Файл: Переходы через водотоки..pdf

ловий .работы насыпи при подтоплении. Укрепление откосов может быть различно по длине пойменных подходов. Более капитальные типы укреплений требуются на участках насыпи, прилегающих к мосту и регуляционным сооружениям, а также в местах пересече­ ния староречий, менее капитальные — у границы разлива.

На горных реках для укрепления откосов насыпей применяют подпорные стены, а также различные берегоукрепительные соору­

жения.

При проектировании автодорожных подходов высоких катего­ рий возникает необходимость обеспечения отвода поверхностной воды с разделительной полосы и проезжей части дороги. С этой целью вдоль внешних кромок покрытия устраивают продольные лотки для сбора воды с проезжей части, а для отвода воды в сто­ рону от дороги проектируют поперечные лотки по откосу насыпи. Конструкции продольных и поперечных лотков разработаны Союздорпроектом [49] и приведены в Альбоме водоотводных уст­ ройств [6]. Одним из основных условий нормальной работы этих сооружений является правильное назначение расстояний между водосбросными лотками на откосах и дождеприемными колодцами на разделительной полосе. Определение минимальных расстояний для дорог различных категорий производится по этому альбому, а для дорог вне категорий, предусмотренных СНиП по данным, при­ веденным в работе [102].

Г л а в а XIII. МАЛЫЕ ВОДОПРОПУСКНЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

§59. ТИПЫ СООРУЖЕНИЙ

Кмалым искусственным сооружениям, предназначенным для пропуска воды под железными и автомобильными дорогами, отно­ сятся мосты длиной до 25 ж, трубы всех типов, лотки, дюкеры и фильтрующие насыпи. К этому же роду сооружений относятся акве­ дуки, пропускающие воды над полотном дороги (также длиной не более 25 ж) и селедуки, рассчитанные на пропуск селевых павод­ ков над полотном дороги.

На автомобильных дорогах низких категорий в качестве малых водопропускных сооружений применяют перепуски воды через по­ лотно дороги по специальным лоткам, являющимся и проезжей частью дороги.

Малые водопропускные сооружения проектируются на основа­ нии гидрологических и гидравлических расчетов, выполняемых ме­ тодами, отличными от рассмотренных выше для средних и больших мостов.

Малые искусственные сооружения устраиваются на малых, обычно периодических водотоках; производить наблюдения на та­

ких водотоках в период изыска­ ний практически невозможно. Поэтому величины расходов во­ ды требуемой вероятности пре­ вышения устанавливают расче­ том стока с водосборных пло­ щадей по действующим норма­ тивам [53]. По ним в настоящее время рассчитывают сток с ма­

каза, Карпаты), где при площадях бассейнов 80— 100 км2 мак­ симальные расходы составляют 400—500 м3/сек. Такие расходы не могут пропустить малые сооружения; поэтому предел применимо­ сти норм стока в 100 км2 нам представляется завышенным. Возмож­ ны случаи, когда мосты длиной более 25 м приходится устраивать на малых водотоках с площадью 'бассейна -менее 100 км2.

Малые искусственные сооружения имеют ту особенность, что у малых мостов подмостовое русло, как правило, укреплено, а трубы имеют замкнутый неразмываемый контур и могут работать при безнапорном и напорном режимах.

Поэтому методика гидравлических расчетов этих сооружений (см. § 70) существенно отличается от методики, принятой при рас­ четах для средних и больших мостов.

Здесь также есть несоответствие между установленной по ус­ ловиям эксплуатации наибольшей длиной малого моста 25 м и ре­ комендацией СИ 200-62 — не укреплять подмѳстовое русло при от­ верстии моста более 10 м. Однако практика проектирования и строительства показала, что в ряде случаев (большие скорости те­ чения и малые глубины воды) экономически целесообразно укреп­ лять подмостовое русло и при больших отверстиях мостов (рис. ХІІІ-1).

Таким образом, только трубы и лотки с их разновидностями в виде дюкеров, а также фильтрующие насыпи по особенностям ме­ тодики гидрологических и гидравлических расчетов можно отнести к малым искусственным сооружениям. Для мостов и акведуков граница между малыми и средними сооружениями условна и не связана с этими особенностями.

В дальнейшем малым будем считать мост с укрепленным руслом длиной до 25 м.

На железных и автомобильных дорогах из водопропускных со­ оружений наиболее распространены малые мосты и трубы.

Рис. ХІІІ-3. Типы оголовков труб:

1 — п о р та л ьн ы й ; 2 — р а с т р у б н ы й ; 3 — в о р о тн и к о вы й ; 4 — ко р и д о р н ы й

Ранее при строительстве, кроме круглых и прямоугольных, при­ меняли трубы с различным очертанием отверстий: коробовые, полу­ циркульные, овоидальные и треугольные. Кроме бетона и железо­ бетона, материалами для труб служили: бутовый камень, кирпич, металл и дерево.

Очертание трубы влияет на водопропускную способность. Так, например, круглые трубы имеют меньшую водопропускную способ­ ность, чем прямоугольные того же отверстия, так как площадь жи­ вого сечения меньше, чем у прямоугольных при одинаковой наи­ большей глубине.

На водопропускную способность труб влияет тип входного ого­ ловка, определяющего характер перепада и сжатие потока при вхо­ де в сооружение.

Широко применяемыми и в настоящее время являются порталь­ ные и раструбные оголовки. В начале столетия для упрощения строительных работ применяли воротниковые оголовки, а в конце двадцатых годов ввели в практику строительства коридорный ого­ ловок, позволяющий осуществлять перепад от уровня воды перед трубой к уровню воды в трубе на протяжении выдвинутых к по­ дошве насыпи вертикальных стенок (рис. ХІІІ-3).

В последние годы стали применять у круглых труб конические обтекаемые оголовки конструкции ЦНИИСа и Союздорнии, кото­ рые значительно увеличивают водопропускную способность труб. Каждый тип оголовка имеет положительные и отрицательные свой­ ства.

Так, например, портальные оголовки дают по сравнению с остальными типами меньшую пропускную способность, но просты в изготовлении. Обтекаемые конические оголовки трудоемки в изго­ товлении, но обладают наибольшей водопропускной способностью. ПрименяІЬт также раструбные оголовки с коническим входным зве­ ном (рис. ХІІІ-4).

Для увеличения расходов, пропускаемых прямоугольными тру­ бами вместо конических оголовков применяют повышенные звенья на входе в трубу.

Действующими техническими условиями количество очков у круглых и прямоугольных труб не ограничено. На железных доро­ гах старой постройки встречаются многоочковые трубы, такие тру­ бы наиболее часто применяют на автомобильных дорогах. По дан­ ным Е. В. Болдакова [22], в США и других странах встречаются пе­

Рис. ХІІІ-6. Размыв недостаточно уплотненной насыпи у круглой трубы с рас­ трубным оголовком

Из табл. X III-1 видно, что величины подпоров и скоростей могут быть значительными. Вследствие этого за трубами обязательно устройство укрепления нижнего бьефа, а также тщательное уплот­ нение грунта насыпи во избежание фильтрации напорной воды че­ рез ее тело.

Т а б л и ц а ХІІІ-1

(рис. ХІІІ-6) при уровне подпертой воды ниже расчетного вследст­ вие фильтрационной суффозии грунта произошел катастрофичес­ кий размыв насыпи при полной сохранности самой трубы.

Лотки (открытые прямоугольные русла) устраивают в междушпальном пространстве для пропуска незначительных расходов воды при насыпях недостаточной высоты для укладки круглых труб. Лотки делают каменными, бетонными и железобетонными от-