На главную
На главную

ОДМ «Методические рекомендации по применению металлических труб большого диаметра в условиях наледеобразования и многолетнемерзлых грунтов (для опытно-экспериментального строительства)»

Методические рекомендации распространяются на проектирование и постройку металлических гофрированных водопропускных труб и водопропускных сооружений из гофрированных структур комплектной отечественной и импортной поставки отверстием до 8 м на автомобильных дорогах в районах вечной мерзлоты и наледеобразования.

Обозначение: ОДМ
Название рус.: Методические рекомендации по применению металлических труб большого диаметра в условиях наледеобразования и многолетнемерзлых грунтов (для опытно-экспериментального строительства)
Статус: действующий
Дата актуализации текста: 01.10.2008
Дата добавления в базу: 01.02.2009
Дата введения в действие: 25.08.2003
Разработан: ФГУП "Союздорнии" 143900, Московская обл., Балашиха-6, ш. Энтузиастов, 79
Утвержден: Минтранс России (25.08.2003)
Опубликован: ФГУП "Информавтодор" № 2003

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Утверждено распоряжением

Минтранса России

от. 25.08.2003 № ОС-753-р

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ
БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА В УСЛОВИЯХ
НАЛЕДЕОБРАЗОВАНИЯ И
МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
(ДЛЯ ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА)

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА
(РОСАВТОДОР)

Москва 2003

1.Разработан ФГУП «Союздорнии».

2. Внесен Управлениеминноваций и технического нормирования в дорожном хозяйстве Государственнойслужбы дорожного хозяйства.

3. Принят и введен вдействие распоряжением Министерства транспорта Российской Федерации от25.08.2003 № ОС-753-р.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие Методическиерекомендации относятся к районам распространения многолетнемерзлых грунтов иналедеобразования.

Эти районы характеризуютсяпродолжительной зимой с низкими температурами воздуха, глубоким сезоннымпромерзанием, значительным распространением вечномерзлых грунтов и слабыхпереувлажненных грунтов.

Многолетняя эксплуатацияводопропускных труб на дорогах Западной и Восточной Сибири, Забайкалья и другихрайонов позволила оценить особенности работы в этих условиях труб различногопоперечного сечения, выполненных из различных материалов.

Для этих районов характерны:непосредственное влияние на конструкции низкой температуры и значительных ееколебаний, в том числе в совокупности с увлажнением; силовое воздействие натрубы окружающего грунта в связи с морозными факторами - пучением, оттаиваниеммерзлоты и т.п.; воздействием наледей на трубы.

Подобные воздействияприводят к тому, что в суровых климатических условиях водопропускные трубызначительно чаще и в большей степени подвержены различным деформациям, чем вобычных условиях. В связи с этим к ним, их конструкции и технологиистроительно-монтажных работ должны предъявляться повышенные требования.

Рекомендации составлены сиспользованием как общей нормативно-методической литературы (СНиП2.02.04-88, СНиП2.02.01-83), так и специальной (Методические рекомендации по проектированиюи постройке металлических гофрированных конструкций больших диаметров. АОЦНИИС, 2002 г).

Методические рекомендацииразработали:

от ФГУП «Союздорнии»:

В.Д. Казарновский, д-р техн.наук, проф., научн. рук.;

С.Е. Гречищев, д-р г.м.наук,проф., научн. рук.;

В.А. Зельманович, инж.;

Ю.Б. Шешин, канд. г.м.наук,отв. исп.;

от Росдорнии:

В.И. Климешов.

Методические рекомендациипредназначены для опытного строительства, которое должно осуществляться принаучном сопровождении организаций-разработчиков. При этом должныпредусматриваться стационарные наблюдения за построенными конструкциями впроцессе их опытной эксплуатации с целью последующей корректировки настоящихРекомендаций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.Условия применения металлических труб большого диаметра

1.1.1. Методическиерекомендации распространяются на проектирование и постройку металлическихгофрированных водопропускных труб и водопропускных сооружений из гофрированныхструктур комплектной отечественной и импортной поставки отверстием до 8 м наавтомобильных дорогах в районах вечной мерзлоты и наледеобразования.

При разработке проектовследует соблюдать требования действующих нормативных документов игосударственных стандартов.

1.1.2. Проектированиеметаллических гофрированных водопропускных сооружений следует осуществлять на основаниитехнико-экономического обоснования целесообразности их применения в конкретныхусловиях строительства.

1.1.3. Применениегофрированных труб с отверстием менее 5 м на водотоках при наличии ледохода,карчехода, селевых потоков и наледеобразования не допускается. Водопропускныесооружения из гофрированного металла с отверстием 5 м и более по технологии ииз материалов зарубежных фирм на подобных водотоках проектируют в комплексе спротивоналедными мероприятиями по соответствующим требованиям и нормампроектирования мостов при гарантии их надежной эксплуатации.

1.1.4. Водопропускныесооружения из гофрированных металлических структур (отверстием более 3 м)рассчитывают на пропуск водного потока только в безнапорном режиме ипроектируют по нормам проектирования мостов.

Возвышение высшей точкивнутренней поверхности трубы над горизонтом воды в трубе при расчетном расходеи безнапорном режиме должно быть не менее  высоты трубы всвету.

1.1.5. Наименьшую толщинузасыпки над звеньями труб следует принимать согласно СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы равной:

на автомобильных дорогах, атакже на дорогах и на улицах городов и поселков - 0,5 м до низа дорожнойодежды, но не менее 0,8 м до верха дорожного покрытия.

Минимальная толщина надсводом водопропускных сооружений больших отверстий из гофрированного металла, втом числе импортной поставки, следует проверять расчетом.

При армировании грунтовойобоймы и устройстве мембраны из объемных георешеток над шелыгой свода трубы, атакже при осуществлении других специальных конструктивно-технологическихмероприятий толщина засыпки может быть уменьшена с проверкой достаточностирасчетом. Толщина засыпки над трубой в период строительства должна обеспечиватьвозможность пропуска строительных машин и механизмов.

1.1.6. Расчет труб ипойменных насыпей на воздействие водного потока следует производить, какправило, по гидрографам и водомерным графикам расчетных паводков. При этомвероятности превышения максимальных расходов расчетных паводков следуетпринимать с учетом категории дороги в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84* (табл. 3*).

1.1.7. Бровка земляногополотна на подходах к трубам должна быть не менее чем на 0,5 м выше отметкиподпорного уровня, определяемого по наибольшему расходу расчетных паводков дляавтомагистралей.

1.1.8. Основные размеры труби водопропускных сооружений из гофрированных металлоконструкций (гофрированныхэлементов, секций, крепежа) приведены в приложениях 1 и 2.

1.1.9. Внутренняя и наружнаяповерхности труб и водопропускных сооружений из гофрированных металлическихструктур должны иметь основное защитное антикоррозийное покрытие, а внеобходимых случаях и дополнительные защитные антикоррозийные покрытия.

1.1.10. До началапроизводственных работ строительная организация должна получить от заказчикаполную техническую документацию.

Рабочие чертежи сооружениядолжны содержать:

- физико-механическиехарактеристики грунтов основания и грунтов засыпки (пластичность, максимальнуюстандартную плотность, оптимальную влажность, общий компрессионный модульдеформации, коррозионную активность воды и грунта), данные омерзлотно-грунтовых условиях - глубину сезонного оттаивания-промерзания,температурный режим грунтов, в том числе температуру на уровне нулевых годовыхамплитуд, данные о физико-механических свойствах грунтов в талом, мерзлом иоттаивающем состояниях (льдистость, теплофизические характеристики,просадочность при оттаивании, пучинистость при промерзании и др.);

- полные физико-механическиехарактеристики армирующих материалов грунтовой обоймы;

- полные физико-механическиехарактеристики металлических гофрированных элементов и крепежа;

- полные геометрическиехарактеристики металлических гофрированных элементов и их раскладку и схемысборки по сооружению;

- данные по типу и способунанесения антикоррозийного покрытия;

- указания по технологии сборкиводопропускного сооружения, включая устройство основания, фундаментов иформирование грунтовой (армогрунтовой) обоймы.

1.1.11. Характеристикигрунтов для засыпки труб и оснований должны быть получены по данным изысканий илабораторных анализов образцов грунта из выработок по дну лога (еслипредполагается верхний слой грунта использовать в качестве основания), а такжекарьеров грунта для засыпки труб. При этом следует руководствоваться указаниямиСНиП11-02-96 главы «Инженерные изыскания для строительства».

1.1.12. Изготовленные на заводеили приобретаемые по импорту элементы гофрированных водопропускных сооружений,включая болты, гайки, шайбы, должны иметь сертификаты качества с паспортами. Впериод постройки гофрированных водопропускных сооружений следует составлятьакты приемки отдельных видов работ и в целом сооружения.

1.2. Номенклатура металлических труб

1.2.1. Конструкциятрубы должна состоять из отдельных элементов - гофрированных листов,изогнутых по заданной кривизне и образующих между собой при соединениипродольные (вдоль оси трубы) и поперечные (кольцевые стыки). Форма поперечногосечения труб может быть как круглой, так и эллиптической.

1.2.2. Металлическуюгофрированную конструкцию составляют из структур - гофрированных листов,изогнутых по форме ее поперечного сечения. Элементы имеют гофры высотой 50 мм сгребнями через 150 мм. Размеры листов по окружности - 2000 мм, а вдольконструкции - 900 мм. Толщина листов до 7 мм. Собственный вес стальнойконструкции при толщине листа 7 мм (на 1 м2) - 23,6 кН/м2.Торцы труб в сооружении срезают или вертикально, или параллельно откосу насыпи,т.е. практикуют устройство безоголовочной трубы. Сведения о физическиххарактеристиках и профилях гофрированных листов см. в приложении 1.Размеры металлических листов могут иметь ширину 1220, 1465, 2195 мм или длинуот 3152 до 3762 мм.

1.2.3. Соединение элементовв продольном и поперечном направлении осуществляют внахлестку на высокопрочныхболтах диаметром 20 мм. Причем установку болтов осуществляют изнутри сводатрубы, а закрепление гайками - снаружи. В лотковой части трубы креплениевыполняют в обратной последовательности. В продольных стыках принято двухрядноерасположение болтов, причем в шахматном порядке (13 болтов в пределах звена). Впоперечных стыках расположение болтов однорядное с шагом по окружности 232,5мм. Гофрированные элементы, болты, гайки изготавливают из стали марки S233JRG2 спределом прочности 340 - 470 Н/мм2. Химический состав: углерод (С) -0,08 %, кремний (Si) - 0,2 %, марганец (Mn) - 0,31 %, медь (Сu) -0,008 %. Сведения о крепежных изделиях см. в приложении 2.

Предел текучести стали -2350 кгс/см2 (по финскому стандарту EN 10025, что соответствуетмарке стали Ст3пс, СП по ГОСТ 380-88 ипределу текучести Rs = 2400 кгс/см2).

Защита от коррозиивыполняется в заводских условиях покрытием горячей оцинковкой толщиной 85 мкм.

1.2.4. В условиях вечной мерзлотыи наледеобразования рекомендуются к применению листовые волнистые профили изстали марки 09Г2Д (по СНиП 2.05.03084*, стр. 77) по ГОСТ17066-94 и ГОСТ19281-89. Сталь импортных поставок должна быть аналогичного качества похимическому составу и физико-механическим характеристикам.

1.2.5. Болты крепления следуетприменять из сталей 25Х и 38ХА по ГОСТ4543-71*, допускается применять болты из сталей марок 20, 30, 35 по ГОСТ1050-88*. По согласованию с заказчиком допускается применение (наряду симпортными) отечественных креплений для импортных поставок гофрированныхструктур. Минимальную толщину листа (с гофром) рекомендуется принимать 2,75 мм.Отверстия под болты поперечных стыков должны быть овальной формы, вытянутойвдоль длинной кромки листа. Для гофрированных труб импортной поставки крепежныеэлементы должны быть сертифицированы, а схема расположения отверстий под болтыдолжна быть также указана в сертификате.

1.2.6. Основным средствомзащиты элементов труб от коррозии является цинковое покрытие с толщиной слоя неменее 80 мкм, наносимое на внутреннюю и наружную поверхности элементов.Применение металлических труб в сильноагрессивных средах не разрешается. Врайонах вечной мерзлоты необходимы дополнительные защитные покрытия на основеполиуретановых материалов.

1.3.Требования к конструктивным решениям водопропускных сооружений на основеметаллических гофрированных структур

1.3.1. Металлическаягофрированная структура (труба круглого или квадратного сечения) должна бытьзапроектирована таким образом, чтобы была обеспечена ее совместная работа сгрунтом насыпи.

1.3.2. Конструктивныерешения водопропускных сооружений должны обеспечивать:

- эксплуатационнуюнадежность сооружения при наименьших затратах на его содержание в течение всегосрока службы;

- сборку трубы настроительной площадке при наименьших затратах труда;

- возможность перевозкиэлементов труб различными видами транспорта.

2. ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ И ПРОЦЕССОВ,ТРЕБУЮЩИХ УЧЕТА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ ВЕЧНОЙМЕРЗЛОТЫ И НАЛЕДЕОБРАЗОВАНИЯ

2.1.Особенности стока в I дорожно-климатической зоне

Определение расчетныхзначений стока рек и малых водотоков производится с целью дальнейшегоназначения количества и диаметра труб водопропуска. В севернойдорожно-климатической зоне при этом необходимо иметь в виду гидрологические имерзлотные особенности водотоков, наличие сквозных и несквозных подрусловыхталиков, подрусловых водоупоров, распространение наледей и др. Сток в этой зонезначительно больше, т.к. близко к поверхности залегают многолетнемерзлые породы(ММП), не дающие возможности влаге проникать вниз под действием гравитационныхсил; вода накапливается над слоем ММП и затем изливается на поверхность земли,значительно увеличивая как объем стока с бассейнов, так и опасность появленияналедных явлений. Назначение расчетных величин стока следует производитьсогласно методикам, изложенным в следующих публикациях:

- Инструкция по расчетустока с малых бассейнов. ВСН63-76. Минтрансстрой СССР и МПС СССР. М., 1976, 104 с.;

- Водопропускные трубы поднасыпями. Под ред. О.А. Янковского. М., Транспорт, 1982, с. 232;

- Руководство по расчетуливневого стока воды с малых бассейнов. ВНИИтрансп.стр-ва. М., 1978, с. 44.

2.2. Особенноститермомеханического взаимодействия водопропускных труб и грунтов насыпи

2.2.1. Конструирование и расчетконструктивных параметров пропусков (прежде всего водопропусков) в насыпяхследует производить на основе расчета напряженно-деформированного состоянияпропускных труб, что позволяет подойти к назначению толщины стенки труб ивыбору конструкции фундаментов трубы. Не менее важна и связанная с этойпроблемой задача расчета напряженно-деформированного состояния грунтов,взаимодействующих с пропускными трубами, т.к. в окрестностях пропусков частыразрушения насыпей.

2.2.2. В районах вечноймерзлоты и наледных процессов основными причинами возникновения недопустимыхдеформаций водопропускных труб и разрушения насыпей являются:

- забитость труб наледнымльдом на наледных участках и, как следствие, недопустимое повышение уровня водыв паводок, приводящее к разрушению насыпи над трубами вследствие фильтрациипаводковой воды через тело насыпи в ее верхней, наиболее водопроницаемой,части;

- возникновение наледей научастках водотока, где их не было до строительства насыпи, в связи сизменившимися после строительства гидрологическими условиями (когда насыпьначинает работать как плотина, особенно, после того как в ней сформируетсямерзлое ядро) и развитием паводковых фильтрационно-эрозионных процессов (см.выше);

- замерзание и дальнейшеесильное понижение температуры грунта вокруг трубы зимой, приводящее ктемпературному растрескиванию грунта насыпи, образованию над трубойвертикальной сквозной трещины поперек дороги и тела насыпи и дальнейшемуразмыву по этой трещине паводковыми водами;

- замерзание и пучение грунтавокруг трубы в осенне-зимний период в связи с ее избыточным охлаждением ивозникновение давления пучения как в связи с криогенной миграцией поровойвлаги, так и в связи с возможностью образования при определенных условиях замкнутых,временно еще незамерзших, объемов грунта внутри насыпи;

- давление оттаявшего грунтанасыпи на трубу в связи с избыточным отеплением изнутри трубы летом;

- пучение фундамента трубызимой;

- осадка оттаивания грунтовпод фундаментом трубы летом;

- вдольтрассовая эрозиянасыпи паводковыми водами за счет появления повышенныхскоростей течения в связи с перегораживанием водотока насыпью;

- волновое воздействиепаводковых вод, если залитое ими пространство оказывается достаточно большим,что характерно для равнинных участков рек.

Основой прогнозированияперечисленных выше явлений является прогноз температурных полей в окрестностиводопропусков, расчет оттаявших-промерзающих зон внутри насыпи, чтопредшествует расчетам напряженно-деформированного поля в окружающих грунтахнасыпи и основания.

2.3. Особенности расчета фундаментов труб в зоневечной мерзлоты

2.3.1. Сооружениефундаментов труб в I дорожно-климатической зоне при наличии в основаниимноголетнемерзлых грунтов может производиться по двум принципам - с сохранениемгрунтового основания в мерзлом состоянии (принцип I) и с его оттаиванием(принцип II).

2.3.2. Подготовительнаяработа при возведении фундаментов труб на мерзлом основании (принцип I)производится в зимнее время и при условии максимального сохранения естественныхусловий (растительного и мохового покровов). В этом случае многолетнемерзлыегрунты обеспечат устойчивость сооружения и его надежную работу в процессеэксплуатации. Сохранность многолетнемерзлых грунтов в основании трубобеспечивается специальными конструктивными решениями и прогнознымитеплотехническими расчетами.

2.3.3.При проектировании труб по II принципу и при наличии восновании оттаявших слабо- и среднесжимаемых супесчаных грунтов (табл. 1) возможно возведениефундаментов при условии, что суммарная величина осадки может бытькомпенсирована строительным подъемом (см. приложение 6).

При наличии в основании труботтаявших сильносжимаемых и просадочных супесчано-глинистых грунтовцелесообразно производить их замену дренирующим грунтом. Рекомендуетсяустройство подушки армированной объемной георешеткой.

Основные строительные работыпри возведении фундаментов труб по II принципу необходимопроизводить в летнее время.

2.3.4. Проектирование истроительство труб на мерзлых скальных и полускальных породах производится пообщепринятым методическим документам для несжимаемых пород с положительнойтемпературой. Строительный подъем в этих случаях не предусматривается. Исключениесоставляют сейсмические районы, а также горные области, где возможно развитиеразличных склоновых процессов - курумов, осыпей, обвалов, солифлюкции,гольцового льда, селей и т.д. В этих областях проектирование водопропускныхтруб следует производить по индивидуальным проектам.

2.4. Наледеобразование и его прогнозирование

2.4.1. Наледь - это продуктпостоянного намораживания воды, излившейся на поверхность льда или грунта.Схема классификации наледей приведена на рис. 1.

2.4.2. Изыскателям,проектировщикам и строителям автомобильных дорог чаще всего приходитсясталкиваться с ключевыми, грунтовыми и речными наледями.

2.4.3. Ключевые наледиобразуются за счет разгрузки на поверхность земли вод глубоких горизонтов потектоническим разломам или водовыводящим сквозным таликам.

2.4.4. Грунтовые наледиобразуются за счет питания водами первых от поверхности водоносных горизонтов.Обязательным условием образования грунтовых наледей является наличие водоупорав виде коренных пород или многолетнемерзлых грунтов.

2.4.5. Речные наледиобразуются за счет выхода речных вод на поверхность ледяного покрова. Основнымипричинами выхода речных вод на поверхность льда являются: заторы, закупоркарусла донным льдом или грунтом; промерзание русла реки; колебания расходов рекв зимний период, приливы и отливы; землетрясения и т.д.

Рис. 1. Схема классификацииналедей
(по Алексееву, Савко, 1975)

2.4.6. При сооружении металлических труб большого диаметра в местах переходаавтомобильной дороги через водотоки в наледных районах необходимо решитьследующие задачи:

- наметить комплекснеобходимых гидрологических и инженерно-геологических изысканий на наледныхучастках. По результатам изысканий выполнить прогноз наиболее вероятногопоявления наледи и определить ее генезис;

- определить основныеколичественные характеристики наледей (в зависимости от их генезиса) длярасчета отверстий труб и назначения высоты земляного полотна;

- наметить мероприятия порегулированию наледного процесса с целью его ослабления или полной ликвидации.Провести расчеты противоналедных устройств и сооружений и выполнить ихпроектирование.

2.4.7. Сложным иответственным моментом при проектировании и строительстве водопропускных трубявляется прогноз мест наиболее вероятного появления наледей.

Возникновение наледейследует ожидать:

- при сооружении выемок,карьеров, водоотводных канав, вскрывающих водоносные горизонты;

- в местах сооружениямассивных фундаментов, стесняющих водоносные горизонты, а такжепри возведении насыпей из глинистых грунтов, являющихся преградой фильтрующимводотокам;

- на участках водотоков сперекатами, порогами, островами, завалами и др. преградами, а также на устьевыхучастках рек и их притоков;

- на участках сооружения автомобильныхдорог в профилях косогоров, при неглубокомзалегании грунтовых вод;

- на участках с нарушеннымиестественными условиями (удалены растительный и снежный покровы).

2.7.8.Прогнозировать наледи и их генезис при выборе мест прохода автомобильных дорогчерез водотоки в наледных районах необходимо руководствуясь литературнымиисточниками (Таргулян, 1961; Алексеев, Савко, 1975; Савко, 1973; Бахарев, 1966и др.), а также методическими документами (Методические рекомендации попрогнозу наледей при выборе мест перехода через водотоки, М., Союздорнии, 1973;Рекомендации по изысканиям, проектированию и строительству малых искусственныхсооружений на водотоках с процессами наледеобразования, ВНИИ транспорт. стр-ва,М., 1968 и др.).

3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТОВ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБВ ЗОНЕ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ И НАЛЕДЕОБРАЗОВАНИЯ

3.1.Нагрузки и воздействия

При расчетах проектированиикомплекса «труба-насыпь» в окрестности водопропуска следует иметь в видуследующие нагрузки и воздействия, подлежащие расчетным оценкам в пределах срокаэксплуатации:

- максимальную расчетнуювеличину интенсивности водного стока, подлежащегопропуску через водопропускные сооружения;

- возможность образованияналеди и её максимальную прогнозную толщину и режимроста или таяния;

- максимальную прогнознуюоценку уровня воды с учетом мощности наледи;

- прогнозные внутригодовыеколебания температуры воздуха и толщины снежногопокрова в естественных условиях и на откосахнасыпи;

- наличие и состояние вечноймерзлоты, включая льдистость и температуру грунтовдо глубины 20 м;

- показатели криогенныхсвойств грунтов насыпи и основания (пучинистость,осадки оттаивания, температурное расширение идр.).

3.2. Особенности гидравлических расчетов

3.2.1. Согласно настоящимМетодическим рекомендациям рассчитываются металлические гофрированные трубы снаиболее распространенным в отечественной практике типом гофра 130´32 мм и 152,4´50,8. С некоторымприближением могут выполняться также расчеты труб с другим типом гофров.

3.2.2. Гофрированные трубы отличаютсяот «гладких» в гидравлическом отношении существенно большими критическимиуклонами, величина которых при безнапорном режиме достигает 0,02-0,03. Дляобеспечения максимальной водопропускной способности уклоныгофрированных труб должны быть не меньше указанных значений и в крайнем случаене меньше 0,01.

В каждом конкретном случаепредварительно устанавливается критический уклон сооружения iK. Учитывая критический уклон сооружения и уклон местности, назначаютуклон трубы iT с соблюдением условия

iT ³ iK.

В случае несоблюдения этогоусловия пропускная способность трубы понижается, причем при iT ³ 0,01 этим можно пренебречь,при iT < 0,01 реальная пропускная способностьсооружения должна устанавливаться в соответствии с «Руководством погидравлическим расчетам малых искусственных сооружений», «Пособием погидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений», а с некоторымприближением - «Методическими рекомендациями по гидравлическому расчету«косогорных труб».

3.2.3. Пропускнаяспособность водопропускных труб зависит от характера сопряжения их с подходнымиустройствами, режима протекания воды и от условий сопряжения выходного оголовкас нижним бьефом. Пропускная способность металлических гофрированных трубопределяется исходя из условий входа равнинного типа, при которой передсооружением образуется емкость, характеризующаяся подпертой глубиной. При этомпоток поступает в трубу в спокойном состоянии.

Для труб, имеющих на входебыстротоки, проверяют возможность входа потока в трубу в бурном состоянии.Порядок расчета приводится в «Методических указаниях по гидравлическим расчетамкосогорных труб», «Руководстве по гидравлическим расчетам малых искусственныхсооружений» и книге «Косогорные водопропускные трубы».

Если в результате расчетаокажется, что имеет место вход равнинного типа, то гидравлические расчетыпроизводят согласно «Пособию по гидравлическим расчетам малых водопропускныхсооружений», как для равнинных труб.

В противном случае трубы поусловиям входа являются косогорными и их гидравлические расчеты производят всоответствии с требованиями «Руководства по гидравлическим расчетам малыхискусственных сооружений» и «Пособия по гидравлическим расчетам малыхводопропускных сооружений».

3.2.4. Необходимо выполнениегидравлических расчетов в двух вариантах: при наличии в трубе гладкого лотка ипри его отсутствии для гофрированных труб без оголовков со срезомперпендикулярно оси трубы, с оголовком, срезанным параллельно откосу, ираструбным - с углом раструбности  = 20°. Расчеты следуетпроизводить в соответствии с рекомендациями приложений 3 и 4.

3.3.Особенности прочностных расчетов комплекса «труба - насыпь» на температурныенапряжения

3.3.1. В связи с избыточнымохлаждением грунтов насыпи в окрестности водопропускной трубы, вызваннымциркуляцией в ней холодного зимнего воздуха, следует проверять расчетомвозможность их температурного растрескивания в мёрзлом состоянии. Основой такогорасчета является прогноз температурного поля и поля температурных напряжений спомощью математического моделирования (приложение 5). Приближенная методикатакого рода расчетов содержится в работе Гречищева, Чистотинова, Шура«Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз» (Изд. «Наука», 1980г.).

3.3.2. В случаеподтверждения расчетом возможности температурного растрескивания грунтов насыпинад верхней образующей водопропускной трубы следует применить теплоизолирующийслой над трубой, толщину которого следует подобрать путем математическогомоделирования так, чтобы уменьшить температурные напряжения над трубой додопустимой величины.

3.4. Особенности расчетов фундаментов труб

3.4.1. Фундаментыводопропускных труб в зоне вечной мерзлоты и наледеобразования следуетпроектировать, соблюдая нормы и требования СНиП2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномёрзлых грунтах»,Госстрой СССР, М., 1990 и СНиП2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», Госстрой, М., 2001 г.

3.4.2. Следует выполнятьрасчёты по прогнозу температурного режима в зоне термомеханического влияниятрубы при расчете осадки и пучения её фундамента.

3.4.3. Следует выполнятьрасчет осадок труб и назначение строительного подъёма (приложение 6),расчёт осадок труб на оттаивающих грунтах (приложение 7), расчёт поперечных деформацийтрубы на стадии отсыпки и уплотнения боковых призм грунта (приложение 8).

3.5. Особенности расчетов водопропускной способноститруб и противоналедных устройств в условиях наледеобразования

3.5.1. После того каквыполнен прогноз наледеобразования при выборе места перехода автомобильнойдороги через водотоки и определен генезис образующейся наледи (п. 2.4.8),необходимо выполнить прогнозирование параметров наледи (объём, площадь, высотаперед трубой и др.). Методы прогнозных расчетов параметров наледей различногогенезиса изложены в работах Савко, 1973; Алексеева, Савко, 1975. Рассчитав поэтим методикам параметры прогнозируемой наледи, с учетом гидрологических,геоморфологических и инженерно-геокриологических материалов, на основегидрологических и гидравлических расчетов возможно определение оптимальногодиаметра водопропускных труб (п. 3.2).

3.5.2. В случаеневозможности по тем или иным техническим причинам осуществить водопропуск водчерез трубу в наледных условиях (малая высота насыпи, сложные мерзлотныеусловия и т.д.) одним из вариантов уменьшения наледи или её полной ликвидации может быть проектирование совместно с противоналеднымисооружениями. Методы расчета устройств для безналедного пропуска водотоков,мерзлотных и наледных поясов приведены в работах Алексеева, Савко, 1975; Савко,1973 и др., а также ряде Методических документов («Методические указания попроектированию противоналедных мероприятий и устройств», М., ЦНИИС, 1970;«Технический проект противоналедных мероприятий на периодических водотоках»,Л., Ленгипротрансмост, 1970; «Методические рекомендации по проектированию ивозведению противоналедных устройств на автомобильных дорогах Сибири», М.,Союздорнии, 1971 и др.).

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ НАДЕЖНОСТЬРАБОТЫ ТРУБЫ В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ И НАЛЕДЕОБРАЗОВАНИЯ

4.1.Требования к грунтам засыпки

4.1.1. Для устройствагрунтовой обоймы следует применять пески средней крупности, крупные,гравелистые, щебнисто-галечниковые и дресвяно-гравийные грунты, не содержащиеобломков размером более 50 мм.

Грунты не должны содержатьболее 10 % частиц размером менее 0,1 мм, в том числе больше 2 % глинистыхразмером менее 0,005 мм.

4.1.2. Устройство грунтовойобоймы вокруг труб допускается с применением мелких песков, не содержащих более10 % частиц размером меньше 0,1 мм, в том числе более 2 % глинистых размеромменьше 0,005 мм. Отсыпка грунтовой обоймы с использованием глинистых грунтов,пригодных для возведения насыпей (до 8 м), допускается в районах, гдеисключается возможность процессов пучинообразования.

В качестве заполнителя армогрунтовыхмембран из объемных георешеток в грунтовых обоймах допускается использованиеполускальных и скальных пород.

4.1.3. Грунт засыпки следуетотсыпать шириной не менее 4 м с каждой стороны трубы и высотой не менее 0,5 мнад верхом конструкции.

Предусматривается тщательноеуплотнение. Коэффициент уплотнения не ниже 0,95.

4.1.4. Водопропускные трубына вечномерзлых и пучинистых грунтах следует проектировать, соблюдая нормы итребования действующих нормативных документов: СНиП2.02.01-83*, СНиП2.05.02-85, ВСН84-89 с учетом свойств грунтов слоя сезонного промерзания(оттаивания) и вечномерзлых грунтов при оттаивании.

4.1.5. Трубы следуетпроектировать с учетом степени относительного сжатия вечномерзлого грунтаоснования при оттаивании (табл. 3) и характеристик грунтов слоя сезонногопромерзания (оттаивания).

4.1.6. Рекомендуетсявыполнять расчеты по прогнозу температурного режима в зоне теплового влияниятрубы. Результаты расчетов используются при проектировании оснований труб и фундаментовоголовков (при расчете осадок и назначении строительного подъема).

4.1.7. На вечномерзлыхгрунтах трубы разрешается применять, как правило, при грунтах I и, вотдельных случаях, при низкотемпературных грунтах II категории просадочности приусловии, что суммарная величина осадки грунтов основания в оттаявшем состоянииможет быть компенсирована величиной строительного подъема.

4.1.8. При грунтахвысокотемпературных II категории просадочности и высоко- инизкотемпературных грунтах III, IV и V категорий просадочностиследует разрабатывать индивидуальные проекты труб с учетом величины расчетнойосадки и обоснованием принятых решений технико-экономическими расчетами.Грунты, имеющие температуру на глубине нулевых амплитуд (глубина, на которойтемпература вечномерзлых грунтов в течение года остается постоянной) нижетемпературы замерзания менее чем на 1°С, относятся к высокотемпературным,более, чем на 1°С - к низкотемпературным.

Таблица 1

Категория просадочности

Тип основания, относительная осадка грунта d

Виды грунтов основания

I

Слабосжимаемое (прочное)

0 < d < 0,01

Основания, сложенные скальными породами, крупнообломочными и песчаными грунтами, а также глинистыми грунтами твердой и полутвердой консистенции после оттаивания

II

Среднесжимаемое

0,01 < d < 0,1

Основания, сложенные глинистыми грунтами тугопластичной и мягкопластичной консистенции, а также песчаными или крупнообломочными грунтами при наличии включений прослоев или линз льда

III

Сильносжимаемое (слабое)

0,1 < d < 0,4

Основания, сложенные глинистыми грунтами текучепластичной и текучей консистенции, а также песчаными или крупнообломочными грунтами с включением прослоев или линз льда; мари с мощностью торфа до 1 м

IV

Просадочное

0,4 < d < 0,6

Участки с наличием сильнольдистых пород; мари с мощностью торфа более 1 м

V

Чрезвычайно просадочное

d > 0,6

Участки с крупными включениями подземного льда

4.2. Применение теплоизоляторов

Теплоизолирующие материалы(пенопласт, торф и др.) могут быть рекомендованы к использованию в конструкциях«насыпь - труба» в следующих случаях:

- для предохранения ототтаивания и сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии под фундаментомтрубы (I принцип строительства на вечной мерзлоте, см. п. 2.3.3). В основном под фундамент укладывается теплоизолирующий слой. Толщинаслоя и место его расположения выбираются согласно теплотехническому расчету;

- для предотвращенияобразования в осенне-зимнее время сквозных поперечных температурных трещин втеле насыпи над трубой, которые возникают за счет сильного охлаждения грунтавокруг трубы. Рекомендуется над трубой укладывать теплоизоляционный экран. Толщинатеплоизолирующего слоя, его ширина и место укладки в насыпь выбираются наосновании теплотехнического расчета.

4.3. Применение геосинтетики

4.3.1. На слабых послеоттаивания грунтах целесообразно производить замену грунта в том числе сустройством подушки, армированной объемной георешеткой - мембраной в обойме издорнита. Толщина мембраны принимается по расчету. Если требуется устройствоподушки под трубу, толщину подушки под трубой следует принимать равной 0,3D, но неменее 0,7 м. При песчаных грунтах основания (кроме пылеватых) специальнаяподушка не устраивается.

4.3.2. Грунтовая обоймагофрированных водопропускных сооружений более 3 м, как правило, армируетсякомпозитными комбинациями в сочетании с геотекстильными материалами (табл. 1).

Устройство жесткого слоя вобоймах и мембран в основании и над щелыгой свода трубы производят сприменением объемных георешеток с характеристиками согласно табл. 2.

4.3.3. В зоне оголовков трубукрепление откосов насыпей выполняется наброской с применением геосеток сзасыпкой растительным грунтом и посевом трав, объемных георешеток с засыпкойщебнем, самонесущих блочных систем и других видов покрытия, определенныхпроектом.

Таблица 2

Технические характеристики рекомендуемого иглопробивногогеотекстильного полотна ТУ 63032-1989

Наименование показателей

Единица измерения

Норма по типам

1

2

3

Ширина

см

-

250±4

170±4

Разрывная нагрузка

кН/м

-

7 - 12

6 - 10

Удлинение при разрыве не более:

в поперечном направлении

%

-

70

80

в продольном направлении

%

-

130

110

Поверхностная плотность материала

г/м3

-

600

600

4.3.4. Геометрические размеры армированной грунтовой обоймырекомендуется назначать по верху обоймы не более 2D, а в уровне горизонтальногодиаметра 1,0 - 1,5 D в каждую сторону.

Рекомендуется симметричноотносительно уровня (в зоне) горизонтального диаметра (вверх и вниз)формировать ярусами до 4 - 5 слоев усиленную обойму на основе георешетокпеременной (в сторону уменьшения) длины.

Для многоочковых трубдиаметром более 3 м расстояние в свету между звеньями назначается не менее 2 м.Грунтовая обойма между звеньями формируется с устройством распорки и упоров вместах возможной повышенной деформации контура сооружения из гофрированногометалла, из объемной георешетки, а мембраны в основании и над щелыгойустраиваются непрерывными.

Таблица 3

Физико-механические параметры решеток «Прудон 494»

№ п/п

Наименование основных показателей

Нормативный документ

Нормативное значение

Фактическое значение

Примечание

1

Разрывная нагрузка полоски 50´100 мм; Н

ГОСТ 15902.3

ТУ 2246-002-07859300-97

 

 

Соответствует ТУ 2246-002-07859300-97

 

по длине

Не менее 1250

1533

 

 

по ширине

Не менее 1250

1424

 

2

Удлинение на разрыв

ГОСТ 15902.3

ТУ 2246-002-

07859300-97

 

 

Соответствует ТУ 2246-002-07859300-97

 

по длине

Не более 30

17

 

по ширине

Не более 30

17

 

3

Жесткость полоски 160´80; кН

ГОСТ 8977-74

ТУ 2246-002-07859300-97

Не менее 40000

100,0

Соответствует ТУ 2246-002-07859300-97

4

Прочность шва на отрыв; % от разрывной нагрузки материала

ТУ 2246-002-07859300-97

Не менее 50

64

Соответствует ТУ 2246-002-07859300-97

4.3.5. Конструкция основания металлических гофрированных труб должна отвечатьпринципиальным схемам, приведенным на рис. 2.

Рис. 2. Конструкция основания под трубами:

а - с устройством верхней части подушки послеукладки трубы; б - с предварительным устройством ложа; в - сотсыпкой нулевого слоя и устройством ложа; г - сзаменой грунта;

1 - первый этап отсыпки подушки; 2 - второйэтап отсыпки подушки; 3 - нулевой слой;

4 - замена грунта основания скальной отсыпкой; b - 120° при опирании на плоское основание;

b1 - 90° при опирании на грунтовое ложе

Для устройства подушки подтрубу следует применять пески средней крупности, крупные, гравелистые,щебенисто-галечниковые и дресвяно-гравийные грунты, не содержащие обломков размеромболее 50 мм. Перечисленные грунты не должны содержать более 10 % частицразмером менее 0,1 мм, в том числе более 2 % глинистых размером менее 0,005 мм.

4.3.6. Проектировать трубыследует, как правило, исходя из условия наименьшего нарушения естественногосостояния мерзлых грунтов.

Во всех случаях, когда этовозможно, металлические гофрированные трубы должны укладываться в тело насыпибез устройства котлованов в мерзлых грунтах.

Следует, как правило,избегать устройства приемных колодцев, глубоких бетонных, железобетонных идругих экранов, различных врезок в мерзлые грунты.

Трубы на косогорах приналичии вечномерзлых грунтов следует проектировать по индивидуальному расчетувозможной деградации мерзлоты.

4.3.7. При необходимостизамены слабого грунта в основании и целесообразности устройства мембраны изобъемной георешетки глубина заменяемого грунта определяется расчетом. Заменуследует производить дренирующим грунтом. Если крупность частиц дренирующегогрунта удовлетворяет требованиям, то труба укладывается непосредственно нагрунт замены.

4.3.8. Очертания и объемгрунтовой обоймы вокруг труб, расположенных на вечномерзлых и пучинистыхгрунтах, устраиваются по действующим нормам.

4.3.9. Оголовки трубнезависимо от размера отверстия, как правило, следует применять бесфундаментныхтипов с выступающим из тела насыпи торцом трубы, срезанным вертикально илипараллельно откосу насыпи. При необходимости увеличения водопропускнойспособности сооружения рекомендуется использовать трубы большего отверстия илимногоочковые трубы.

4.3.10.Противофильтрационные экраны при всех грунтах основания следует применять изглинощебеночной или цементно-грунтовой смеси глубиной, равной толщине подушки.

В качестве дополнительныхмероприятий по повышению прочности и устойчивости основания трубы и прилегающихучастков насыпи в районах с высокотемпературными вечномерзлыми грунтамирекомендуется устраивать:

- на откосах насыпи каменнуюнаброску толщиной 1 - 1,5 м на длине, равной высоте насыпи, но не менее четырехдиаметров трубы в каждую сторону от оси трубы (для многоочковых труб - от осикрайнего очка) на высоту не менее 1 м над верхом трубы (либо до верха насыпи);

- теплоизолирующие прослойкииз пенопласта под концевыми участками труб;

- комплексное применениекаменной наброски.

4.3.11. Внутри трубы (подуге до 120°) устраивается бетонный или асфальтобетонный лоток. Этоконструктивное решение является дополнением к комплексу защитных мероприятийдля предотвращения истирания защитного покрытия и основного металла. Толщина ихдостигает 5 - 6 см над впадинами гофров или не менее 2 см над гребнями.

4.4.Конструктивные решения устройства водопропускных труб в условиях вечноймерзлоты и наледеобразования

4.4.1. Конструктивноерешение для обеспечения надежности работы водопропускных труб на наледныхучастках назначается в каждом конкретном случае с учетом генезиса наледи,гидрогеологических, инженерно-геокриологических условий наледного участка,рельефа местности и др.

4.4.2. Надежность работыводопропускных сооружений в наледных условиях может быть повышена за счет рядаконструктивных решений. К ним относятся: применение труб с отверстиями,увеличенными в 1,5 - 2 раза, многоярусных - со ступенчатым расположением очков;устройство фильтрующих участков насыпи и др.

4.4.3. Регулирование наледногопроцесса следует осуществлять, воздействуя на процессы промерзания (утеплениерусл, устройство теплоизоляционных прослоек в основании труб; сосредоточение потоков в утепленных лотках, закладка обогревающихкабелей и т.д.). Наиболее эффективными способами ослабления процессаналедеобразования или его полной ликвидации являются: осушение местности(дренаж); углубление или спрямление русл водотоков; создание условийналедеобразования на безопасном от водопропускной трубы расстоянии путемустройства мерзлотных и наледных поясов.

4.4.4. Общие требования кконструкциям водопропускных труб в районах с суровыми климатическими условиямисогласно книге «Водопропускные трубы под насыпями», а также по действующимнормативным документам, сводятся к следующему: отверстие и высота в свету трубна автомобильных дорогах общей сети должна быть не менее 1,5 м; гидравлическиехарактеристики труб должны обеспечивать безнапорный режим пропуска водотока;аккумуляция воды перед сооружением не допускается. К применению труб в местахвозможного наледеобразования предъявляются специальные требования.

4.4.5. Конструированиефундаментов труб в районах с глубоким сезонным промерзанием производится спредотвращением деформаций труб в связи с возможным пучением грунта. Для этойцели принимают меры, исключающие нормальные силы пучения по подошве фундамента(путем ее заложения ниже расчетной глубины промерзания) и уменьшениевоздействия касательных сил по боковым граням.

Для труб расчетную глубину Нсезонного промерзания по данным наблюдениям за период неменее 10 лет за фактическим промерзанием грунтов под открытой, оголенной отснега поверхностью горизонтальной площадки при уровне грунтовых вод,расположенном ниже глубины сезонного промерзания, и при отсутствии этих данныхопределяют на основе теплотехнических расчетов. Глубину заложения фундаментовтруб назначают не менее чем на 0,25 м ниже расчетной глубины промерзаниягрунтов, а при скальных, крупнообломочных гравийных и крупнопесчаных грунтахоснования - не зависимо от глубины промерзания грунтов.

4.4.6. В качестве основаниядля водопропускных труб вечномерзлые грунты используются по двум принципам: I -с обеспечением мерзлого состояния в течение всегопериода эксплуатации; II - в оттаивающем илиоттаявшем, т.е. без сохранения вечной мерзлоты. При этом для каждой конкретнойтрубы должен применятся только один из этих принципов. В пучинистых грунтахрасчет фундаментов следует производить согласно указаниям СНиП2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Внепучинистых грунтах, если их нижняя граница залегает не менее чем на 1 м нижерасчетной глубины промерзания и в зоне промерзания отсутствуют напорныегрунтовые воды, подошву фундамента допускается закладывать в пределах слоясезонного промерзания-оттаивания.

Повышение устойчивостипротив воздействия касательных сил пучения грунта достигается устройствомфундаментов (оголовков и концевых секций труб) с анкерными выступами или снаклонными гранями, а также применением для засыпки фундаментов дренирующегогрунта.

4.4.7. Конструкцию трубы иформу поперечного сечения выбирают в зависимости от типа водотока, вероятностиналедеобразования, инженерно-геологических условий, степени агрессивности водыи грунта, рельефа местности и других факторов. Следует применять металлическиегофрированные трубы. При наличии в основании пучинистых грунтов несколькоувеличивают толщину грунтовой подушки под трубой. Ее следует принимать такой,чтобы величина пучения не превышала допустимого значения.

4.4.8. Применениегофрированных труб на вечномерзлых грунтах регламентировано. Их разрешаетсяприменять только при первой (относительная осадка d < 0,01) и в отдельных случаях второй(0,01 £ d £ 0,1) категориипросадочности, когда суммарная величина осадки грунтов основания в оттаявшемсостоянии может быть компенсирована строительным подъемом. При сильносжимаемых(0,1 £ d £ 0,4) и просадочных (d > 0,4) грунтах рекомендуетсяразрабатывать индивидуальные проекты труб. Сооружать трубы следует с наименьшимнарушением естественного состояния мерзлых грунтов, избегая, как правило, устройства приемных колодцев, глубоких бетонных железобетонных и другихэкранов, различных врезок в мерзлые грунты.

4.4.9. Активизация наледныхпроцессов в связи с постройкой водопропускных труб вызывается нарушениямиводно-теплового режима поверхностных и грунтовых вод.

Для поверхностных вод ктаким нарушениям относят удаление торфяно-мохового и растительного покрова вполосе отвода, уширение русл и их укрепление каменной отмосткой или бетоном и др.Их следствием является резкое увеличение теплопотерь водотоком и в связи с этимболее быстрое, чем в бытовых условиях, перемерзание непосредственно усооружения.

Для подрусловых потоковнарушения условий способствующих образованию наледей, вызываются экранирующимдействием массивных фундаментов труб и увеличением промерзания грунтов вблизифундаментов; увеличением промерзания грунтов при наличии каменного илибетонного мощения; уплотнением грунтов основания под действием веса насыпи.Следствием этих факторов является стеснение подруслового потока, возникновениенапора подземных вод и их прорыв (по наиболее слабому месту) на поверхность споследующим промерзанием. Такое место может оказаться, например, у входногооголовка трубы при значительных отложениях снега, где глубина промерзанияобычно меньше, чем в бытовых условиях.

В районах вечной мерзлотыводоупором во многих случаях служит поверхность мерзлого грунта. Еесравнительно близкое залегание повышает вероятность проявления здесь наледей

4.4.10. Для уменьшенияобъемов работ по текущему содержанию и повышения надежности сооружений следуетприменять технические решения, в числе которых конструктивное приспособлениетруб к пропуску воды при частичном затоплении отверстия льдом. К таким решениямотносится применение труб: бетонных прямоугольных с отверстиями, увеличеннымипротив расчетных; многоярусных; многоочковых со ступенчатым расположением очков; в комплексе с фильтрующими участками насыпей.

4.4.11. При наледях, высотакоторых невелика (порядка 1 м), предложены Р.Е. Подвальным и построены вопытном порядке многоочковые трубы со ступенчатым расположением очков. В такихтрубах часть очков (обычно одно) располагается в уровне меженных вод, аостальные - подняты на некоторую высоту, назначаемую в зависимости от уровнейпрогнозируемой наледи и меженных вод. При образовании наледи верхние очкиостаются свободными, обеспечивая пропуск паводковых вод. Наиболееблагоприятными условиями для постройки таких труб являются распластанные лога,где обычно даже средние наледи имеют высоту менее 1 м. Бесфундаментныеконструкции труб в этих сооружениях не нарушают естественного состояния грунтовоснования и режима подземных потоков, что особенно важно при строительстве навечномерзлых грунтах.

4.4.12. При трубах счастичным затоплением отверстий наледным льдом необходимо учитывать влияниеналеди на элементы трубы, а также на земляное полотно. При отложении наледи внепосредственной близости от земляного полотна рекомендуется отсыпать его издренирующего грунта, а насыпи из дренирующего грунта проектировать с бермами снагорной стороны или предусматривать специальное укрепление этих откосов.

4.4.13. В качествепротивоналедного мероприятия следует применять предотвращение воздействияналедей на искусственные сооружения и земляное полотно, в том числе: перенострассы дороги на участки, где вероятность появления наледей существеннопонижается; осушение территории устройством вертикальных или горизонтальныхдренажей, каптажа и исключение тем самым условий наледеобразования; осуществлениемероприятий по безналедному пропуску водотока в морозный период; удержаниеналедей вдали от сооружений (мостов, труб, дорог).

4.4.14. Основныммероприятием в конструктивном обеспечении безнапорного режима протеканияявляется концентрация водотока на подходах и в пределах трубы с целью созданияему оптимального теплового режима. В пределах сооруженияустраивают лоток. Вне сооружения рекомендуется спрямлять русло водотока иуглублять его, а также устраивать железобетонные лотки открытого или закрытого типа.Уклон канав и лотков во избежание их заиливания обычно применяют не менее 0,01.Закрытые лотки устраивают укрепленными, применяя для укрепления дерево, мох илиторф, а также вспененные пластмассы - пенопласты различной модификации. Вопросо необходимой степени концентрации водотока, а следовательно, о размерах лоткаи его утеплении решается на основании расчета в зависимости от климатическихусловий, характеристики водотока и конструкции водоотвода. При необходимостиможет быть предусмотрен искусственный подогрев воды.

4.4.15. В качествепостоянных противоналедных сооружений в комплексе с трубами применяются(отдельно или в сочетаниях) специальные валы и заборы, наледные и мерзлотныепояса, водонепроницаемые экраны. Эти сооружения способствуют активизациипроцесса наледеобразования и удержанию наледи вдали от трубы.

5. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПОУСТРОЙСТВУ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ В ЗОНЕ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

5.1.Средства механизации

При устройстве металлическихтруб должна быть создана специализированная бригада строителей, которая должнабыть оснащена необходимыми средствами механизации, машинами и инструментами.

Примерный перечень иколичество основных машин, механизмов и инструментов для оснащения организации,строящей металлические гофрированные трубы:

Экскаваторс ковшом емкостью 0,25 м3................................... 1

Бульдозер..................................................................................... 1

Автокрангрузоподъемностью 5 т............................................. 1

Автомобили-самосвалы.............................................................. Пообъему работ

Автомобилибортовые................................................................ Тоже

Прицепыдля транспортировки секций труб........................... Пообъему работ

Грунтоуплотняющая машина для стесненных условий

или каток на пневмошинах..................................................................................................... 1

Передвижнаяэлектростанция мощностью 9 - 12 кВт............. 1

Компрессорпроизводительностью 0 - 9 м3/мин..................... 1

Насосдля водоотлива................................................................. 1

Бетономешалка............................................................................ 1

Электротрамбовка....................................................................... 6

Плотномер-влагомерН.П. Ковалева......................................... 2

Гайковертыэлектрические или пневматические.................... 3

Комплектручных инструментов для монтажа труб................ 2

Тяговыетроса.............................................................................. 3

Передвижнаябитумная установка............................................ 1

Окрасочныйагрегат для нанесения грунтовки........................ 1

Площадочныйвибратор.............................................................. 2

5.2.Учет общего температурного режима и особенности конструктивныхрешений при организации работ по устройству металлических труб

5.2.1. Сооружение труб приотрицательной температуре воздуха, а также при положительной температуревоздуха и наличии вечномерзлых грунтов должно производиться в кратчайшие срокибез перерыва в выполнении следующих отдельных основных операций и всех работ вцелом:

- рытье котлована;

- отсыпка подушки на полнуюее высоту;

- профилирование ложа подтрубу;

- установка смонтированнойтрубы;

- устройство грунтовой обоймы(призмы) до уровня горизонтального диаметра.

5.2.2. Работы по подготовкеоснования включают:

- вырезку котлована наглубину замены кондиционным грунтом;

- транспортировку и укладкукондиционного грунта и грунта подушки;

- уплотнение грунтаестественного основания и подушки под трубу грунтоуплотняющимимашинами (виброкатки ДУ-47Б или ДУ-85);

- устройство мембраны иподушки с применением экскаваторов (типа ЭО-3323А, ЭО-4225А или экскаваторапланировщика EW-25VI.010);

- нарезку ложа под трубуприспособленным для этой цели автогрейдером ДЗ-122Б-7, оборудованнымспециальным профильным ножом, или бульдозером Б-170 с аналогичным оборудованиемотвала.

5.2.3. Грунт подушки илигрунт, укладываемый взамен слабого грунта основания, следует отсыпать вкотлован и уплотнять слоями.

При уплотнении грунтапневмомашинными катками, например, ДУ-100 или ДУ-101, толщину слоя следуетпринимать 0,2 или 0,3 м.

После уплотнения подушкиследует отсыпать нулевой слой грунта и уплотнить его, используя те же машины иту же технологию, что и при устройстве подушки.

Если труба устанавливаетсянепосредственно на подушку, то поверхности подушки придается требуемыйстроительный подъем.

Правильность строительного подъемаконтролируется нивелировкой не менее чем в трех точках: по оси трассы и концамитрубы.

5.2.4. При устройствеоснования, когда в нем необходима вырезка ложа под трубу, ее следуетпроизводить автогрейдером марки ДЗ-122Б-7, оборудованным профилированным ножом(по предложению ЦНИИС), или начерно бульдозером с последующей отделкой вручнуюпо шаблону с радиусом криволинейной кромки, равным радиусу трубы по среднейлинии гофров. Отклонение профиля грунтового ложа от шаблона не должно превышать2 - 3 см.

5.2.5. После установки трубыв проектное положение на профилированное ложе следует перед устройствомгрунтовой обоймы производить подсыпку грунта в зазоры между поверхностью нижнейчасти трубы и грунтовым ложем и его уплотнение бензиновыми илидизельными трамбовками (например, типа AVS или ADS 70/DS 68германской фирмы «АММАН») с подштыковкой во впадинах гофров. Трамбовки приуплотнении грунта размещаются на расстоянии 50 мм от гребней гофров, ручныевиброкатки или уплотнители следует размещать на расстоянии 300 м от гребнейгофров. Приближение катка к трубе должно быть не менее 300 мм.

Нулевой слой грунтовойобоймы непосредственно возле трубы следует доуплотнять виброкатками ДУ-74 илиДУ-85 за один-два прохода машины вдоль стенок трубы. В случае использования дляуплотнения грунта обоймы пневмокатков ДУ-100 или ДУ-101 доуплотнение нулевогослоя возле стенок трубы следует производить ручными трамбовками иливиброплитами типа AT-12, AV-900.

Если трубу устанавливают наплоское основание, то подсыпка грунта в нижние четверти трубы с уплотнениемтрамбовками или виброплитами с подштыковкой производится до охвата трубыгрунтом не менее чем на 120°. Последующее уплотнение грунта возле трубыпроизводят так же, как при спрофилированном ложе.

5.2.6. При устройствеоснования в зимнее время для замены грунта основания и устройства подушкиразрешается применять только талый (сухой, несмерзшийся) грунт и уплотнять еготрамбующими машинами по мере отсыпки, не допуская смерзания в рыхлом состоянии.

5.2.7. Котлованы подпротивофильтрационные экраны следует отрывать параллельно с подготовкойкотлована под подушку и после удаления воды заполнять (в зависимости оттребований проекта) бетоном, глинощебеночной или цементно-грунтовой смесью спослойным уплотнением виброплитами.

5.2.8. Монтировать трубы сболтовыми стыками внахлестку на строительной площадке следует из секций,предварительно собираемых из отдельных элементов. Водопропускные сооруженияарочного типа и трубы больших диаметров монтируют из отдельных элементов настройплощадке. Рекомендуется в этом случае на полигонах проводить контрольнуюсборку и укрупнение элементов до габаритов, удобных к перевозке (2 - 4 листа).

Когда возможна доставкасекций труб на объект автотранспортом или тракторами и установка их краном,особенно в районах с расчетной минимальной температурой наружного воздуха нижеминус 40°С, способ монтажа из секций и укрупненных элементов должен бытьосновным. При этом рекомендуется производить монтаж труб с «колес» сразу впроектное положение.

Длину секций следуетназначать исходя из заданных проектных длин водопропускных труб и рекомендуетсяпринимать не более 10 м. В промежуточных секциях число звеньев должно бытьнечетным.

5.2.9. Сборку труб следуетосуществлять согласно монтажной схеме, определяемой в проекте производстваработ. Монтажная схема должна предусматривать: порядок установки гофрированныхэлементов при сборке и объединении секций, порядок перевозки секций, порядокустановки болтов, схему специальных стяжек, оснастки и подмостей для креплениятруб во время сборки.

5.2.10. В комплектинструментов для монтажа труб должны входить торцевые ключи, ломики, крюки скольцами, электрические или пневматические гайковерты, молотки, 10 монтажныхболтов длиной 75 мм того же диаметра, что и рабочие болты. Эти болты следуетприменять для временной стяжки гофрированных листов, и они не должны оставатьсяв конструкции.

5.2.11. Проект производстваработ должен учитывать особенности установки металлоконструкций в проектноеположение в зависимости от верхнего очертания подушки под трубу. При основании,спланированном без устройства ложа для труб диаметром до 3-х м, допускаютсямонтаж трубы рядом с проектной осью и последующая накатка ее в проектноеположение. При спрофилированном основании ложа секции трубы следует устанавливатькраном и объединять на месте.

5.2.12. Монтаж труб соскошенными краями труб должен начинаться со сборки фундаментной части низовогооголовка с последующей укладкой металлических конструкций сооружения (секций,элементов) и завершением устройства оголовков.

5.2.13. Устройство грунтовойобоймы выполняется в едином технологическом процессе с засыпкой трубы допроектной отметки.

Труба должна быть засыпанане позже, чем через трое суток после окончания работ по нанесениюдополнительного защитного покрытия.

5.2.14. Устройство грунтовыхобойм и засыпку труб следует вести с опережением возведения земляного полотна.Необходимость оставления в насыпях прогалов для строительства труб должна бытьобоснована проектом, при этом ширину прогала (в свету) понизу следует назначатьиз расчета обеспечения расстояния между основанием откоса насыпи и стенкойтрубы на уровне горизонтального диаметра не менее 4 м.

5.2.15. Устройство грунтовойобоймы труб следует производить грунтами, перечисленными в пп. 2.5 и 2.6, с армированием геотекстилем и объемнымигеорешетками, предусмотренными проектом.

Процесс устройстванеармированной грунтовой обоймы у труб должен включать следующие виды работ:

- транспортировку грунта изкарьера или резерва к трубе автосамосвалами или скреперами типа ДЗ-11П;

- разравнивание грунтабульдозером Б-170 слоями заданной толщины;

- послойное уплотнениегрунта виброкатками типа ДУ-74, ДУ-85 или пневмокатками типа ДУ-100, ДУ-101, ав непосредственной близости от трубы виброплитами типа AT-12, AV-900 илитрамбовками типа AVS 70, ADS 70/DS 68 с подштыковкой грунта вгофрах трубы;

- контроль плотностизасыпки.

Для уплотнения грунта вудалении более 1 м от стенки трубы в уровне ее горизонтального диаметра могутприменяться все грунтоуплотняющие средства, использующиеся при уплотнениидорожных насыпей.

5.2.16. Засыпать трубыбольших диаметров следует, формируя грунтовую обойму армированными слоями(уклон не круче 1:5), толщина которых назначается по расчету и в зависимости отгрунто-уплотняющих средств:

- 0,3 - 0,6 м - приприменении виброкатков типа ДУ-74, ДУ-85;

- до 0,3 м - прииспользовании пневмокатков типа ДУ-100, ДУ-101 и ДУ-47Б.

Особое внимание следует уделять уплотнению грунтастенок трубы и в гофрах виброплитами или трамбовками, которые следует располагатьна расстоянии 5 см от гребней гофров.

5.2.17. Отсыпку грунтаследует производить с разворотом самосвала перед трубой и подачей его дляразгрузки задним ходом вдоль оси насыпи или же с кольцевым движением самосвалови скреперов с въездом со стороны откосов насыпи. Вторую схему целесообразноприменять в случае засыпки труб в прогалах.

Для засыпки труб в прогалахможно использовать бульдозеры типа Б-170, перемещая ими грунт, специальнодоставленный для этой цели и уложенный с обеих сторон трубы на насыпи.

Отсыпку грунта слоями вовсех случаях необходимо начинать от трубы по всей ее длине.

5.2.18. Засыпать трубынеобходимо послойно, строго соблюдая последовательность:

- грунт нулевого слояукладывают одновременно с обеих сторон трубы и разравнивают бульдозером;

- после уплотнения слоягрунта с одной стороны трубы производят отсыпку второго слоя, а с другойстороны - уплотнение грунта;

- в таком же порядкеосуществляются отсыпка и уплотнение всех последующих слоев до верха трубы.

Уплотнение каждого слоягрунта, если оно производится при движении машин вдоль трубы, следует начинатьс удаленных от нее участков и с каждым последующим проходом приближаться кстенкам трубы. Уплотнение грунта непосредственно у трубы допускается толькотогда, когда с противоположной ее стороны уже отсыпан слой грунта этого жегоризонта по всей длине трубы.

Последовательность отсыпкислоев, их толщина и допустимое приближение к трубе рабочих органов уплотняющихмашин должны быть указаны в проекте производства работ.

5.2.19. Уплотнение грунтакатками целесообразно производить вдоль трубы по кольцевой схеме. Приближениекатков к трубе допускается на расстояние не ближе0,3 м. Грунт у стенок трубы при данной технологии необходимо уплотнятьвиброплитами или трамбовками.

5.2.20. Уплотнение грунта впазухах многоочковых труб рекомендуется производить виброплитами типа AT-12, AV-900или трамбовками AVS 70, ADS 70/DS 68 с обязательнымсоблюдением последовательности отсыпки слоев. Толщина слоя в пазухе не должнапревышать 0,15 м. Для засыпки пазух грунтом можно использовать универсальныеэкскаваторы-планировщики типа EW-25M1.010.

5.2.21. В зимних условияхтрубы следует засыпать только талыми (сухими несмерзшимися) грунтами.Допустимое время рабочего цикла от момента разработки грунта до окончания егоуплотнения не должно превышать времени, в течение которого грунт сохраняетспособность к уплотнению.

5.2.22. Проезд над трубамистроительных машин с нагрузкой на ось до 10 тс допускается при толщине слоя надверхом конструкции не менее 0,5 м (в плотном теле), с нагрузкой на ось 11 - 20тс - при толщине слоя не менее 0,8 м и с нагрузкой на ось 21 - 50 тс - притолщине слоя не менее 1 м. Если проектом предусмотрена меньшая толщина засыпки,то для пропуска машин через сооружение в месте их проезда требуется досыпатьгрунт до указанной толщины.

5.2.23. Устройство грунтовыхобойм и засыпка труб должны производиться под контролем прораба илистроительного мастера подразделения, сооружающего трубы, и оформляться актом.При отсыпке и уплотнении грунта грунтовых обойм следует вести контроль запоперечными деформациями труб, сопоставляя результаты контроля с замерами,произведенными до начала засыпки трубы. К моменту уплотнения слоя грунта науровне верха уменьшение горизонтального диаметра не должно превышать 3 %его номинального диаметра.

5.3. Особенности контроля качества производстваработ

5.3.1. Контроль запроизводством работ должен осуществляться на всех стадиях технологическогопроцесса.

5.3.2. Контроль качества иприемка работ должны обеспечивать:

- высокое качествовыполняемых работ и полное соответствие их утвержденному проекту и действующимнормативным документам;

- соответствие качестваматериалов и конструкций требованиям утвержденного проекта и государственныхстандартов;

- своевременное осуществлениепромежуточной приемки выполненных работ и правильное оформление соответствующейпроизводственно-технической документации.

До приемки скрытых работ иответственных конструкций запрещается проводить последующие работы (например,установку трубы на непринятую грунтовую подушку или засыпку трубы с непринятымдополнительным защитным покрытием).

5.3.3. Контроль плотностигрунта естественного основания, а также контроль плотности грунтовой подушки,укладываемой взамен слабого грунта основания, осуществляется по оси трассычерез каждые 0,5 м высоты подушки. Количество проб должно быть не менее двух вкаждой точке.

Плотность песчаных грунтовконтролируется прибором Ковалева, а щебенисто-галечниковых и дресвяно-гравийных- методом лунок. По окончании подготовки основания трубы составляют акт постандартной форме на скрытые работы.

Результаты контролязаносятся в акт на скрытые работы.

5.3.4. Перед началом работпо монтажу следует проверить наличие маркировки, отбраковать элементы,выправить погнутые места деревянным молотком и обеспечить комплектностьэлементов и крепежа.

При отбраковке элементов икрепежа следует проверять качество защитного покрытия, маркировку элементов,геометрические размеры элементов и крепежа.

На каждом гофрированном листена внутренней его поверхности у второго ряда отверстий для продольного стыка напервом выпуклом гофре должны быть указаны марки стали, элемента и клеймо ОТК завода и инспектора по качеству. Марка элементаусловно обозначает диаметр трубы и толщину листа. На каждом пакетегофрированных элементов должна быть бирка с указанием марки элемента, маркистали, толщины элемента, диаметра трубы, завода-изготовителя и год выпуска.

Поверхность цинковогозащитного покрытия труб не должна иметь видимых трещин, забоин, наплывов настыкуемых поверхностях и мест, не покрытых цинком. Использование элементов суказанными дефектами не допускается. Дефекты защитного покрытия устраняютсязаводом-изготовителем.

Качество дополнительногозащитного полимерного покрытия, которое наносится в заводских условиях, должноотвечать требованиям проекта.

5.3.5. Перед началом монтажатрубы должны быть выполнены контрольная сборка и все подготовительные работы.

Если на месте строительстватрубы рядом с подготовленным основанием отсутствует ровная площадка, то длясборки трубы следует подготавливать подмости, располагая их вблизи проектнойоси трубы. В ходе монтажа и после его завершения осуществляется геодезическийконтроль.

5.3.6. Приемкасмонтированной трубы перед устройством грунтовой обоймы должна быть оформленаактом.

5.3.7. При выполнении работпо защите от коррозии металлоконструкций должны контролироваться:

- температура окружающеговоздуха;

- относительная влажностьвоздуха;

- обезжиренность и чистотасжатого воздуха, применяемого в процессе производства работ;

- степень очисткиповерхности перед нанесением лакокрасочных материалов;

- гарантийный срок ихпригодности;

- время технологическойвыдержки наносимых слоев защитного покрытия и время выдержки полного покрытия.

Контроль высыханиялакокрасочных покрытий следует осуществлять по ГОСТ19007-73*.

5.3.8. Контроль качествалакокрасочного покрытия должен производиться по внешнему виду, толщине иадгезии.

5.3.9. Контроль внешнеговида покрытия осуществляется согласно ГОСТ9.407-84* «Покрытия лакокрасочные. Методы оценки внешнего вида».

Покрытие не должно иметьпропусков, трещин, сколов, пузырей, кратеров, морщин и других дефектов,влияющих на защитные свойства.

5.3.10. Контроль толщиныпокрытия осуществляется с помощью толщиномеров электромагнитного типа.

Толщина покрытия на элементеопределяется как средняя арифметическая величина из количества замеров,принятого для данной конструкции. Количество точек определяется в разных местахв зависимости от длины элемента: при длине элемента до 5 м - 5 точек, при длинеэлемента свыше 5 м - 11 точек.

Определение толщины покрытияв каждой точке производится по 5 контрольным замерам толщины в радиусе 5 мм,при этом максимальное и минимальное значения не учитываются. Толщина покрытия вкаждой точке определяется как средняя арифметическая величина из трехоставшихся показаний.

5.3.11. Контроль адгезиипокрытия должен осуществляться по методу решетчатого надреза в соответствии с ГОСТ15140-78*. Адгезия покрытия должна быть не более 2 баллов.

Испытание на адгезию следуетпроизводить методом параллельных надрезов по взаимно-перпендикулярнымнаправлениям. Надрезов должно быть не менее шести длиной не менее 20 мм.

Надрезы делают на расстоянии1 мм друг от друга на покрытиях толщиной до 60 мкм, на расстояниях 2 мм притолщине покрытия от 60 до 120 мкм и расстоянии 3 мм на покрытиях толщиной более120 мкм.

При прорезании слоя дометалла может наблюдаться незначительное отслаивание покрытия в виде мелкихчешуек в местах пересечения линий решетки. Нарушение допускается не более чемна 5 % решетки.

На участках проверки адгезиипокрытие должно быть восстановлено по принятой схеме окрашивания.

5.3.12. Устройство грунтовойобоймы ведется под постоянным геодезическим контролем.

5.3.13. Контроль плотностигрунта следует осуществлять на протяжении всего процесса устройства обоймы изасыпки трубы путем отбора проб. Плотность проверяется на горизонтах 0,25, 0,5и 0,75 высоты с обеих сторон трубы на расстоянии 0,1 и 1 м от боковых стенок всредней по ее длине части и на одной трети ее длины от оголовков. Количествопроб должно быть не менее двух в каждой точке.

Результаты контролязаносятся в акт на скрытые работы.

5.3.14. Оценку качества выполненияработ по устройству лотка следует производить внешним осмотром (проверкойотсутствия трещин, бугров, впадин, расслоений) и контролем геометрическихразмеров.

По окончании работсоставляется акт приемки лотка в трубе.

5.3.15. Укрепление русл и откосовнасыпи следует производить в соответствии с проектами и нормами по изготовлениюи постройке железобетонных водопропускных труб.

После завершения этих работследует производить приемку трубы в целом с оформлением акта.

5.3.16. При приемкепостроенного сооружения должна быть предъявлена следующая документация: чертежитрубы, на которые нанесены согласованные изменения; акты освидетельствования иакты промежуточной приемки ответственных конструкций и скрытых работ(устройство оснований; монтаж конструкций, устройство дополнительного защитногопокрытия и лотков, грунтовая обсыпка труб); акт освидетельствования трубы вцелом; паспорт (сертификат) на поставленные строительные стальные конструкции;паспорт (сертификат) на поставленные объемные решетки и геотекстиль дляармогрунтовой обоймы; документы о согласовании допущенных при строительствеотступлений от проекта; сводная ведомость указанных документов.

6. ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Борьбу с наледями в процессеэксплуатации следует вести путем предотвращения заполнения трубы льдом или егоудаления различными способами. Для предотвращения попадания льда внутрь трубыее отверстие в осенне-зимний период следует перекрывать временнымиограждениями, обычно в виде щитов из бывших в употреблении шпал, досок и т.п.

Лед перед сооружениемудаляют взрывным способом с помощью строительных механизмов, бульдозеров идругих машин или вручную. В последнем случае обычно ограничиваются устройствомво льду канав на подходах к трубам и частичным удалением льда внутри труб.Такими мероприятиями в предвесенний период обеспечивают пропуск весеннихпаводков. Внутри труб лёд оттаивают паром, например, с помощью электроподогреваили других источников тепла. В некоторых случаях для этой цели трубы оборудуютсистемой паропроводных труб, которую в необходимый момент подключают кисточнику пара.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеев В.Р., Савко Н.Ф.Теория наледных процессов. - М.: Изд-во «Наука», 1975. - 202 с.

2. Альбом принципиальных схемконструктивно-технологических решений по применению объемных георешеток«Прудон-494» и примеры их реализации в транспортных сооружениях / ФГУП«Союздорнии», ОАО «494 УНР». - 1-е изд. -2002. - 75 с.

3. Бахарев И.И. Фильтрующиенасыпи на ледяных участках.

- В кн.: Борьба с наледямина железных и автомобильных дорогах.

- М.: Транспорт, 1966.

4. Водопропускные трубы поднасыпями / Е.А. Артамонов, Г.Я. Волуенков, Р.С. Клейнер и др. - М.: Транспорт,1982. - 232 с.

5. Водопропускные трубы поднасыпями / Под ред. о.а.янковского. - М. - Транспорт. - 1982. - 232 с.

6. Инструкция по расчетустока с малых бассейнов: ВСН63-76. Минтрансстрой СССР, МПС СССР. - М., 1976. - 10 с.

7. Инструкция по изысканию,проектированию и строительству автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты:ВСН 84-75 / Оргтрансстрой. - М., 1976. - 218 с.

8. Изыскания, проектированиеи строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты: ВСН84-89. Минтрансстрой. - М., 1990.

9. Инструкция попроектированию и постройке металлических гофрированных водопропускных труб: ВСН176-78. Минтрансстрой СССР. - М., 1979. - 130-с.

10. Герцог А.А.Гофрированные трубы на автомобильных дорогах. - Гушосдор. - М., 1939. - 112 с.

11. Гнедоский В.И. Трубы поджелезнодорожными насыпями. - М.: Трансжелдориздат, 1938. - 267 с.

12. Дубина М.М., АгейкинВ.Н., Новоселов Е.Н. Компенсационные меры обеспечения устойчивости дорожнойнасыпи с мерзлым ядром при потеплении климата. // Консервация и трансформациявещества и энергии в криосфере Земли. - г. Пущино / Объединенныйнаучный совет по криологии Земли, Пущинский научный центр РАН.- 2001. - С. 152- 153.

13. Дубина М.М., КашеваровА.А., Агейкин В.Н., Новоселов Е.Н. Особенности постановки задач прогнозатемпературного режима сооружений в условиях сурового климата. - В сб. Проблемыэкологии и энергосбережения: Материалы междунар. науч.-практ. конференции. -Тюмень: ТюмГАСА, 1998(а).- С. 113 - 119.

14. Дубина М.М., КашеваровА.А., Новоселов Е.Н. Прогноз температурного режима насыпи с тоннелем. - 2000(б)- С. 41 - 46 (Сб. тр. НГАСУ; Т. 3, № 1(8).

15. Дубина М.М., КашеваровА.А., Новоселов Е.Н., Агейкин В.Н. Влияние дрейфа климатической температурывоздуха на устойчивость насыпи с тоннелем // Ритмы природных процессов вкриосфере Земли. Конференция. - г. Пущино: Объединенный научный совет покриологии Земли, Пущинский научный центр РАН. - 2000(а). - С. 133 - 134.

16. Дубина М.М., НовоселовЕ.Н., Черняков Ю.А. Термомеханическое поведение тела дорожной конструкции намерзлых грунтах // Проблемы экологии Земли. Конференция // г. Пущино:Объединенный научный совет по криологии Земли, Пущинский научный центр РАН. -1998(б). - С. 161 - 163.

17. Дубина М.М., КашеваровА.А., Новоселов Е.Н. Расчет температурного режима насыпи с тоннелем. - В сб.докладов 11-го Всерос. семинара: Проблемы оптимального проектированиясооружений. - Новосибирск: НГАСУ, 2000(в), т. 2. - С. 71 - 77.

18. Колоколов Н.М.,Янковский О.А., Щербина К.Б. Применение гофрированного металла длястроительства искусственных сооружений на железных и автомобильных дорогах.Техническая информация / Оргтрансстрой. - М., 1971. - 30 с.

19. Колоколов Н.М.,Янковский О.А., Щербина К.Б., Черняковская С.Э. Металлические гофрированныетрубы под насыпями. М.: Изд-во «Транспорт», 1973. - 120 с.

20. Металлическиегофрированные трубы под насыпями / Н.М. Колоколов, О.А. Янковский, К.Б.Щербина, С.Э. Черняховская. -М.: Транспорт, 1973. - 117 с.

21. Методическиерекомендации по применению металлических гофрированных водопропускных труб:Проект. / ОАО «ЦНИИС». - М., 2001. - 84 с.

22. Методическиерекомендации по прогнозу наледей при выборе места перехода через водотоки /Союздорнии. - М., 1973. - 43 с.

23. Методическиерекомендации по проектированию и возведению противоналедных устройств наавтомобильных дорогах Сибири / Союздорнии. - М., 1971. - 41 с.

24. Методические рекомендациипо применению металлических гофрированных водопропускных труб / ЦНИИС. - М.,2001. - 87 с.

25. Методические указания погидравлическому расчету косогорных труб. - Изд. ЦНИИС. - М., 1967.

26. Методические указания попроектированию противоналедных мероприятий и устройств / ВНИИ трансп. стр-ва. -М., 1975. - 50 с.

27. Методические указания попроектированию противоналедных устройств. - ЦНИИС. - М., 1970.

28.Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений. ЦНИИС. -М.: Транспорт, 1992.

29. Потапов А.С.,Подвальский Р.Е., Казначеева Е.Ф., Клейнер Р.С. Водопропускные трубы в районахвечной мерзлоты // Трансп. стр-во. - 1978. - № 1. - С. 10 - 12.

30. Рекомендации поизысканиям, проектированию и строительству малых искусственных сооружений наводотоках с процессами наледеобразования / ВНИИ, транспорт. стр-ва. - М., 1968.

31. Руководство погидравлическим расчетам малых искусственных сооружений и русл. - М.: Транспорт,1974.

32. Руководство по расчетуливневого стока воды с малых бассейнов / ВНИИ трансп. стр-ва. - М., 1978. - 44с.

33. Савко Н.Ф.Прогнозирование наледей и пути направленного регулирования наледного процесса.- В кн.: «II международная конференция по мерзлотоведению.Доклады и соображения» Вып. 5. - Якутск, кн. изд-во, 1973.

34. Сборные металлическиегофрированные структуры. Проспект-каталог. - Геотерра / ViaConABcompany. - 15 с.

35. СНиП 11-18-76. Основанияи фундаменты на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования. - М., Стройиздат,1977. - 48 с.

36. СНиП2.02.01-83* Основание зданий и сооружений / Госстрой России. - М.:ГУП ЦПП, 2002. - 48 с.

37. СНиП2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах / ЦИТПГосстроя СССР. - М.: 1990. - 56 с.

38. СНиП2.05.03-84*. Мосты и трубы. - Минстрой, М.: ГП ЦПП Минстроя России,- 1996. - 214 с.

39. СНиП2.05.02.-85 Строительные нормы и правила. Автомобильные дороги/Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 56 с.

40. Таргулян Ю.О.Искусственные сооружения на водоносах с наледями. - М.: Автотрансиздат, 1961.

41. Технические указания попроектированию, изготовлению и постройке металлических гофрированныхводопропускных труб (для опытного применения): ВСН 176-71 / Оргтрансстрой. -М., 1978. - 30 с.

42. Технический проектпротивоналедных мероприятий на периодических водотоках / Ленгипротрансстрой. -Л., 1970.

43. Янковский О.А., ЧеркасовК.А. Сооружение металлических гофрированных труб (зарубежный опыт). - М., 1978.- 30 с. - (Экспресс-информ. / Оргтрансстрой).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХХАРАКТЕРИСТИКАХ И ПРОФИЛЯХ ГОФРИРОВАННЫХ ЛИСТОВ

Таблица П.1.1

Механические свойства и химический состав сталей

Марка стали

Предел текучести, Н/мм2, не менее

Предел прочности,

Н/мм2

Удлинение, %, поперек, не менее

Покрытие цинком (в микронах)

Химический состав в %

С

Si

Мn

Р

S

15 (Россия)

240

400

23

80

0,12 - 0,2

0,12 - 0,25

0,4 - 0,65

£ 0,035

£ 0,035

09Г2Д (Россия)

310

450

22

80

£ 0,12

0,17 - 0,37

1,4 - 1,8

£ 0,035

£ 0,04

S235JRG2

235

340 - 470

24

85

0,12

0,03

0,8

0,03

0,025

SAE J 403

230

360

30

60 - 90

0,03 - 0,09

£ 0,020

0,17 - 0,40

£ 0,020

£ 0,020

HSLA

300

380

25

90

 

£ 0,030

0,30 - 0,40

£ 0,020

£ 0,020

Таблица П.1.2

Физические характеристики многолистовых секций

Поперечные размеры гофрированного профиля, мм

Толщина листа, мм

Площадь поперечного сечения, мм2/см

Момент инерции, мм4/мм

Статический момент инерции, мм3/мм

Радиус инерции, мм

150´50

3,0

3,77

1176,6

44,4

17,7

4,0

5,04

1581,9

58,6

17,7

5,0

6,30

1995,2

72,6

17,8

6,0

7,57

2,417,5

86,3

17,9

7,0

8,85

2849,7

100,0

17,9

152´51

3,0

3,52

1057,25

39,42

17,33

4,0

4,83

1457,56

53,30

17,37

5,0

6,15

1867,16

66,98

17,42

6,0

7,46

2278,31

80,22

17,48

7,0

8,71

2675,11

92,56

17,52

380´40

3,5

4,78

11710,74

152,72

 

4,8

6,54

16038,98

207,54

 

5,5

7,63

18743,25

241,38

 

6,3

8,72

21445,89

274,87

 

7,1

9,81

24164,64

308,24

 

Профили гофрированных листов

Рис. П.1.1. Профильгофрированного листа:

Н =32,5±3 мм; d = 1,5; 2 и 2,5 мм; t = 32,5±7,5 мм

Рис. П.1.2. Профильгофрированного листа:

толщиналиста 3,0 - 7 мм; углы изгиба гофра 44,53° - 46,08°; прямая вставка 43,24 - 47,88 мм

Рис. П.1.3. Профильгофрированного листа:

толщиналиста 2,75 - 7,0мм

Рис. П.1.4. Профиль гофрированного листа:

толщиналиста 3,5 - 7,1 мм; углы изгиба гофра 49,75º - 50,43°; прямая вставка110,78 - 106,15 мм

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

КРЕПЕЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ СБОРКИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГОФРИРОВАННЫХ ТРУБ

Болты для продольных ипоперечных стыков должны быть класса прочности 4.6 и класса 5.6 согласнотребованиям СНиПII-23-81. Для труб, применяемых в районах с расчетной минимальнойтемпературой наружного воздуха ниже минус 40°С, болты следует назначать классапрочности 8.8.

Размеры болтов принимаютсяпо ГОСТ7798-70*, размеры гаек - по ГОСТ5915-70*.

Резьба болтов и гаекметрическая с крупным шагом согласно ГОСТ24705-81.

Длина болтов должна быть неменее 35 мм и назначаться исходя из количества и толщины соединяемыхгофрированных листов.

Длина участка без нарезки (уголовки болта) должна быть меньше суммарной толщины двух стыкуемых элементов ишайб на 2 - 3 мм.

Дляболтов стыковых соединений следует применять шайбы специальной формы - квадратныеплосковыпуклые, квадратные плосковогнутые (рис. П.2.1) с цилиндрическимиопорными поверхностями, радиуса кривизны, обеспечивающего плотное прилегание шайб кповерхностям впадин и гребней волн стыкуемых гофрированных листов.

Рис. П.2.1. Шайбы для болтов (размеры в миллиметрах):

а -плосковогнутые; б - плосковыпуклые; d - диаметр отверстия в шайбе (согласно ГОСТ 11371-68*); В - размерквадратной шайбы, принимаемый равным наружному диаметру стандартной круглой шайбы (согласно ГОСТ 11371-78*); d1 - не менее 3; d2 - не менее 2

При сферических опорных плоскостях болтов и гаек шайбы не применяются.

Болты, гайки и шайбы должны иметьантикоррозионное защитное покрытие (80 мкм) из цинка ЦЗ по ГОСТ 3640-75.

Болты и гайки зарубежных фирм, допускаемые к применению

Для сборки многолистовыхгофрированных секций используются гальванизированные болты диаметром 19 мм,изготовленные из стали, подверженной специальной температурной обработке всоответствии со спецификацией А 449 (Американские Стандарты по ИспытаниюМатериалов, рис. П.2.2). Нижняя поверхность головки болтаравномерно закруглена и не требует специальной подгонки. Все гайкиустанавливаются либо изнутри, либо снаружи конструкции, за исключением случаев,когда сборочными чертежами предписано иначе.

Рис. П.2.2. Болты и гайкизарубежных фирм

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ГИДРАВЛИЧЕСКИМРАСЧЕТАМ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГОФРИРОВАННЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГОДИАМЕТРА

П.3.1. Общие положения

Металлические гофрированныетрубы - гибкие бесфундаментные конструкции, работающие во взаимодействии с грунтомпо системе «грунт-труба». В нашей стране приняты в настоящее время следующиетиповые размеры гофров: 130´32 мм, 150´50 мм, а в зарубежнойпрактике применяются следующие размеры: 67,77´12,7; 100´22; 152,4´50,8; 200´55 и 400´150 мм (длина и высота гофра).

Гофрированные трубыотличаются от технически гладких существенно большей шероховатостью, чтосвязано с наличием на внутренней поверхности гофров. Среднее значениекоэффициента шероховатости n = 0,025 - 0,03, а приналичии гофров больших размеров (более 152,4´50,8 мм) или наносов влотковой части трубы коэффициент шероховатости может достигать 0,04.

Наличие повышеннойшероховатости приводит к существенно большим критическим уклонам гофрированныхтруб по сравнению с технически гладкими, значение которых в гофрированныхтрубах достигает 0,02 - 0,03. Поэтому для предотвращения сниженияводопропускной способности уклоны гофрированных труб должны быть более 0,02 -0,03 и, в крайнем случае, не меньше 0,01, то есть необходимо назначать уклонтрубы равным или более критического уклона (iT > iK). При уклоне трубы менее 0,01 необходимо учитывать снижение пропускнойспособности водопропускного сооружения.

П.3.2. Режимы протекания

Важнейшими факторами,определяющими пропускную способность водопропускных труб, являются режимыпротекания воды в них и характер сопряжения их с подходными устройствами.

В районах вечной мерзлоты иналедеобразования не допускаются полунапорный и напорный режимы работыводопропускных труб. Единственным допустимым режимом является безнапорный,когда входное сечение не затоплено и на всем протяжении трубы поток имеетсвободную поверхность.

Безнапорный режим протеканиясохраняется вплоть до затопления входного сечения трубы. Затопление входногоотверстия трубы происходит при значениях параметра расхода ПQ,приведенных в таблице П.3.1. Значение ПQ определяют по номограммам.Приближенно можно принимать, что H/hT = 1,1 для всех типовоголовков (Н - глубина потока перед трубой, hт - высота трубы).

Таблица П.3.1

Форма поперечного сечения трубы

Формула параметра расхода ПQ

Заполнение входного сечения

Значение параметра расхода труб при типах входных оголовков

Без оголовков

Раструбный ap = 20°

Круглая

0,75

1,0

0,275

0,305

0,495

Овоидальная

0,75

1,0

-

0,350

0,485

где Dэ - эквивалентный диаметр(эквивалентное отверстие), представляющий собой диаметр круга, равного по площадипоперечному сечению сооружения vсоор.

Для многоочковых трубэквивалентный диаметр определяется по суммарной площади очков.

При безнапорном режименекоторое увеличение расхода, поступающего к трубе, незначительно увеличиваетглубину потока перед трубой. Это преимущество безнапорных труб является оченьсущественным при их эксплуатации.

Для металлическихгофрированных труб большого диаметра принимается безнапорный режим протекания,то есть, когда входное и сжатое сечение не затоплены, на всем протяжении трубыпоток имеет свободную поверхность и пропускная способность зависит только отусловий входного участка трубы.

Безнапорный режим протеканияв трубах сохраняется до полного затопления входного сечения, чтохарактеризуется условием

,

где hвх - глубина на входе в трубу;

D -диаметр входного сечения, считая по впадинам гофра (наименьший диаметр).

Когда сжатое сечениезатоплено, пропускная способность трубы снижается. Затопление сжатого сеченияможет быть вызвано влиянием сопротивления по длине трубы при относительнобольшой ее длине и малом уклоне, повышенной шероховатостью или затоплениемнижнего бьефа.

Гофрированные металлическиеводопропускные трубы следует проектировать на пропуск расчетного расхода толькопри безнапорном режиме.

При безнапорном режиме передтрубой и в пределах входной части трубы наблюдается кривая спада от подпертойглубины до сжатого сечения. Сжатое сечение в зависимости от типа водногооголовка, поперечного сечения и уклона находится на расстоянии (1,0 - 2,0)Н отвхода в трубу, а глубина в сжатом сечении колеблется в пределах (0,4 - 0,7)Н.

П.3.3. Определениепропускной способности труб

«Длинные» и «короткие» трубы. Учет влияния нижнего бьефа

П.3.3.1. В зависимости от влияниядлины трубы на пропускную способность различают «короткие» и «длинные» трубы(рис. П.3.1).Трубы, на пропускную способность которых при безнапорном режиме оказываетвлияние их длина, называют «длинными» в гидравлическом отношении. У «коротких»это влияние отсутствует, сжатое сечение не затоплено, поток сохраняет бурноесостояние на протяжении всей трубы и пропускная способность зависит только отусловия входного участка трубы. Общая длина «коротких» труб не оказываетвлияния на пропускную способность трубы. В «длинных» трубах при наличии высокойшероховатости (гофров) сопротивление по длине влияет на пропускную способность.

В «длинной» трубе энергиипотока недостаточно для протекания в бурном состоянии, он переходит в спокойноесостояние, и пропускная способность трубы уменьшается. Этот переходосуществляется гидравлическим прыжком, глубины потока в трубе при этом резковозрастают, сжатое сечение затапливается и может произойти смена безнапорногорежима на полунапорный, частично напорный или напорный режимы, что очень опаснодля нормальной работы трубы.

П.3.3.2. «Короткими»считаются трубы, для которых соблюдается условие

iT > iK.

П.3.3.3.Критическийуклон наиболее распространенных отверстий труб вычисляют по формуле

iK»iK(граф),

где iK(граф) и Dграф соответственно критическийуклон и диаметр трубы (D = 1,5 или 2,0 м), [28]или см. уравнение критического состояния.

n -фактический коэффициент шероховатости гофрированной трубы.

Рис. П.3.1. Схема протеканияводы в равнинной трубе при безнапорном режиме:

а - «короткая»; б - «длинная»; в -«незатопленная» (hб2, hб3) и «затоплены» с нижнего бьефа (hб4)

При iT < iK снекоторым приближением «короткими» можно считать трубы при соблюдении критерияотносительной длины

,

где lТ - длина трубы;

D -диаметр (отверстие) трубы.

Вслучае, когда форма поперечного сечения трубы отличается от круглого, в формуле -  вместо диаметра Dпринимаем эквивалентный диаметр Dэкв = 1,13.

П.3.3.4. Приводимые ниже внастоящей главе зависимости для определения пропускной способности труб при безнапорномрежиме относятся к «коротким» трубам.

П.3.3.5. Подпертую глубинуперед безнапорными трубами определяют по тем же зависимостям, что и дляравнинных технически гладких труб (табл. П.3.2).

П.3.3.6. Глубины на входе иподпертые глубины перед «длинными» трубами определяют по формулам, полученнымиз аналогичных зависимостей для гладких труб, приведенных в «Руководстве погидравлическим расчетам малых искусственных сооружений», с введением в них корректировкидля учета повышенной шероховатости гофрированных труб

;

,

где  и  - соответственноотносительная глубина на входе и относительная подпертая глубинадля «коротких» труб;

n =0,015 и nгофр - коэффициенты шероховатости соответственно длягладких и гофрированных труб.

Коэффициент шероховатости nгофр для труб с принятым в нашейстране гофром при отсутствии в трубе покрытия (гладкого лотка) составляет около 0,03; при наличии лотка, покрывающего 1/4 - 1/3внутренней поверхности трубы, - 0,025.

В общем случае при гладкомлотке, покрывающем любую часть поперечного сечения трубы, коэффициентшероховатости

,

где χ и χгофр - части поперечного сечения трубы, покрытые соответственно гладкимлотком и гофрированной поверхностью;

n и nгофр - коэффициентышероховатости соответственно для гладкого лотка (n = 0,015) и гофрированнойповерхности (nгофр = 0,03).

При влиянии глубины воды внижнем бьефе трубы делят на «затопленные» с нижнего бьефа и «незатопленные»(рис. П.3.1).

Затопленными с нижнего бьефасчитают трубы, работающие в условиях, при которых уровень нижнего бьефа влияетна пропускную способность трубы (вследствие затопления сжатого сечения), впротивном случае трубы считаются «незатопленными» с нижнего бьефа.

П.3.3.7. При значительнойбытовой глубине водотока происходит затопление труб со стороны нижнего бьефа,что также снижает их пропускную способность.

С некоторым приближениемможно считать, что критерии затопления труб со стороны нижнего бьефа,полученные для гладких труб, сохраняются и для гофрированных, т.е.незатопленными будут трубы при соблюдении условий

hнб > 1,25hк и hнб > 1,1hТ

где hнб - глубина в нижнем бьефенад нижней точкой дна трубы в выходном сечении;

hк - критическая глубина в трубе;

hт - высота трубы.

Критическую глубину вкруглых трубах определяют по графику.

Более точно учет затопления производитсясогласно «Руководству по гидравлическим расчетам малых искусственныхсооружений».

П.3.3.8. Подпертую глубинуперед безнапорными трубами определяют по формуле

,

где m -коэффициент расхода, определяемый по табл. П.3.2 в зависимости от типавходного оголовка;

вк - средняяширина потока при критической глубине, определяемая по табл. П.3.3.

Таблица П.3.2

Тип оголовка

Коэффициент расхода, m

Без оголовка (вертикальный срез)

0,33

Срезанный параллельно откосу

0,33

«Капюшон»

0,33

Раструбный  = 20°

0,365

Таблица П.3.3.

ПQ =

Вк при диаметрах труб D, м

3,0

5,0

0,02

0,49

1,47

2,45

0,03

0,52

1,56

2,6

0,04

0,57

1,71

2,85

0,05

0,59

1,77

2,95

0,06

0,62

1,86

3,1

0,07

0,63

1,89

3,15

0,08

0,64

1,92

3,2

0,09

0,66

1,98

3,3

0,1

0,67

2,01

3,35

0,12

0,69

2,07

3,45

0,14

0,72

2,16

3,6

0,16

0,74

2,2

3,68

0,18

0,76

2,26

3,78

0,2

0,77

2,31

3,85

0,25

0,79

2,37

3,95

0,3

0,81

2,43

4,05

0,35

0,82

2,46

4,1

0,4

0,83

2,49

4,15

0,45

0,84

2,5

4,18

0,5

0,84

2,52

4,2

0,55

0,84

2,52

4,2

0,6

0,84

2,52

4,2

0,65

0,84

2,52

4,2

0,7

0,83

2,49

4,15

П.3.3.9. В том случае, если ширина разлива при подпертом расчетномуровне высоких вод менее шести отверстий трубы, наблюдается несовершенноесжатие потока. При несовершенном сжатии потока на входе в трубу (ширина поподпертому уровню высоких вод ПУВВ перед входом в трубу менее шести ееотверстий) коэффициент расхода определяют по формуле

,

где mта6л - значение коэффициентарасхода по табл. П.3.2;

- площадь поперечного сечения потока в подводящем русле;

 - площадь поперечного сечениятрубы до отметки подпертого уровня.

Гидравлический расчетгофрированных металлических труб, работающих в равнинных условиях, производитсяв соответствии с указаниями, изложенными в «Пособии по гидравлическим расчетаммалых водопропускных сооружений», со следующими коррективами:

- уклоны гофрированных трубдолжны быть равны или больше критических, но не менее i = 0,01;

- коэффициенты расхода прибезнапорном режиме следует применять для безоголовочного типа входного оголовка(с вертикальным срезом и срезом параллельно откосу) m = 0,33, а для раструбныхоголовков с углом раструбности 20°-m = 0,36.

Возвышение высшей точки внутреннейповерхности трубы в любом поперечном сечении над поверхностью воды в трубе припропуске расчетного расхода должно быть в свету: в круглых и сводчатых трубахвысотой до 3,0 м - не менее j высоты трубы, свыше 3,0 м -не менее 0,75 м.

Безнапорныйрежим протекания сохраняется вплоть до затопления входного сечениятрубы ( = 1,0),

где Н - глубина потока передтрубой;

hT - высота трубы.

«Короткие» незатопленныетрубы

При безнапорном режиме трубагидравлически работает как водослив с широким порогом.

Расход воды, пропускаемойбезнапорной «короткой» неподтопленной трубой (см. рис. П.3.1),

где m - коэффициент расхода;

вK- средняя ширина потока в сечении с критической глубиной hK.

,

где WK - площадь поперечногосечения потока при глубине hK;

hK - критическая глубина потока в трубе.

При заданном типе входного оголовкарасчетные расходы круглых, эллиптических и овоидальных труб определяют попараметру расхода.

Значения параметра расходатруб при безоголовочных типах входного оголовка следует принимать:

- с вертикальным срезом -0,415;

- с срезом параллельно откосу- 0,46;

- для раструбного оголовка суглом раструбности 20°- 0,495.

«Длинные» трубы

Пропускную способность«длинной» трубы определяют по формуле:

Q = msпвK H03/2,

где sп - коэффициент подтопления, который определяетсяметодом последовательного приближения;

m -коэффициент расхода, числовое значение которого зависит от геометрии водослива;

вK -средняя ширина потока в сечении с критической глубиной

hK×вK= ,

где Wk - площадь поперечного сеченияпотока при глубине hk;

hk - критическая глубина потока в трубе;

g -ускорение силы тяжести;

Н0 - полныйгидродинамический напор.

Напор перед круглыми«длинными» трубами Ндл при уклонах, близких к нулю

,

где Н - напор аналогичной «короткой» трубе;

р - высота трубы;

lТ - длина трубы.

Как известно, дорожныеводопропускные трубы пропускают не постоянные расходы, а паводок, гидрографкоторого на подъеме характеризуется постоянным ростом расхода до Qp. По значению Qp определяются глубины искорость на выходе гофрированных труб при безнапорном режиме протекания.

Глубины на входе изгофрированных труб с коэффициентом шероховатости hгофр = (0,025 - 0,03)определяются по формуле параметра расхода

ПQ = .

При параметрах расхода ПQ £ 0,8 глубины на входе изгофрированных труб можно также определять по формулам для круглых труб.

Скорости потока на выходе изтруб выхопределяют из выражения

где  - площадьживого сечения потока на выходе из трубы. Глубины на выходе из раструбныхоголовков труб определяют из зависимости

,

где b - отверстие трубы;

bP - ширина оголовка в конце его.

Пропускную способность гофрированныхмногоочковых труб при условии их раздвижки на величину не менее 0,25Dопределяют как сумму отдельно работающих одноочковых труб.

Расчетмногоочковых труб аналогичен расчету одноочковых, приэтом расход каждой трубы принимают Qn = ,

где nT - количество труб;

Q -расход в сооружении.

Более точно длинные трубы, атакже трубы, подтопленные с нижнего бьефа, рассчитывают по рекомендациямРозанова Н.П. в книге «Гидравлические расчеты водопропускных труб».

Подтопленную трубу рассчитываютот нижнего бьефа к верхнему с определением глубин на выходе, в сжатом сечении,на выходе и с построением кривой свободной поверхности в трубе. После этогоподбором определяется искомое значение Н.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

АЛГОРИТМЫ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГОТИПА ВОДОПРОПУСКНОГО ТРАКТА ТРУБ

П.4.1. В основе алгоритма лежит методика расчета водопропускноготракта, предполагающая, что продольный профиль всего водопропускного тракта иего отдельных элементов задан.

П.4.2. Основные элементыалгоритма:

1) расчет размеров подходныхбыстротоков и гидравлических характеристик потока в них, в том числе с учетомпереломов (изменения уклонов поверхности дна) и аэрации потока;

2) расчет сопряженийбыстротока с трубой (сужений);

3) расчет глубин и скоростейна всей длине трубы, включая входной и выходной участки, с учетом условийсопряжения с быстротоком и аэрации;

4) расчет глубин и скоростейпотока на укреплении без устройства гасителей;

5) расчет глубин размыва заукреплением нижнего бьефа с учетом гидрографа паводка, каменной наброски ивозможности образования промоины (канавы) в выходном логе;

6) определение размеровукреплений нижнего бьефа;

7) выбор вариантовконструкций водопропускного тракта, удовлетворяющих всем требуемым ограничениям(по допускаемым скоростям, зазорам в трубе, глубинам воронок размыва в выходномлоге и т.п.).

Определение наилучшего издопускаемых вариантов должно осуществляться на основе технико-экономическогосравнения. Возможно также изменение (перепроектирование) продольного профиля водопропускноготракта с последующим повторением расчетов.

I. вб= вс.

Расчет водопропускноготракта ведется для автомобильных дорог на расчетный расход Qp. При наличии снегового и ливневогостока Qp и Qmax выбирают как максимальные из соответствующихрасходов. Аккумуляция при расчете косогорных труб не учитывается.

П.4.3. Последовательностьрасчёта

1)Назначают тип трубы с учетом величины расхода, характера водотока,шероховатости; а также начальное отверстие трубы (обычно d = 1,5 м или при других формах поперечного сечения в = 1,5 м).

2)Рассчитывают быстроток. Длину быстротока принимают от выхода из нагорной канавыдо начала сужения при установлении в нем равномерного движения.

Начинают с быстротокашириной по дну bб = d или в и трапецеидальнойформы с наиболее слабым типом укреплений. Последовательно увеличивают ширину bб с шагом 0,25 м довыполнения двух условий:

а) hк < hнг где hк - критическая глубина навходе в быстроток; hнг - глубина воды в нагорной канаве в месте еесопряжения с быстротоком (приближённо ее можно принимать равной глубинеканавы);

б) , где  - максимальнаяскорость воды в быстротоке;  - допускаемаяскорость для материала и конструкции быстротока;

в) по глубине воды в концебыстротока определяют параметр кинетичности.

Затем определяют стоимостьбыстротока и переходят к расчету быстротока с более мощным типом укрепления, ина основе технико-экономического сравнения вариантов выбирают болееэкономичный.

3)Расчет сужения начинают с максимального угла сужения  = 20°. Задаваясьхарактером сопряжения сужающейся части быстротока с трубой и степенью сужения e = bб/b, определяют глубины на входе в трубу. Если при пропуске расчетногорасхода Qp зазор между верхом трубысредней по сечению отметкой свободной поверхности на начальном участке трубыменьше допускаемого СНиП2.05.03-84 *, либо если высота максимального всплеска на стенке сужения hrc больше высоты трубы (hrc > hT), либо если глубина в гребне на оситрубы больше высоты трубы hгр > hT, то уменьшают угол суженияна 5° и повторяют расчет сужения.

При этом необходимоучитывать, что при уменьшении угла сужения увеличивается длина участка суженияи, в то же время, уменьшается длина быстротока, поэтому на входе в сужение приизменении  будут менятьсяскорости и глубины потока, устанавливаемые при расчете быстротока.

Если при каком-либо угле  ³ 8-10° указанные вышеограничения выполнены, то расчет сужения заканчивают. Если и при этом невыполняются ограничения на величину зазора в трубе, то назначают следующееотверстие трубы и переходят к п. 2 алгоритма.

4) Если по каким-либопричинам подходной быстроток и сужение отсутствуют, то расчет отверстия трубыпроизводится как для равнинных условий. При этом для расчетного расхода Qp допускается только безнапорный и только при выполнении требования овеличине зазора в трубе согласно СНиП2.05.03-84*.

5) Рассчитывают среднюючасть трубы исходя из глубин и скоростей на входном участке трубы по уравнениюнеравномерного движения (Чарномский В.И.). Аналогично расчету быстротоковстроят кривую свободной поверхности и проверяют условие, чтобы при расчетномрасходе Qp оставался регламентируемый СНиП2.05.03-84* зазор между поверхностью воды и верхом трубы. Приневыполнении этого условия переходят к следующему отверстию трубы и, если онобольше ширины быстротока bб, возвращаются к п. 2алгоритма, принимая bб, равной новому отверстию трубы, а если меньше - ток п. 3алгоритма. Для приближенных расчетов допускается вместо построения кривойсвободной поверхности рассчитывать нормальную глубину в трубе (для труб спереломами - нормальную глубину для участка с максимальным уклоном).

6) Рассчитывают глубины искорости на выходе из трубы.

7) Назначают начальный тип укреплениявыходного русла (каменная наброска, плиты, монолитный бетон, сборные блоки ит.п.). Если , то меняют тип укрепления на более мощный, и так до тех пор, пока не будет удовлетворено условие  либо не будутисчерпаны все возможные типы укреплений.

8) Назначают начальный типвыходного русла из числа приведенных в «Пособии по гидравлическим расчетаммалых водопропускных сооружений».

9) Рассчитывают глубиныразмыва в выходном русле заданного типа. Если максимальная глубина размыва (сучетом образования канала) больше 2,5 м, то переходят на следующий, болеемощный тип выходного русла (в порядке возрастания номеров и индексов), и расчетповторяют. Если никакой из типов выходных русл не обеспечивает глубины размываменьше допустимой, то увеличивают отверстие трубы и переходят к п. 2.

10) Рассчитывают скорости иглубины потока на укреплении.

11) Рассчитывают ширинуукрепления и глубину заделки его концевой части с учетом растекания потока наукреплении и глубины воронки размыва.

12)Если в результате расчетов осуществлен перебор всех допустимых отверстий труб ипри этом не найден вариант, удовлетворяющий всем необходимым ограничениям, товодопропускной тракт необходимо перепроектировать. При этом необходимо:

а) изменить уклоны отдельныхчастей водопропускного тракта;

б) изменить ширинубыстротока;

в) изменить угол сужения  или степень сжатия e.

После введениясоответствующих коррективов для п. 12, а - в повторяют расчеты,начиная с п. 1алгоритма. Если расчеты по перепроектированному варианту опять не удовлетворяютограничениям, снова производят перепроектировку и т.д.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГОСОСТОЯНИЯ НАСЫПИ НАД ВОДОПРОПУСКОМ И ДАВЛЕНИЯ ПРОМЕРЗАЮЩИХИ ОТТАИВАЮЩИХ ГРУНТОВ НАСЫПИ НА ВОДОПРОПУСКНЫЕТРУБЫ

Методы расчета температурных полей в окрестности пропускных труб разработаныв последние годы М.М. Дубиной с сотрудниками (1998 (а, б); 2000 (а, б, в);2001). В этих работах рассмотрено формирование термического поведенияпротяженной насыпи с пересекающим её тоннелем в условиях возможного сезонногоили многолетнего формирования мерзлого состояния её грунта. Пересекающий насыпьподкрепленный тоннель имеет произвольную форму поперечного сечения. Насыпьможет быть слоистой или произвольно неоднородной по свойствам в своём объёме,что позволяет учитывать различные варианты её функционального назначения, в томчисле в качестве дорожной конструкции, дамбы или плотины.

Геометрическая сложностьрассматриваемого объекта предопределяет необходимость решения трехмерной задачитеории теплопроводности, которая решается численно методом конечных разностей.Расчетная область ограничена зоной вырождения трехмерной задачи в двухмерную.Решение в выделенной области нестационарной задачи теплопроводности находитсяпри задании нестационарных граничных условий. На дневной поверхности онисогласованы с климатической температурой атмосферного воздуха, а внутрикоммуникационного тоннеля температура может быть либо согласованной сатмосферной через условия вентиляции, либо быть заданной функцией времени.Температурное состояние грунта определяется на заданный срок эксплуатации илидо получения регулярного температурного режима в расчетной области.

Рассмотрена задача прогнозатемпературного режима влагонасыщенных грунтов и сопряженных с ними инженерныхсооружений дорожного комплекса. Процесс фазового перехода происходит в широком спектре отрицательных температур. При этом доляводы, перешедшей в лед, зависит от температуры и степени минерализации поровойвлаги. Предполагается, что распределение влажности и концентрации солей вобласти моделирования заданы и постоянны во времени. Вводя понятие эффективнойтеплоемкости, М.М. Дубина с сотрудниками получает для всей области одноквазилинейное уравнение теплопроводности, описывающее процесс теплообмена вталых и мерзлых грунтах. Теплофизические параметры зависят от типа грунта,льдистости и влажности, а концентрация солей в поровой влаге определяетзначение температуры начала фазового перехода. Для замыкания задачи необходимозадать начальное распределение температуры и граничные условия на внешнейгранице области. Влияние снежного покрова и процесса испарения влаги споверхности земли учитывается модификацией граничных условий третьего рода всоответствующих точках. Задача решается по консервативной неявнойконечно-разностной схеме с использованием устойчивого итерационного алгоритмапеременных направлений. При расчетах внимание также уделяется анализу фазовыхпереходов внутри насыпей в течение годового периода, что позволяет выделитьучастки неблагоприятного воздействия сезонных колебаний температуры. Проведенныерасчеты двухмерных задач теплообмена показали, что предложенный подходпозволяет достаточно точно описывать картину процессов в промерзающих -протаивающих грунтах и прогнозировать температурный режим для различныхинженерных сооружений с учетом трехмерности и сложной геометрии областимоделирования.

Авторами разработанследующий физический алгоритм математической постановки выделенного классазадач. Рассмотрена задача теплообмена в грунтах и элементах строительныхконструкций при наличии фазового перехода для поровой влаги. Распределениевлажности (v) и концентрации солей (s) в области моделирования () считаются заданными и постоянны во времени. Процессфазового перехода происходит в широком спектре отрицательных температур, приэтом доля (w - льдистость) воды, перешедшейв лед, зависит от температуры и степени минерализации поровой влаги.

,                    ;           w =0, T > TФ.

Вводя понятие эффективнойтеплоемкости (с)

,

авторы получают длятемпературы (Т) одно уравнение теплопроводности, описывающее процесстеплообмена в талых (w = 0) и мерзлых (w >0) грунтах

,                               

Коэффициент теплопроводностизависит от типа грунта, льдистости и влажности и в самом простом, аддитивномварианте теплопроводности композиционных материалов, записывается следующимобразом:

,

а концентрация солей впоровой влаге определяет значение температуры начала фазового перехода

,   

Здесь kГ, сГ; kВ, сВ и k, с - коэффициенты теплопроводности и теплоемкости соответственнодля грунта, воды и льда; rГ, rв - плотности грунта и воды; L -скрытая теплота плавления. Рассмотрены иболее сложные варианты записи коэффициента теплопроводности по теориикомпозитных материалов.

Для замыкания задачизадается начальное распределение температуры

и граничные условия навнешней границе области, которые в общем случае могут быть записаны в виде

,                     

Влияние снежного покрова и процессаиспарения влаги с поверхности земли учитывается модификацией граничных условийтретьего рода в соответствующих точках.

Для решения квазилинейногоуравнения теплопроводности авторами разработан численный алгоритм методаконечных разностей с двухуровневой системой итераций, позволяющей получитьрешение с задаваемой точностью при минимальном времени счета.

В качестве одного извариантов расчета авторы рассмотрели область моделирования, соответствующуюводопропускному каналу большого диаметра, пересекающему дорожную насыпь,вытянутую вдоль своей оси. Внутри области перпендикулярно оси насыпи проходиттруба диаметра D = 2,4 м, внутренность которой связана с атмосферой.Над трубой расположена слоистая насыпь из пористых материалов с различнымитеплофизическими характеристиками для каждого из слоев. Задача являетсятрехмерной, и область моделирования не допускает схематизации ее к плоской вкаком-либо из сечений.

Вычислительным экспериментомустановлено, что сезонное изменение температуры сказывается на формированииосадок конструкции насыпи с тоннелем, величина которых может существенноотличаться в зависимости от условий теплообмена на границах расчетной области.Показано, что с помощью специальных приемов, изменяющих условия теплообмена надневной поверхности и внутри тоннеля, можно добиться практической стабилизациидеформированного состояния конструкции насыпи в годовых циклах колебанийтемпературы атмосферного воздуха и тем самым улучшить ее эксплуатационныехарактеристики.

В заключение следуетотметить, что методы расчета термонапряженно-деформационного поля в окрестности водопропускных труб пока не разработаны. Поэтому процессы,перечисленные в п. 2.2, могут быть пока оценены лишь экспертно. Это,в частности, нашло отражение в работе (Метод. рекомендации по применениюметаллических гофрированных водопропускных труб, 2001), в которой для условий свечной мерзлотой предложена толщина стенки труб 2,75 мм при диаметре труб до 3м, что является чисто экспертной оценкой.

В первом приближении следуетпроизвести также очень грубые числовые оценки возможности температурногорастрескивания грунтов насыпи при их зимнем охлаждении со стороныводопропускной трубы и максимального давления оттаявшего грунта на трубу.

Первая оценка сводится кнеравенству

,

где (z) - определяемая расчетом минимальная за зимутемпература в различных слоях насыпи над верхней образующей водопропускнойтрубы по вертикальной координате z;

(z) - определяемая экспериментально или расчетомпредельная температура начала растрескивания грунтов в тех же точках zсинхронна с температурой .

Вторая оценка сводится к определениюдавления оттаявших грунтов на стенки трубы как гидростатического давления отполного веса грунта, т.е.

p(z)»r×g×z,

где z - вертикальная координатаот верха насыпи;

r - плотность грунта;

g = 9,8Н/кг;

р - давление оттаявших грунтовна стенки трубы.

Аналогичная приближеннаяоценка давления пучения со стороны замерзающих грунтов насыпи на водопропускнуютрубу возможна в настоящее время лишь экспертным путем.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

РАСЧЕТ ОСАДОК ТРУБ И НАЗНАЧЕНИЕСТРОИТЕЛЬНОГО ПОДЪЕМА

В случае наличия подруслового талика глубиной более 6 м расчет осадоктруб для точек под осью насыпи следует производить по графику (рис. П.6.1),определяя расчетную осадку Sp по формуле

,

где ST - осадка основания при модуле деформации грунта Е = 100 кгс/см2(см. рис. П.6.1).

Исходными параметрами длярасчета осадок должны быть: модуль деформации, объемная масса грунта и мощностьгеологических слоев в основании, высота насыпи.

Осадка труб на многослойномосновании рассчитывается путем суммирования осадок в пределах каждого слоя.

Рис. П.6.1. Расчетный графикдля определения осадки трубы:

ST - осадка основания при модуле деформации грунта 10 МПа; Н - высота насыпи; Z - расстояние от нижней границы слоя до верха основания; 1, 2 - при однородном основании и = 1 - 1,7 т/м3; 3 - при неоднородном основании

Расчетную осадку Sp под осьюнасыпи следует сравнить с предельно допустимой осадкой 8д, определяемой поформуле

,

где iL - разница отметок лотка трубына входе и выходе (i - уклон, L- длинатрубы).

Примечание.Формула применима дляуклонов труб до 0,05.

В случае, если расчетнаяосадка превышает величину Sд, необходимо принять меры по изменению проектногорешения, в первую очередь рассматривая варианты увеличения уклона лотка трубыили толщины подушки, либо переходить к другой конструкции водопропускного сооружения.

Строительный подъемназначают, определяя ординату под осью насыпи по формуле

,

которая не должнапревышать величины 0,5 (Sp + iL).

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

РАСЧЕТ ОСАДОК ТРУБ НА ОТТАИВАЮЩИХГРУНТАХ

Осадку труб Sp на оттаивающих грунтах рассчитывают по формуле

,

где Sп - осадка предварительнооттаявшего слоя грунта толщиной hот (рис. П.7.1);

Sдоп - дополнительная осадка слоягрунта, оттаивающего в процессе эксплуатации трубы, для слоя hдоп = Н0 - hот0 - полнаяглубина оттаивания, м).

Рис. П.7.1. Схема к расчету осадоктруб на оттаивающих грунтах

Глубину оттаивания определяют теплотехническим расчетом, а также поданным натурных наблюдений за аналогичными сооружениями.

Примечание.При наличии на глубинеменьшей, чем глубина оттаивания, скальных или других несжимаемых грунтов (Е> 100 МПа) осадку рассчитывают для толщи основания, ограниченной их верхнейповерхностью. Допускается при этом принимать H0 = 4,0 + 1,8H при объемной массе грунта основания

γ 0 = 1,0 т/м3 и Н0 = 3,0 + 1,4Н при γ0 = 1,7 т/м3.

Осадку Sдоп слоя грунта, оттаивающего впроцессе эксплуатации сооружения, для слоя hдоп = Н0 - hот определяют по формуле

,

где k - безразмерный коэффициент,равный 0,75 (1+);

аi - коэффициентсжимаемости i-го слоя оттаивающего грунта;

γ - плотность грунта насыпи;

hi - толщина i-го слоя оттаивающего грунта;

Лсi - разность между суммарнойльдистостью io слоя грунта и суммарнойвлажностью образца грунта, взятого из этого слоя;

п - число слоев, на которыеразделяется при расчете толща оттаявшего (оттаивающего) грунта;

Ai - коэффициент оттаивания i-го слоя грунта, характеризующийотносительную осадку грунта при его оттаивании без нагрузки;

р - давление в середине i-го слоя грунта отсобственного веса грунтов основания, равное 0,5γ0(Zi + Zi-1), где γ0 - плотность грунтаоснования, Zi-1, Zi - расстояние от подошвынасыпи соответственно до кровли и подошвы i-го слоя;

kлi - коэффициент, учитывающийнеполное смыкание макропор при оттаивании мерзлого грунта, принимаемый взависимости от средней толщины ледяных включений Dл: при Dл £ 1 см kл =0,7; при Dл ³ 3 см kл =0,9; при промежуточных значениях Dл коэффициент kл определяетсяинтерполяцией.

Осадку Sп слоя грунта, предварительнооттаявшего на глубину hот рассчитывают повышеприведенной формуле при значениях Аi = 0; Лсi = 0 и значениях aiопределяемых с учетом ожидаемой степени уплотнения оттаявшего грунта.

При этом формула имеет вид

Расчет осадок производят длясредней части трубы (высота насыпи Н) и ее концевых участков (Н = 0).

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

ОГРАНИЧЕНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙТРУБЫ НА СТАДИИ ОТСЫПКИ И УПЛОТНЕНИЯ БОКОВЫХ ПРИЗМГРУНТА

Расчетную нагрузку на трубу от строительных машин и уплотняемого грунтабоковых призм следует условно принимать действующей в горизонтальнойдиаметральной плоскости нормально к поверхности трубы с обеих сторон,равномерно распределенной по длине образующей трубы с интенсивностью

e =25×103, Н/м,

где D - диаметр, м.

Интенсивность действующегогоризонтального давления е не должна превышать предельно допускаемое натрубу давление еТР

e £ eТР.                                                               (П.8.1)

Интенсивность предельнодопускаемого (из условия трехпроцентной деформации номинального диаметра)давления еТР следует определять по формуле

,

где МПЛ- изгибающий момент в стенке трубы на единицу ее длины, соответствующийобразованию пластического шарнира и равный

,

где WПЛ - пластическиймомент сопротивления продольного сечения стенки на единицу длины трубы, см3/см;

 - предел текучести стали,кгс/см2.

Если не удовлетворяетсяусловие (П.8.1),следует предусматривать установку внутри трубы временных инвентарных креплений,рассчитывая их на действие перемещающейся вдоль трубы горизонтальной нагрузки еK интенсивностью

еK= e - eТР

действующей так же, как и нагрузка е, но наограниченной длине 0,5 м по поверхности трубысимметрично относительно горизонтального диаметра.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 1

1. Общие положения. 2

1.1. Условия применения металлических труб большого диаметра. 2

1.2. Номенклатура металлических труб. 3

1.3. Требования к конструктивным решениям водопропускных сооружений на основе металлических гофрированных структур. 4

2. Особенности природных условий и процессов, требующих учета при строительстве водопропускных сооружений в зоне вечной мерзлоты и наледеобразования. 5

2.1. Особенности стока в I дорожно-климатической зоне. 5

2.2. Особенности термомеханического взаимодействия водопропускных труб и грунтов насыпи. 5

2.3. Особенности расчета фундаментов труб в зоне вечной мерзлоты.. 6

2.4. Наледеобразование и его прогнозирование. 6

3. Особенности расчетов водопропускных труб в зоне вечной мерзлоты и наледеобразования. 8

3.1. Нагрузки и воздействия. 8

3.2. Особенности гидравлических расчетов. 8

3.3. Особенности прочностных расчетов комплекса «труба - насыпь» на температурные напряжения. 9

3.4. Особенности расчетов фундаментов труб. 9

3.5. Особенности расчетов водопропускной способности труб и противоналедных устройств в условиях наледеобразования. 9

4. Конструктивные решения, обеспечивающие надежность работы трубы в условиях вечной мерзлоты и наледеобразования. 10

4.1. Требования к грунтам засыпки. 10

4.2. Применение теплоизоляторов. 11

4.3. Применение геосинтетики. 11

4.4. Конструктивные решения устройства водопропускных труб в условиях вечной мерзлоты и наледеобразования. 14

5. Особенности технологии и организации работ по устройству металлических труб в зоне вечной мерзлоты.. 17

5.1. Средства механизации. 17

5.2. Учет общего температурного режима и особенности конструктивных решений при организации работ по устройству металлических труб. 17

5.3. Особенности контроля качества производства работ. 21

6. Особенности эксплуатации. 23

Литература. 23

Приложение 1 Сведения о физических характеристиках и профилях гофрированных листов. 25

Приложение 2 Крепежные изделия для сборки металлических гофрированных труб. 27

Приложение 3 Методические рекомендации по гидравлическим расчетам металлических гофрированных водопропускных труб большого диаметра. 29

Приложение 4 Алгоритмы выбора рационального типа водопропускного тракта труб. 37

Приложение 5 Рекомендации по расчету термонапряженного состояния насыпи над водопропуском и давления промерзающих и оттаивающих грунтов насыпи на водопропускные трубы.. 39

Приложение 6 Расчет осадок труб и назначение строительного подъема. 41

Приложение 7 Расчет осадок труб на оттаивающих грунтах. 42

Приложение 8 Ограничение поперечных деформаций трубы на стадии отсыпки и уплотнения боковых призм грунта. 44

 

13
Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.