрат, связанных с уширением насыпи. Упрощается задача организованного отвода воды с проезжей части.

В том случае, когда пролетное строение выполнено в виде плиты высотой до 500-600 мм засыпка за устоем может быть выполнена гравием или щебнем с последующим уплотнением (рис. 5.13).

Рис. 5.13.

Этот способ использован при строительстве ряда однопролетных городских мостов в г. Якутске (рис. 5.14).

Рис. 5.14.

Для пролетов с высотой более 1 м применима конструкция сопряжения, показанная на рис. 5.15 и 5.16.

Рис. 5.15.

Рис. 5.16.

/ - пролетное строение; 2 - лежень; 3 - опорный брус;

4 - переходная плита; 5 - дренаж

Один из вариантов сопряжения моста и насыпи в соответствии проектом Киевского филиала Союздорпроекта (1983 г.) показан на рис. 5.17.

Рис. 5.17. Сопряжение плитами поверхностного типа длиной 8 м: / - лист гофрированного металла; 2 - упругий материал;

3 - плита для скольжения; 4 - сопрягающая плита

Аналогичные варианты показаны на рис. 5.18.

Рис. 5.18.

Варианты сопряжения железнодорожного моста и насыпи показаны на рис 5.19. В одном случае шкафные блоки моста применены в виде переходных плит. В другом случае переходные плиты расположены ступенчато.

Рис. 5.19.

1 - пролетное строение; 2 - оголовок; 3 - упор для пролетного строения и опорный брус для шкафного блока; 4 - шкафной блок; 5 - гибкие стойки; б - лежень; 7- путевой брус; 8- связи пролетного строения с опорами

Ряд вариантов сопряжения моста и насыпи показан на рис. 5.20 и 5.21.

Рис. 5.20.

Сопряжение моста с насыпью содержит пролетное строение, полотно проезжей части, опору, шкафную часть и подходную часть насыпи. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что шкафная часть выполнена отдельно от опоры и жестко присоединена к торцу пролетного строения. Технический результат полезной модели состоит в повышении долговечности конструкции сопряжения моста с насыпью подходов.

Полезная модель относится к области мостостроения и может быть использована при сооружении мостов малых пролетов.

Известно сопряжение моста с насыпью, содержащее пролетное строение, полотно проезжей части, опору, шкафную часть и подходную часть насыпи (Г.К.Евграфов. Мосты на железных дорогах. М., 1955, с.180, рис.243).

Недостатком технического решения являются значительные затраты железобетона, поскольку шкафная часть совмещена с опорной и выполнена большой длины по направлению продольной оси моста и соответствует горизонтальной проекции конуса насыпи.

Известно сопряжение моста с насыпью, содержащее пролетное строение, полотно проезжей части, опору, шкафную часть и подходную часть насыпи. Опора и шкафная часть выполнены совместно и являются маломассивными, требующими небольшого расхода материала. (Б.П.Назаренко. Железобетонные мосты. М., Высшая школа, 1970, рис.128, б).

Недостатком конструкции является то, что между шкафной частью и торцом пролетного строения предусмотрен зазор, что требует устройства в этом месте деформационного шва. Однако деформационный шов быстро выходит из строя и его лучше устраивать за пределами моста.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения долговечности конструкции сопряжения моста с насыпью подходов.

Для достижения указанного технического результата в конструкции сопряжения моста с насыпью, содержащей пролетное строение, полотно проезжей части, опору, шкафную часть и подходную часть насыпи, шкафная часть выполнена отдельно от опоры и жестко присоединена к торцу пролетного строения.

Сущность полезной модели пояснена чертежами, где

на фиг.1 представлен разрез по продольной оси ребра пролетного строения (разрез А-А на фиг.2);

на фиг.2 представлен разрез по задней грани шкафной части (разрез Б-Б на фиг.1).

Сопряжение моста с насыпью содержит пролетное строение 1, полотно проезжей части, состоящее из железобетонной плиты 2 и асфальтобетона 3, опору, состоящую из лежня 4 и опорного бруса 5, шкафную часть 6 и подходную часть насыпи 7. Шкафная часть 6 выполнена отдельно от опоры и жестко присоединена к торцу пролетного строения, например, с помощью анкеров 8. Железобетонная плита 2 полотна проезжей части продолжена за пределы моста и опирается на лежень 9, на который опирается и плита 10 проезжей части со стороны подходной части насыпи. Шкафная часть 6 имеет выемку в месте опирания на лежень 4.

Сопряжение моста с насыпью работает следующим образом. Нагрузка, воспринимаемая грунтом 7 от давления плит 2 и 10, передается на нижележащие грунты основания а горизонтальная составляющая

передается на шкафную часть 6. Последняя предохраняет торцевую часть пролетного строения от засыпки грунтом и обеспечивает возможность осмотра в процессе эксплуатации торцевой части пролетного строения, опорного бруса 5 и лежня 4.

Основным преимуществом предложенной конструкции является отсутствие зазора между шкафной частью и пролетным строением, что неизбежно потребовало бы устройства деформационного шва. Однако деформационный шов в пределах моста быстро разрушается. Устройство этого шва за пределами моста (как это показано на фиг.1) позволяет существенно упростить шов и сделать его более долговечным.

Эффективность данной конструкции достигается в мостах малых пролетов, когда мост и насыпь работают как единая геотехническая система. В этом случае отпадает необходимость в классических опорных частях, а температурные деформации воспринимаются упругостью системы «мост - насыпь».

Эффективность предложенного решения выражается в повышении долговечности системы.

Сопряжение моста с насыпью, содержащее пролетное строение, полотно проезжей части, опору, шкафную часть и подходную часть насыпи, отличающееся тем, что шкафная часть выполнена отдельно от опоры и жестко присоединена к торцу пролетного строения.

1.69 Земляное полотно на протяжении 10 м от задней грани устоев у больших железнодорожных мостов должно быть уширено на 0,5 м с каждой стороны, у автодорожных и городских мостов – иметь ширину не менее расстояния между перилами плюс 0,5 м с каждой стороны. Переход от увеличенной ширины к нормальной следует делать плавным и осуществлять на длине 15–25 м.

1.70 В местах примыкания насыпи к устоям железнодорожных мостов следует предусматривать меры для удержания балластной призмы от осыпания.

1.71 В сопряжении автодорожных и городских мостов с насыпью следует, как правило, предусматривать укладку железобетонных переходных плит, опираемых одним концом на шкафную стенку устоя, а другим – на лежень.

Переходные плиты укладывают на полную ширину сооружения. В пределах ширины тротуаров укладывают плиты укороченной длины.

Длину плит следует принимать в зависимости от высоты насыпи и ожидаемых осадок грунта под лежнем плиты, как правило, в диапазоне от 4 до 8 м.

На мостах с устоями, опирающимися непосредственно на насыпь (диванного типа), длину переходных плит следует назначать, учитывая необходимость соблюдения принятого профиля проезда при возможной разности осадок опорных площадок плиты, и принимать не менее 2 м.

Щебеночная подушка под лежнем плиты должна опираться на дренирующий грунт или на грунт насыпи ниже глубины промерзания. Щебеночная подушка должна быть отделена от грунта насыпи разделительным материалом, хорошо фильтрующим и не подверженном быстрому заиливанию. При слабых глинистых грунтах в основании насыпи лежни переходных плит и диванных устоев следует укладывать на армогрунтовое основание.

Щебеночную подушку под переходными плитами и лежнем устраивают из фракционного щебня по способу заклинки. Нижний слой толщиной 50 мм втрамбовывают в грунт.

Поверхности переходных плит и лежня должны иметь гидроизоляцию, преимущественно обмазочного типа.

Переходные плиты следует выполнять, как правило, сборно-монолитными из бетона класса В30, маркой по водонепроницаемости W6 с морозостойкостью, соответствующей району строительства.

Покрытие проезжей части в пределах переходных плит следует выполнять одновременно с устройством покрытия на мостовом сооружении.

1.72 При сопряжении конструкций мостов с насыпями подходов необходимо выполнять условия:

а) после осадки насыпи и конуса примыкающая к насыпи часть устоя должна входить в конус на величину (считая от вершины конуса насыпи на уровне бровки полотна до грани, сопрягаемой с насыпью конструкции) не менее 0,75 м при высоте насыпи до 6 м и не менее 1,00 м при высоте насыпи свыше 6 м;

б) откосы конусов должны проходить ниже подферменной площадки (в плоскости шкафной стенки) или верха боковых стенок, ограждающих шкафную часть, не менее чем на 0,50 м – для железнодорожных и на 0,40 м – для автодорожных и городских мостов. Низ конуса насыпи у необсыпных устоев не должен выходить за переднюю грань устоя. В обсыпных устоях мостов линия пересечения поверхности конуса с передней гранью устоя должна быть расположена выше уровня воды расчетного паводка (без подпора и наката волн) не менее чем на 0,50 м;

в) откосы конусов необсыпных устоев должны иметь уклоны на высоте первых 6 м, считая сверху вниз от бровки насыпи, – не круче 1:1,25, на высоте следующих 6 м – не круче 1:1,50, при высоте насыпи выше 12 м – не менее 1:1,75 в пределах всего конуса или до более пологой его части. Крутизну откосов конусов насыпей следует определять расчетом устойчивости конуса (с проверкой основания);

г) откосы конусов обсыпных устоев, устоев рамных и свайно-эстакадных мостов, а также всех мостов в пределах подтопления при уровне воды расчетного паводка должны иметь уклоны не круче 1:1,5.

Устойчивость концевых участков насыпей и конусов с захватом основания следует проверять по кругло цилиндрическим или иным (обусловленным геологическим строением склона) поверхностям скольжения.

При расположении опор на потенциально оползневых склонах должны быть приняты конструктивно-технологические мероприятия, исключающие активизацию оползневого процесса.

Для сейсмических районов уклоны откосов конусов следует назначать в соответствии с требованиями СНиП II-7.

1.73 Крайний ряд стоек или свай устоев деревянных мостов должен входить в насыпь не менее чем на 0,50 м, считая от оси стойки до бровки конуса, при этом концы прогонов должны быть защищены от соприкосновения с грунтом.

1.74 Отсыпку конусов, а также насыпей за устоями мостов на длину поверху – не менее высоты насыпи за устоем плюс 2,0 м и понизу (в уровне естественной поверхности грунта) – не менее 2,0 м следует предусматривать из песчаного или другого дренирующего грунта с коэффициентом фильтрации (после уплотнения) не менее 2 м/сут. Дренирующую засыпку необходимо тщательно уплотнять до коэффициента уплотнения не менее 0,98.

В особых условиях при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается применение песков с коэффициентом фильтрации менее 2 м/сут при обеспечении с помощью конструктивных и технологических мероприятий (в том числе с применением укрепляющих и армирующих материалов и сеток) требуемой надежности и долговечности устоев, конусов и насыпей за устоями.

Разрешается также применение армогрунтовых конструкций без конусов, армированных композитными материалами.

1.75 Откосы конусов у мостов и путепроводов должны быть укреплены на всю высоту. Типы укреплений откосов и подошв конусов и насыпей в пределах подтопления на подходах к мостам и у труб, а также откосов регуляционных сооружений следует назначать в зависимости от их крутизны, условий ледохода, воздействия волн и течения воды при скоростях, отвечающих максимальным расходам во время паводков: наибольших – для мостов на железных дорогах общей сети и расчетных – для остальных мостов. Отметки верха укреплений должны быть выше уровней воды, отвечающих указанным выше паводкам, с учетом подпора и наката волны на насыпь:

у больших и средних мостов – не менее 0,50 м;

у малых мостов и труб – не менее 0,25 м.

ОТВОД ВОДЫ

1.76 Проезжую часть и другие поверхности конструкций (в том числе тротуары), на которые может попадать вода, следует проектировать с поперечным уклоном не менее 20 ‰, в балластных корытах железнодорожных мостов – не менее 30 ‰. При этом, поперечный профиль следует проектировать без перелома уклонов проезжей части и тротуаров.

Продольный уклон поверхности проезжей части на автодорожных и городских мостах следует принимать не менее 5 ‰. При продольном уклоне свыше 10 ‰ допускается уменьшение поперечного уклона при условии, что геометрическая сумма уклонов будет не менее 20 ‰.

1.77 Воду с поверхности проезжей части и тротуаров следует отводить:

При длине сбора воды не более 50 м – по продольному уклону вдоль парапета (цоколя под ограждением или перилами) со сбросом воды поперечными водоотводными лотками, расположенными на конусах;

При длине водосбора более 50 м – сбросом воды по водосточным трубам в местах расположения опор;

При продольных уклонах сооружения 5 - 10 ‰ – с помощью водоотводных трубок, устанавливаемых с шагом 6 – 12 м;

Поперечными лотками, устраиваемыми в разрывах цоколя под перилами с шагом 6 – 12 м.

Неорганизованный сброс воды с сооружения по всей его длине не допускается.

Вода из водоотводящих устройств не должна попадать на нижележащие конструкции, а также на железнодорожные пути и проезжую часть автомобильных дорог, расположенных под путепроводами.

При сбросе воды с мостового сооружения поперечными лотками в зоне над конусом, в их створе на конусе должен быть организован бетонный водоприемный лоток, ориентированный в продольном направлении мостового сооружения.

Поперечные телескопические лотки на насыпи подходов должны быть организованы, как правило, сразу за открылками устоев. При этом между шкафной стенкой и лотком должен быть организован подвод воды к телескопическому лотку с укреплением обочины от размыва.

Верх водоотводных трубок и дно лотков следует устраивать ниже поверхности, с которой отводится вода, не менее чем на 1 см.

При расположении мостового сооружения на уклоне, на подходах к сооружению с верховой стороны должны быть устроены перехватывающие воду поперечные лотки (один или два с шагом 10 м), перекрытые трапами и отводящие воду в телескопические лотки, расположенные на откосах подходов.

На пролетном строении следует устраивать дренажную систему, включающую продольные и поперечные дренажные каналы и дренажные трубки.

При наличии дренажной системы и достаточных уклонах водоотводные трубки можно не устанавливать.

Дренажные каналы располагают в толще защитного слоя или нижнего слоя покрытия. Материал дренажного канала должен быть пористым и обладать прочностью, соответствующей давлению колеса автомобиля. Дренажные трубки следует совмещать со створом водоотводных трубок и размещать между ними.

Дренажные каналы следует выполнять шириной 100-200 мм в поперечном, продольном и диагональном направлениях. Верх дренажных трубок должен находиться в уровне верха гидроизоляции. Продольные дренажные каналы располагают в пониженных местах плиты проезжей части, в местах перелома поперечного профиля у цоколей под ограждениями, в поперечном направлении – у приливов перед деформационными швами. Каналы диагонального направления устраивают на широких пролетных строениях и на пролетных строениях, расположенных на вираже.

Для предотвращения увлажнения нижних поверхностей железобетонных и бетонных конструкций (консольных плит крайних балок, тротуарных блоков, оголовков опор и др.) на них следует устраивать защитные выступы и слезники.

1.78 Водоотводные трубки должны иметь внутренний диаметр не менее 150 мм.

Водоотводные трубки в балластных корытах железнодорожных мостов следует устраивать из расчета не менее 5 см 2 сечения трубки на 1 м 2 площади стока.

Расстояния между водоотводными трубками на проезжей части автодорожных и городских мостов должны составлять вдоль пролета не более 6 м при продольном уклоне до 5 ‰ и 12 м – при уклонах от 5 до 10 ‰. На более крутых уклонах расстояние между трубками может быть увеличено.

Водоотводные трубки следует устанавливать во время бетонирования конструкций. Гидроизоляция должна быть заведена в воронку трубки и защемлена водоприемным стаканом. Конструкция трубок должна позволять быструю и простую их разборку и прочистку.

1.79 При необходимости сохранения вечномерзлых грунтов в основаниях устоев следует предусматривать меры, исключающие доступ воды к основанию.

В случае притока поверхностной воды со стороны подходов необходимо предусматривать устройства для отвода ее за пределы земляного полотна.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
( СОЮЗДОРНИИ )

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ
СОПРЯЖЕНИЙ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ
И ПУТЕПРОВОДОВ С НАСЫПЬЮ

Москва 1975

Рассматриваются необходимые условия проектирования сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью, даются указания по их конструкции и технологии строительства. Настоящие « Методические рекомендации » дополняют изданные в 1971 г. « Методические рекомендации по устройству сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью » с учетом накопившегося опыта дорожно - мостовых проектных и строительных организаций по устройству сопряжений мостов и путепроводов с насыпью. Табл. 5, рис. 7.

Предисловие

« Методические рекомендации по проектированию и строительству сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью » составлены на основе исследований причин деформаций земляного полотна и покрытия около мостов. Исследования, выполненные Союздорнии выявили необходимость комплексного подхода к проектированию и строительству мостов с насыпью (мост - земляное полотно - покрытие). Союздорнии предложены новые конструкции сопряжений (проекты и нормали которых в 196 9 - 1970 гг. были разработаны Союздорпроектом и Гипроавтотрансом) и организовано строительство опытных объектов. Наблюдения за состоянием сопряжений в процессе эксплуатации показали существенное улучшение эксплуатационных качеств покрытий около мостов и подтвердили целесообразность принятых технологических и конструктивных решений. Настоящие « Методические рекомендации » дополняют ранее изданные « Методические рекомендации по устройству сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью » (Союздорнии. М., 1971) с учетом опыта дорожно-мостовых проектных и строительных организаций. В « Методических рекомендациях » рассмотрены наиболее часто применяемые конструктивные и технологические решения сопряжений в условиях естественных (неукрепленных) грунтов, требующих устройства переходных плит. Устройство сопряжений с применением за мостовыми опорами и в конусах укрепленных грунтов в данной работе не рассматривается. « Методические рекомендации » составил канд. техн. наук М. М. Журавлев с использованием материалов исследований инж. В. Д. Квасова. Замечания и пожелания просьба присылать по адресу: 143900 г. Балашиха -6 Московской обл., Союздорнии.

1 . Общие положения

1.1 . Сопряжение моста с насыпью должно обеспечивать плавность съезда и въезда автомобиля на мост на весь период эксплуатации дороги. Плавность проезда по сопряжению определяется допустимыми вертикальными ускорениями, которые испытывает автомобиль при проходе неровности. Величины этих ускорений связываются с физиологией человека и с сохранностью перевозимых грузов. Так, при ускорении (0,2 ¸ 0,5) g (где g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м / с 2) работа в автомобиле невозможна; такое ускорение терпимо примерно в течение одной минуты. Сохранность груза в кузове автомобиля обеспечивается при ускорении, не превышающем (0,6 ¸ 0,7) g . При одной и той же неровности величина ускорения различна в зависимости от типа автомобиля (легковой, автобус, грузовой), степени его загрузки и скорости движения. Наибольшие ускорения (0,7 ¸ 1,0) g допускаются для грузовых автомобилей, эксплуатируемых в тяжелых дорожных условиях. Расчеты показывают, что при установлении допустимой неровности покрытия определяющим типом автомобиля является легковой, наибольшее вертикальное ускорение которого принято 2,9 м / с 2 (0,3 g). 1.2 . Неровность характеризуют углами перелома профиля покрытия. При въезде на мост по наклонной переходной плите автомобиль испытывает толчки на двух переломах профиля: у начала переходной плиты (вогнутый угол перелома) и у ее конца - на устое (выпуклый угол перелома). Наибольшие углы перелома профиля принимают: 6 % - для дорог I - II категорий; 9 % - для дорог III категории и 12 % - для дорог IV - V категорий. 1.3 . Для плавного въезда автомобиля на мост при устройстве сопряжения его с насыпью необходимо: а) обеспечить надлежащую плотность грунтов зем ляного полотна по всей его высоте (коэффициент уплотнения грунтов при оптимальной влажности должен быть не менее 0,98 - 1,0); б) создать надежный отвод поверхностных вод с покрытия и из тела насыпи с применением дренирующей засыпки за опорами и в конусах, дренажных слоев под покрытием с устройством бортовых лотков и противофильтрационной защиты покрытия и обочин в пределах сопряжения; в) выдержать земляное полотно до устройства постоянного покрытия не менее года, в течение которого происходят основные осадки тела и основания насыпи; г) уложить переходные плиты длиной, достаточной для перекрытия зоны образования местных просадок и для обеспечения плавного сопряжения проезжей части моста с дорожным покрытием. 1.4 . Сопряжения проектируют в соответствии с « Проектом конструкций сопряжений мостов и путепроводов с насыпью », разработанным ГПИ « Союздорпроект » (рабочие чертежи, инв. № 20296- М) и утвержденным Минтрансстроем в 1971 г. Могут быть также использованы « Нормали сопряжений », разработанные Гипроавтотрансом Министерства строительства и эксплуатации автомобильных дорог РСФСР в 1969 г. (серия 3.503-16). Рекомендуется пользоваться проектом Союздорпроекта 1970 г., имеющим более полные данные об условиях применения переходных плит и о технологии строительных работ. 1.5 . Для проектирования сопряжения необходимы следующие данные: инженерно - геологический разрез основания насыпи вблизи моста с физико - механическими характеристиками грунтов (с компрессионными кривыми), необходимыми для прогноза осадки основания; высота насыпи, ширина ее поверху и заложение откосов; физико - механические характеристики грунтов, применяемых для насыпи (в том числе для дренирующей засыпки за опорами и конусов); конструкция дорожной одежды. 1.6 . Высоту насыпи около моста принимают исходя из гидравлических и конструктивных условий с соблюдением требований СНиП II - Д.5-72 о достаточном возвышении низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых или поверхностных вод с 10 %- ной вероятностью превышения или над поверхностью земли при необеспеченном стоке. 1.7 . Конечную осадку тела уплотненного земляного полотна принимают в зависимости от вида грунта и высоты насыпи по табл. 1 (данные В. Д. Казарновского и Н. И. Вельмакиной).

Таблица 1

Конечную осадку основания насыпи для грунтов, уплотняющихся под весом насыпи, рассчитывают в соответствии с « Методическими указаниями по проектированию земляного полотна на слабых грунтах » (М., Оргтрансстрой, 1968). Для грунтов, не уплотняющихся под весом насыпи, осадку основания можно рассчитывать по упрощенному способу инж. В.Д. Квасова (приложение 1). Через год после отсыпки земляного полотна осадку тела насыпи можно принимать 50 %, а основания - 75 % от полной. 1.8 . Длину переходных плит назначают исходя из допустимых углов перелома профиля (п. 1.2) при опуска нии конца переходной плиты на величину суммарной осадки тела насыпи и ее основания, оставшейся по истечении года после отсыпки. Расчетную суммарную осадку можно снизить при учете осадки фундамента устоя, возводимого на естественном основании из грунтов повышенной сжимаемости с условным сопротивлением до 3 кгс / см 2 . Для естественных оснований из малосжимаемых грунтов и для свайных оснований осадку фундамента устоев можно не учитывать.

2 . Конструкции сопряжений

2.1 . В конструкцию сопряжений входит часть земляного полотна за береговой опорой моста (отсыпаемая из дренирующего грунта), заканчивающаяся объемлющим опору конусом. Дорожное покрытие в этом месте устраивают из переходных плит. 2.2 . В зависимости от типа покрытия, устраиваемого на подходах к мосту, применяют три типа переходных плит: при цементобетонном покрытии - поверхностные плиты (рис. 1 , а), при асфальтобетонном - полузаглубленные и заглубленные (рис. 1 , б, в). 2.3 . Полузаглубленные плиты применяют при асфальтобетонных покрытиях, устраиваемых на жестком и полужестком основаниях. К жесткому относится цементо - бетонное основание, к полужесткому - основание из каменных материалов, укрепленных цементом, гранулированным доменным шлаком, молотым шлаком, золой уноса и др. 2.4 . Заглубленные плиты укладывают при асфальтобетонных покрытиях, устраиваемых на нежестких основаниях из каменных материалов различной прочности, а также шлакового щебня, обработанных органическими вяжущими в установке или на месте производства работ.

Рис. 1 . Конструкции сопряжения моста с насыпью для цементобетонных покрытий (а) и для асфальтобетонных - полузаглубленные плиты (б), заглубленные (в):

1 - промежуточная плита; 2 - переходная плита; 3 - крупно- и среднезернистый песок; 4 - дренирующий грунт; 5 - гравийно - щебеночная подушка; 8 - укрепленный грунт или асфальтобетон

2.5 . Расстояние от поверхности покрытия до верха переходной плиты у опирания ее на шкафную стенку (а) и на конце плиты (б) принимают по табл. 2 . Во избежание расстройства деформационного шва переходная плита со стороны устоя должна опираться не на верх шкафной стенки, а на ее прилив (см. рис. 1). 2.6 . Длину переходных плит назначают в зависимости от ожидаемых осадок тела и основания насыпи. При недостатке данных о физико - механических характеристиках грунтов в основании насыпи длину переходных плит принимают ориентировочно по табл. 3 .

Таблица 2

2.7 . При слабых глинистых грунтах в основании насыпи на подходах к мосту проезжей части придается строительный подъем по треугольнику. Максимальная ордината строительного подъема располагается над концом переходной плиты, опирающимся на лежень, и принимается равной ориентировочно 0,7 % высоты насыпи. Разгон строительного подъема в сторону от моста осуществляется на длине, равной двум высотам насыпи. При устройстве поверхностных плит строительный подъем достигается положением лежня, а для полузаглубленных и заглубленных плит - за счет разной толщины основания покрытия. Строительный подъем целесообразнее устраивать при цементобетонном или асфальтобетонном покрытии, на бетонном основании. 2.8 . Переходные плиты применяют либо сборные, либо сборно - монолитные (поверхностные плиты - только сборно-монолитные); для улучшения водонепроницаемости покрытия и уменьшения массы блоков целесообразнее применять сборно - монолитные плиты. Наружным концом переходные плиты опираются на лежень - обязательный конструктивный элемент при сборных плитах, укладываемый на тщательно уплотненную гравийно - щебеночную подушку толщиной не менее 0,4 м. Сборные плиты объединяют между собой шпоночным швом с установкой проволочной спирали и заполнением бетоном. Сверху швы между плитами заполняют битумной мастикой.

Таблица 3

Высота насыпи, м	Длина переходных плит, м, при грунтах основания насыпи, для категорий дорог
	малосжимаемых	повышенной сжимаемости

Примечани я: 1. Длина переходных плит рассчитана при величинах осадок на второй год после отсыпки насыпи. Осадка тела насыпи принята 0,15; 0,20 и 0,28 % Н нас (соответственно для Н нас = 4; 6; 8 м), основания насыпи - 0,6 % Н нас (малосжимаемые грунты) и 1,0 % Н нас (грунты повышенной сжимаемости). Допускаемые углы перелома профиля соответствуют п. 1.2. 2 . К малосжимаемым грунтам относятся скальные, крупнообломочные и песчаные грунты, твердые и полутвердые супеси, суглинки и глины с коэффициентом консистенции менее 0,25; к грунтам повышенной сжимаемости - супеси, суглинки и глины с коэффициентом консистенции более 0,25. 2.9 . Поверхности переходных плит и лежня, соприкасающиеся с землей, должны быть покрыты обмазочной гидроизоляцией. 2.10 . Часть насыпи за устоями и конусы отсыпают из дренирующего грунта, сопряжение которого с грунтом тела насыпи не должно быть круче 1:1,25 с максимальным размером по низу насыпи при опорах сплошного типа (массивные устои, устои с заборной стенкой и др.) 2,0 м, а при устоях сквозного типа 1,5 м. 2.11 . Сопряжение моста с насыпью следует конструировать так, чтобы гравийно - песчаная подушка под лежнем переходной плиты всей своей шириной опиралась на дренирующий грунт (рис. 2 , а), либо на насыпь ниже глубины промерзания (рис. 2 , б, в). 2.12 . В районах недостаточного увлажнения, где средняя многолетняя сумма осадков (период наблюдений не менее 20 лет) за сентябрь и октябрь не превышает 50 мм, а также для песчаных насыпей подушка под лежень может опираться выше глубины промерзания (рис. 2 , г).

Рис. 2 . Схема общей компоновки узла сопряжения моста с насыпью:

1 - дренирующий грунт; 2 - грунт насыпи; h пром - глубина промерзания грунта

В этих районах для предварительно уплотненных насыпей, имеющих высоту более 3 - 4 м, допускается снижение объема дренирующей засыпки (рис. 3). При этом толщина дренирующей засыпки от верха покрытия для III дорожно - климатической зоны H ¢ = 2/3 ´ H нас £ 4 м и для IV - V зон H ¢ = 2/3 ´ H нас £ 3 м. Снижение объема дренирующей засыпки необходимо учитывать при расчете береговых опор на горизонтальное давление грунта насыпи. 2.13 . Для устройства дренирующей засыпки за опорами и конусов применяют грунты и материалы, не увеличивающиеся в объеме при замерзании: крупный и средний песок, мелкий непылеватый песок (частиц менее 0,1 мм не более 25 %), металлургический шлак. Коэффициент фильтрации дренирующего грунта после уплотнения до величины 0,98 должен быть не менее 2 - 3 м / сутки.

Рис. 3 . Схема устройства дренирующей засыпки на мостах в районах недостаточной влажности:

1 - переходная плита; 2 - дренирующий грунт; 3 - грунт насыпи

2.14 . Дорожное покрытие и обочины земляного полотна на протяжении длины переходных плит плюс 4 м должны быть водонепроницаемыми, что обеспечивается: а) для асфальтобетонного покрытия - укладкой двух слоев асфальтобетона общей толщиной 7 см (« Рекомендации по устройству асфальтобетонных покрытий повышенной водонепроницаемости на мостах ». Союздорнии, М., 1966); б) для цементобетонного покрытия - изготовлением верхней (монолитной) части плиты из бетона повышенной плотности с воздухововлекающими, газообразующими или уплотняющими добавками, вводимыми с водой затворения, согласно ВСН 85-68 ; в) для обочин - укладкой асфальтобетона или грунта, обработанного вяжущим. В районах недостаточного увлажнения (п. 2.12) обочины не укрепляют. 2.15 . При расположении моста на вогнутой кривой или при уклоне дорожного покрытия в сторону моста поверхностные воды с покрытия должны отводиться за пределы сопряжения продольными лотками и сбрасываться поперечными лотками, устраиваемыми на откосе насыпи (рис. 4). Для этого насыпь около моста на длине переходных плит плюс 10 м уширяют на 0,75 м с каждой стороны. 2.16 . При расположении моста или путепровода на выпуклом профиле поверхностную воду также следует отводить продольными лотками за пределы сопряжений и сбрасывать поперечными лотками по откосу насыпи. Количество поперечных лотков во всех случаях определяется расчетом и исходя из местных условий.

Рис. 4 . Пример устройства водоотвода в узле сопряжения (план):

2.17 . Неподтапливаемые конусы и откосы, а также подтапливаемые (в случаях облегченного гидравлического режима) можно укреплять, помимо сплошных конструкций, решетчатыми из сборных элементов с заполнением ячеек различными материалами в соответствии с « Техническими указаниями по применению сборных решетчатых конструкций для укреплений конусов и откосов земляного полотна » ВСН 181-74 (М., Оргтрансстрой, 1974). На городских путепроводах и неподтапливаемых конусах мостов для заполнения ячеек решетчатых конструкций рекомендуется применять цветной щебень в сочетании с засевом специально подобранных трав. 2.18 . Объем работ на устройство одного сопряжения для габарита моста Г -9 (проект Союздорпроекта, 1970) приведен в табл. 4 .

Таблица 4

2.19 . Технико - экономическая эффективность применения рекомендуемых типов сопряжений мостов и путепроводов с насыпью характеризуется экономией приведенной стоимости на мост в среднем 2,8 тыс. руб. за счет снижения себестоимости перевозок и эксплуатационных затрат, а также экономии материала береговых опор. Коэффициент эффективности и срок окупаемости сопряжений превосходят нормативные значения, что свидетельствует о высоких технико - экономических показателях этих конструкций.

3 . Технология строительства

3.1 . Для обеспечения строительства земляного полотна по всей трассе без разрывов и во избежание неравномерных осадок основания насыпи на подходах к мосту необходимо: а) сооружать береговые опоры моста или путепровода с опережением возведения насыпи на подходах; б) уплотнять насыпь на подходах к мосту одновременно с устройством дренирующей засыпки за опорами и конусов. Строительство береговых опор в разрывах земляного полотна допускается при надлежащем технико - экономическом обосновании. При этом размеры разрыва должны быть не менее 2 - 3 высот насыпи в каждую сторону от моста. Грунт для засыпки разрыва (за пределами дренирующей засыпки) должен быть однороден грунту прилегающей насыпи. 3.2 . Строительство сопряжения является частью комплекса по возведению береговых опор моста с насыпью и включает следующие работы: а) подготовительные работы: в необходимых случаях в соответствии с проектом производят усиление грунтов основания механизированным уплотнением, заменяют слабые грунты, устраивают вертикальные песчаные дрены или дренажные прорези (п. 3.10); б) возведение береговых опор; в) отсыпку участков земляного полотна на подходах к мосту с одновременной отсыпкой дренирующего грунта за опорами и конусов; устройство гравийно - щебеночных подушек под лежень и дренажных слоев под переходными плитами; г) монтаж сборных или устройство сборно - монолитных оголовков опор и конструкций сопряжений; д) установку береговых пролетных строений; омоноличивание швов; устройство изоляции и деформационных шво в; е) укладку покрытия на подходах к мосту и на его береговых пролетах; ж) устройство поверхностного водоотвода возле моста и лестничных сходов; з) срезку конусов до их проектного очертания, укрепление конусов и обочин земляного полотна возле моста. В зависимости от типа береговых опор (козловые или стоечные на свайном или естественном основаниях; свайные козлового или вертикального типа) последовательность строительных работ может меняться. 3.3 . Применение свайных опор позволяет лучше уплотнить грунты насыпи и конусов и сократить разрыв между сроком окончания сооружения земляного полотна и сроком строительства моста за счет отсыпки нижней части насыпи из дренирующего грунта до забивки свай. 3.4 . Сопряжения строят в четыре этапа х) : х) Подробнее см. « Технологические карты на обратную засыпку, разравнивание и уплотнение грунта в сопряжении земляного полотна автомобильных дорог с мостами и путепроводами », разработанные в 1975 г. ЦНИИОМТП Госстроя СССР. I этап. При свайных опорах (рис. 5 , а) отсыпают призму из дренирующего грунта с послойным уплотнением до коэффициента 0,98 - 1,0 и забивают с нее сваи береговой опоры. При высоте насыпи Н на с = 3 м высоту призмы принимают равной (Н на с = 2 м); при Н на с = 4 ¸ 6 м высота призмы - (Н на с = 3 м). При высоте насыпи более 6 м высота призмы определяется наличием копрового оборудования для погружения свай на глубину не менее 4 м ниже подошвы призмы.

Рис. 5 . Схемы технологической последовательности при устройстве сопряжений:

При стоечных и козловых опорах на свайном или естественном основании (рис. 5, б) возводят фундамент и основную часть тела опоры; устанавливают пролетные строения. II этап. Возводят земляное полотно подхода к мосту на всю высоту сразу же после сооружения береговых опор. Вблизи моста земляное полотно и конусы отсыпают из дренирующего грунта и послойно уплотняют малогабаритными механизмами (п. 3.16); на расстоянии 2 м и более от моста грунт уплотняют тяжелыми машинами. Целесообразно отсыпать конус несколько больших размеров, чем проектное очертание (п. 3.11). Одновременно отсыпают и уплотняют гравийно - щебеночную подушку под лежень переходных плит. Необходимо выполнять систематический контроль за уплотнением. После возведения земляного полотна на всю высоту дальнейшая последовательность работ зависит от типа покрытия (типа переходных плит). III этап. При цементобетонном покрытии в пределах длины поверхностных переходных плит плюс 10 м устраивают временное покрытие из щебня или каменной мелочи, которое эксплуатируется в течение года. При асфальтобетонном покрытии с полузаглубленными и заглубленными плитами роют траншеи под лежни и котлованы под переходные плиты. В траншеи укладывают лежень; в котлованы втрамбовывают щебень слоем 5 см и после устройства щебеночной подушки укладывают переходные плиты; устраивают временное покрытие (на длине переходных плит плюс 10 м) из щебня или каменной мелочи, которое эксплуатируется в течение года. IV этап. При цементобетонном покрытии с поверхностными плитами удаляют верхний загрязненный слой временного покрытия; при необходимости досыпают основание дорожной одежды и уплотняют его до 0,98 - 1,0. Роют траншеи под лежни и котлованы под переходные плиты. В траншеи укладывают лежень; в кот лованы втрамбовывают щебень слоем 5 см и после устройства щебеночной подушки укладывают переходные и промежуточные усиленные дорожные плиты, затем устраивают постоянное покрытие с водоотводными лотками. Срезают конусы до проектного очертания и устраивают укрепление их и обочин. При асфальтобетонном покрытии с полузаглубленными и заглубленными плитами удаляют верхний загрязненный слой временного покрытия; при необходимости досыпают основание дорожного покрытия до проектной отметки и уплотняют его по 0,98 - 1,0. Укладывают постоянное покрытие с водоотводными лотками. Срезают конусы до проектного очертания и устраивают укрепление их и обочин. 3.5 . Дренирующий грунт засыпки за опорами и отсыпки конусов уплотняют при оптимальной влажности послойно до коэффициента уплотнения 0,98 - 1,0. Толщину слоев принимают в зависимости от используемых механизмов (табл. 22 ВСН 97-63). При ручном уплотнении толщина слоев должна быть не более 10 - 15 см. При наличии водоемов вблизи трассы целесообразно дренирующий грунт засыпки и конусов перед уплотнением поливать водой, увеличивая влажность грунта против оптимальной на 20 %. При этом можно несколько увеличить толщину уплотняемых слоев. 3.6 . Необходимо систематически контролировать уплотнение отбором проб и определением плотности и влажности грунта. Плотность грунта определяют методом кольца с режущим краем, а влажность - методом высушивания до постоянной массы. Плотность и влажность грунтов с каждой стороны моста определяют на каждом метре высоты отсыпанной насыпи в трех местах: на расстоянии 2 - 3 м от береговой опоры на конусе и на расстоянии 50 м от моста. В последнем случае плотность и влажность определяют по двум пробам, взятым примерно на половине высоты насыпи и на расстоянии 0,7 м от ее верха. 3.7 . При устройстве щебеночной подушки под лежень переходных плит и при укладке щебеночного основания под плиты особенно тщательно следует уплотнять щебень. Нижний слой щебня толщиной 5 см должен быть втрамбован в грунт. Контроль качества уплотнения щебеночного основания осуществляют в соответствии с указаниями СНиП III - Д.5-72. 3.8 . Поверхностные переходные плиты укладывают одновременно с устройством покрытия, т. е. через год после возведения земляного полотна. Полузаглубленные и заглубленные переходные плиты укладывают в один год с возведением земляного полотна, а покрытие в пределах плит - через год. При строительстве моста в разрыве насыпи, возводимой на грунтах повышенной сжимаемости, полузаглубленные и заглубленные плиты укладывают через год после засыпки разрыва. 3. 9. При возведении насыпей на сжимаемых грунтах и при необходимости открыть движение транспортных средств до истечения годовой выдержки земляного полотна допускают: а) устройство гравийного или щебеночного покрытия на подходах к мосту (на длине не менее двух высот насыпи) с укладкой переходных плит (после досыпки и доуплотнения верхней части насыпи) через год; б) временная укладка переходных плит поверхностного типа с последующей съемкой их через год для досыпки и доуплотнения верхней части насыпи и установкой плит в проектное положение. В обоих случаях в сметах на строительство объектов должны быть предусмотрены средства на окончание работ по устройству сопряжения моста (путепровода) с насыпью. 3.10 . Для ускорения срока осадки (консолидации) основания насыпи могут быть применены специальные технологические (временная пригрузка насыпи слоем грунта) или конструктивные (применение вертикальных дрен или дренажных прорезей, частичная или полная замена грунта основания, уположение откосов насыпи, пригрузка ее бермами и др.) мероприятия х) . х) См. « Методические указания по проектированию земляного полотна на слабых грунтах» ; « Методические рекомендации по применению временной пригрузки взамен выторфовывания при сооружении земляного полотна на торфяных болотах » (Союздорнии. М., 1974); « Методические рекомендации по проектированию и технологии сооружения вертикальных песчаных дрен и песчаных свай при возведении земляного полотна на слабых грунтах » (Союздорнии. М., 1974). Во всех случаях выбор того или иного технологического или конструктивного решения должен быть обоснован технико - экономическим сравнением. 3.11 . Метод временной пригрузки насыпи состоит в том, что насыпь возводят на большую высоту, чем требуется по проекту. Затем по достижении заданной величины консолидации тела и основания насыпи излишек грунта снимается и используется на соседнем участке. Эффективен метод пригрузки при устройстве конусов земляного полотна, где не всегда можно обеспечить необходимое уплотнение грунтов. Для этого конусы отсыпают несколько увеличенных размеров (по отношению к проектному очертанию примерно на 1 м). Через год пригрузочный слой удаляют и укрепляют конусы по их проектному очертанию. 3.12 . При применении метода временной пригрузки в некоторых случаях возникает опасность нарушения устойчивости насыпи. В таких случаях метод пригрузки целесообразно сочетать с методом предварительной консолидации, заключающимся в том, что возведение насыпи производят по ступенчатой эпюре, увеличивая высоту насыпи через определенные (обычно 0,5 - 1,5 месяца) промежутки времени. При этом в зависимости от величины безопасной нагрузки, устанавливаемой расчетом, выбирают медленный или быстрый режим отсыпки. 3.13 . Специальные конструктивные меры применяют при толщах слабых грунтов более 3 - 4 м. При толще слабых грунтов до 4 м, когда грунты способны выдержать вертикальные стенки, применяют дренажные прорези, заполняемые песком с коэффициентом фильтрации не менее 3 м / сутки. При толще слабых грунтов более 4 м устраивают вертикальные дрены диаметром 0,2 - 0,5 м, заполняемые таким же песком. Дрены, рассчитанные на нагрузки, могут выполнять и функции песчаных свай. 3.14 . Ускорения сроков консолидации и упрочнения грунтов основания насыпи иногда можно достичь мелиорацией - отводом грунтовых вод в пониженные места (метод предварительного осушения). Этот метод применяют и как самостоятельный, и в сочетании с другими методами ускорения консолидации и повышения устойчивости основания насыпи. 3.15 . Эффективно возводить насыпи гидронамывом, так как намывные грунты не требуют дополнительного уплотнения и характеризуются высокой несущей способностью и большим коэффициентом фильтрации. 3.16 . Для уплотнения дренирующего грунта и щебеночных оснований при устройстве сопряжений мостов и путепроводов с насыпью применяют механизмы ударного, вибрационного и виброударного действия. Для уплотнения связных и несвязных грунтов в стесненных местах рекомендуется применять серийно изготовляемые ручные электротрамбовки ИЭ Даугавпилского завода « Электроинструмент » (табл. 5). Кроме того, для уплотнения несвязных грунтов, а также гравия и щебня рекомендуется применять импортные (ГДР) самопередвигающиеся виброплиты марок SV Р и BSD (см. табл. 5). 3.17 . Отдельные этапы устройства сопряжения моста с насыпью регистрируют в журнале работ. После окончания работ по устройству сопряжений составляют акт на скрытые работы (приложение 2), в котором указывают плотность грунтов земляного полотна, тип и конструкцию переходных плит (поверхностные, заглубленные, полузаглубленные, сборные, сборно - монолитные), их длину, строительный подъем и соответствие выполненных работ проекту.

Таблица 5

Технические характеристики	Электротрамбовки	Виброплиты
Технические характеристики
Масса, кг
Мощность двигателя, кВт
Размеры плит, мм
Глубина уплотнения, см
Производительность, м 3 / ч
То же, м 2 / ч

К акту прикладывают выписку из журнала контроля уплотнения грунта и нивелировочные профили в пределах длин переходных плит плюс 10 м с каждой стороны моста в отметках, увязанных с репером строительства. Нивелировочные профили прокладывают по оси каждой из полос движения; отметки (в мм) берут на каждом метре длины профиля. Конструкция сопряжения моста с насыпью должна быть представлена на исполнительном чертеже общего вида моста (путепровода). 3.18 . После сдачи моста в эксплуатацию строительные, эксплуатационные и проектные организации в течение трех лет и более ведут наблюдения за состоянием сопряжений. Материалы наблюдений и предложения по совершенствованию конструкций сопряжений для обобщения направляются в Союздорнии.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Упрощенный способ определения осадки грунтового основания насыпи

При грунтах, не уплотняющихся под массой насыпи, осадка основания насыпи S определяется по формуле

Где A - параметр, кгс / см, зависящий от геометрических характеристик насыпи (высоты H нас и средней ширины - 2 b ) и объемной массы грунта g ; определяется по рис. 1; Е ср - средневзвешенный модуль деформации грунтов основания в пределах активной зоны, кгс / см 2 , определяемый по формуле

Где Е 1 , Е 2 , ..., Е n - модули деформаций слоев грунта, определяемые компрессионным испытанием отобранных проб грунта; h 1 , h 2 , ..., h n - толщина однородных слоев грунта, см, в пределах активной зоны Н а , определяемой по рис. 2. Пример. Насыпь высотой Н н ас = 3,8 м имеет ширину поверху В = 10 м и откосы 1:1,5. Объемная масса грунтов насыпи g = 1,65 т / м 3 . Основание насыпи до глубины 2,6 м сложено суглинком твердопластичным (Е = 60 кгс / см 2), подстилаемым до глубины 7,3 м супесью пластичной (Е = 90 кгс / см 2). Ниже этих грунтов залегают твердопластичные суглинки (Е = 110 кгс / см 2).

Рис. 1 . Зависимость параметра А (относительной осадки основания) от геометрических характеристик насыпи:

а - при объемной массе грунтов основания g =1,5 т / м 3 ; б - то же при g =2 т / м 3 ; Н нас - высота насыпи; 2в - средняя ширина насыпи

Рис. 2 . Мощность активной зоны Н а в основании насыпи в зависимости от ее геометрических характеристик

Определяем геометрическую характеристику

По рис. 2, интерполируя значениями Н нас = 3 м и Н нас = 4 м, получаем для Н нас = 3,8 м мощность активной зоны Н а = 10,7 м. Интерполируя значения высот насыпи (Н на с = 3 и 4 м) и объемные массы грунтов (g = 1,5 и 2,0 т / м 3), для Н на с = 3,8 м и g =1,65 т / м 3 по рис. 1 находим параметр А = 482 кгс / см. По данным о геологическом строении грунтов в пределах активной зоны основания насыпи определяем

Осадка основания насыпи

Приложение 2

АКТ

на скрытые работы по устройству сопряжений с насыпью моста через реку _______ на км __________ пк __________ дороги ______________. Поселок ___________________

«____» ________________ 19__ г.

Мы, нижеподписавшиеся, представители __________________________ __________ ___________________________________________________________________________ составили настоящий акт в том, что «____» _______________ с. г. произведено освидетельствование и испытание грунтов земляного полотна на подходах к мосту, в результате установлено следующее: 1. Насыпь подхода со стороны _____________ отсыпана в ___________ (месяц) _________________ 1 9 __ г. из грунтов _________________. Возле береговых опор часть насыпи отсыпана ___________ 19__ г. из дренирующего грунта ____________ (наименование грунта) с коэффициентом фильтрации ______________ м / сутки. Уплотнение грунтов производилось слоями по _____ см (наименование механизма) _____________. Коэффициент уплотнения не менее: на расстоянии 2 - 3 м от береговой опоры _______; на конусе ___________; на расстоянии 50 м от моста ___________ (см. прилагаемую выписку из журнала контроля уплотнения). 2. Насыпь подхода со стороны ______________________________ _______________ (аналогичный текст, как в п. 1) _______________________________________________ Уплотнение щебеночной подушки под лежень и щебеночного основания под переходные плиты осуществлялось _________________ (наименование механизма). На основании произведенного освидетельствования считать полотно подходов к мосту подготовленным для укладки переходных плит. 3. Переходные плиты длиной ___________ _____ м поверхностного, заглубленного, полузаглубленного типа (ненужное зачеркнуть), уложены _____________ 19___ г. __________________________________________________________________________

(отразить установку штырей, устройство строительного подъема и др.)

Приложени я: 1 . Выписка из журнала контроля уплотнения грунта на ________ листах. 2. Нивелировочные профили сопряжений на __________ листах.