Файл: Переходы через водотоки..pdf

зовательных процессов и доли расчетного расхода, пропускаемого поймами, размывы сооружений, запроектированных по одинако­ вым нормам и методам расчета, возрастают.

Когда выбрана железнодорожная линия, для классификации должна быть установлена очередность обследования мостовых пе­ реходов.

На основе анализа .работы ряда мостовых переходов по пропус­ ку паводков установлено, что условия эксплуатации переходов за­ висят от отношения наивысшего наблюденного расхода ф Набл. к расходу, на который рассчитывались сооружения перехода Qpac4-

ции. В пределах 2,5>Z 2> 1,5 возможны разные условия эксплуата­ ции от нормальных до разрушения сооружений. В этой зоне около 60% переходов эксплуатируются с известными затруднениями, а 40% — разрушаются.

При Z2>2,5 сооружения практически во всех случаях разру­ шаются.

Так как 'мостовой переход должен пропускать при нормальных

По аналогии с Z2 можно полагать, что при Zi >2,5 переход дол­ жен быть обследован в первую очередь, при 2,5 > Z i>1,5 во вто­ рую и при Z\^ 1,5 — в третью очередь.

Для определения водопропускной способности сооружения нужно знать, какой величины паводок или расход должен быть пропущен сооружением и при каких эксплуатационных условиях этот паводок пройдет.

Запасы в сооружениях (точнее в их размерах) регламентиро­ ваны нормативными документами, относящимися к вновь проек­ тируемым линиям. Учитывая, что конечной целью классификации переходов по водопропускной способности является приведение их к современному уровню прочности на пропуск паводков, следует распространить требования норм и на эксплуатируемые мостовые переходы.

Требования к железнодорожным сооружениям сформулированы для двух расходов: наибольшего — вероятностью превышения 0,33% и расчетного 1—2% в зависимости от категории линии.

Нормы предусматривают запасы в сооружениях при расчетном расходе, обеспечивающие нормальные условия эксплуатации. При наибольшем расходе запасы в сооружениях меньше, чем при рас­

четном. При этих запасах обеспечивается сохранность сооружений, но поскольку они меньше, чем при расчетном расходе, не исклю­ чены некоторые нарушения нормальных условий эксплуатации. Следовательно, нормами при наибольшем расходе допускаются чрезвычайные условия эксплуатации.

При классификации мостовых переходов по водопропускной способности следует различать значимость отдельных сооружений в комплексе перехода.

Основными сооружениями следует считать те, по которым про­ исходит движение поездов, а также сооружения, повреждение и разрушение которых приводит к перерывам движения.

Сюда относятся мосты, трубы и другие водопропускные соору­ жения, земляное полотно в зоне подтопления, водоразделительные дамбы и дамбы обвалования, поскольку разрушение этих дамб приводит к разрушениям пойменных мостов, насыпей подходов.

Второстепенными сооружениями являются те, по которым дви­ жение поездов не происходит, но разрушение которых в течение короткого времени (например, одного паводка) может привести к повреждениям основных сооружений. Сюда относятся верховые струенаправляющие дамбы у мостов, если они не служат водораз­ делительными, и траверсы, примыкающие к земляному полотну.

К остальным сооружениям относятся: низовые струенаправляю­ щие дамбы у мостов, сооружения меженного регулирования русла и проток, береговые укрепления. Эти сооружения могут привести к повреждениям основных сооружений через больший период вре­ мени, чем второстепенные, и являются наименее значимыми в комплексе сооружений перехода. В целях упрощения классифика­ ции эти сооружения при обследовании переходов могут, как пра­ вило, не учитываться.

В отдельных случаях береговые укрепления (например, берег излучины, близко подошедшей к земляному полотну) и сооружения меженного регулирования на блуждающих руслах имеют высокую значимость и подлежат учету при классификации.

Категории для характеристики сооружения по водопропускной способности должны быть связаны с условиями их эксплуатации.

Рассмотрим сначала основные сооружения. Когда расход и уровень повышаются до предусмотренного нормами расчетного расхода Qp, запасы в размерах сооружений уменьшаются до тре­ буемого для этого расхода. В диапазоне расходов до Qp предус­ матриваются нормальные условия эксплуатации.

Последующее повышение расхода до предусмотренного норма­ ми наибольшего Qmax вызывает уменьшение запасов в сооружени­ ях, при которых обеспечивается лишь сохранность сооружений, движение поездов происходит с ограничениями из-за снижения скоростей и нормальные условия эксплуатации сменяются чрезвы­ чайными условиями.

В период сработки запасов в сооружениях, но еще до наступле­ ния Qmax может начаться осуществление мер по временному уси­ лению сооружений средствами водоборьбы. За счет подачи проти­

воразмывных материалов и проведения работ по водоборьбе чрез­ вычайные условия эксплуатации продолжаются, а сохранность со­ оружений становится ограниченной за счет малых запасов и уча­ стия средств водо'борьбы в устойчивости сооружений.

Дальнейшее повышение расхода вызывает уменьшение запасов до минимальных, соответствующих требованиям норм при наи­ большем расходе, но чрезвычайные условия эксплуатации могут продолжаться за счет применения средств іводоборь-бы даже при расходах, превышающих наибольший.

За пределами этих расходов, когда исчерпаны запасы в соору­ жениях и возможности их поддержания средствами водоборьбы, сооружения разрушаются и эксплуатация становится невозможной.

Следовательно, по условиям эксплуатации и физическому со­ стоянию основные сооружения могут оцениваться четырьмя кате­ гориями: нормальные условия эксплуатации, чрезвычайные усло­ вия эксплуатации, при которых обеспечивается сначала полная, а затем ограниченная сохранность сооружений; наконец, эксплуата­ ция невозможна, сохранность основных сооружений не обеспечена.

Эти четыре группы позволяют классифицировать сооружения по расчетному расходу. При классификации по наибольшему рас­ ходу остаются три группы, поскольку, как отмечалось, требования норм для наибольшего расхода предусматривают лишь сохран­ ность сооружений.

Работа второстепенных сооружений отличается от основных тем, что усиление их мерами водоборьбы обычно не применяют. Запасы для второстепенных сооружений меньше, чем основных. Например, возвышение бровки полотна подходов к мостам над наибольшим уровнем должно быть не менее 0,5 м, а для незатопляемых дамб — 0,25 м.

Поэтому для второстепенных сооружений могут быть установ­ лены следующие 'градации по условиям эксплуатации и состоянию сооружений: нормальная эксплуатация (обеспечение сохранности сооружений) и сохранность сооружений не обеспечена (эксплуата­ ции невозможна).

В окончательном виде характеристики категорий по водопро­ пускной способности приведены в табл. Ш-2.

Наиболее благоприятной является I категория, когда запасы в сооружениях отвечают нормативным требованиям при расчетном и наибольшем расходах.

Мостовые переходы, отнесенные к I категории, усилению не подлежат.

Наименее благоприятной является III категория, при которой сохранность сооружения не обеспечивается. В пределах этой ка­ тегории предусмотрены два случая: 1) когда сохранность соору­ жения не обеспечивается только по требованиям для наибольшего расхода (категория Ш -А); 2) когда сохранность сооружений не обеспечивается при обоих расходах (категория Ш -Б).

Очевидно, категория Ш-Б является более тяжелой, чем Ш-А, так как сохранность сооружения уже не обеспечивается при более

Т а б л и ц а 111 -2

Ш-А, когда сохранность сооружения не обеспечивается только при наибольшем расходе.

Отнесение перехода к категории Ш-Б вызывает необходимость его усиления в первую очередь.

Категория II является промежуточной между указанными. К указанным категориям относятся основные сооружения.

Второстепенные сооружения относятся к двум категориям, при­ чем к категории П-Б относятся сооружения, имеющие запасы, при которых их сохранность не обеспечивается при обоих расходах.

Принятая классификация сооружений показывает, что отсутст­ вие сохранности второстепенных сооружений является еще недо­ статочным для усиления перехода в первую очередь.

Отнесение мостового перехода к той или иной категории по.во­ допропускной способности производится по наиболее слабому эле­ менту из числа ограничивающих водопропускную способность.

Для отнесения элементов перехода к категориям водопропуск­ ной способности, указанной в табл. II1-2, необходимо иметь нормы для каждого из ограничивающих элементов.

Нормы должны быть дифференцированы исходя из того, что действующие нормы относятся к I категории водопропускной спо­ собности. Нормы для III категории основных сооружений и II ка­ тегории второстепенных следует принимать исходя из предпола­ гаемых условий, соответствующих возможному началу разруше­