Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 1
акваторию и защищают ее от образования волн под действием ветра, дующего в пределах этой акватории. Расчет устойчивости портовых сооружений ведется с учетом основной действующей си лы — удара волны, которая является функцией параметров волны. Волна в свою очередь есть функция скорости ветра, продолжи тельности действия и длины разгона. При расчете параметров, волны учитывается трансформация и рефракция волн в прибреж
ной зоне. |
Строятся все эти |
|
|
||||
расчеты на основе специаль |
|
|
|||||
ных наблюдений, проводи |
|
|
|||||
мых на гидрометеорологиче |
|
|
|||||
ских станциях и обсервато |
|
|
|||||
риях, существующих на всех |
|
|
|||||
морях |
|
и |
на |
большинстве |
|
|
|
крупных озер и водохрани |
|
|
|||||
лищ. |
|
|
|
|
|
|
|
Защитные оградительные |
|
|
|||||
сооружения, стоящие изоли |
|
|
|||||
рованно от берега, называ |
|
|
|||||
ют волноломами, |
а примы |
|
|
||||
кающие к берегу — молами. |
|
|
|||||
По форме сечения огради |
|
|
|||||
тельные |
сооружения могут |
|
|
||||
быть |
|
откосного |
профиля |
|
|
||
(рис. 103, а), вертикального |
|
|
|||||
(рис. |
103, |
б) или смешанно |
Рис. 103. Типы оградительных |
соору |
|||
го (рис. |
103, в); |
у последних |
жений: |
в — сме |
|||
нижняя |
часть |
представляет |
а — откосные; б — вертикальные; |
||||
шанные |
|
||||||
собой |
откосное сооружение, |
|
|
а верхняя — вертикальную стенку. В ряде случаев сооружения вертикального профиля возво
дят в виде свайной конструкции с применением обычных железо бетонных свай, шпунтовых цилиндров, а также колонн-оболочек
и т. п.
Оградительные сооружения откосного профиля чаще всего возводят из каменной наброски, для чего используют рваный ка мень и обломки скальных пород (от изверженных до прочных оса дочных) весом от 10—15 кг до нескольких тонн. При небольших глубинах и слабом волнении камень может быть несортированным, и его укладывают с откосами 1 : 3—1 : 5 (волнение иногда уполаживает их до 1 : 8—1 : 12 и приходится производить досыпку соо ружения). Крутизна наружного откоса, воспринимающего удары волн, должна быть меньше, чем тылового, поэтому сооружения это го типа имеют несимметричный профиль. В нижней части откоса, на глубине, равной примерно двойной высоте волны, делается пе релом профиля, и уклон ко дну увеличивается. В зоне обрушения волн откос имеет наименьший уклон. Гребень сооружения обычно располагают несколько выше наката волны.
179
В районах сильного волнения при высоте волн более 5 м для обеспечения устойчивости откос нужно покрывать глыбами камня весом более 15 т. Получение таких естественных блоков — моноли тов часто не представляется возможным, и тогда откосные соору жения возводят из наброски сортированного камня с покрытием откосов бетонными массивами весом до 50—60 т (рис. 104).
Рис. 104. Каменнонабросное сооружение с покрытием откоса кладкой из массивов
Если в районе строительства нет камня, пригодного для ка менной наброски, то сооружения этого типа возводят целиком из наброски искусственных массивов, имеющих форму параллелепи педов, тетраподов и т. п. Для таких сооружений, возводимых на слабом основании (на мягких и неустойчивых грунтах), обяза тельно устройство каменнонабросной, а в ряде случаев и песчано гравийной постели.
В речных и водохранилищных портах, где не развиваются большие волны, оградительные сооружения строят в виде песча ных намывных сооружений с откосами, укрепленными бетонными плитами, мощением и т. п.
Вертикальные оградительные сооружения гравитационного ти па представляют собой массивные стены, поэтому обычно их уста навливают на песчано-гравийную или каменнонабросную подго товку— постель, назначение которой состоит в более равномерном распределении давления на грунты основания, а также в защите их от размыва под подошвой стены и вблизи нее водой, разбиваю щейся о стену. По конструкции тело сооружения может предста вить собой кладку из бетонных массивов, массивов-гигантов и т. п. Наиболее устойчивы против воздействия сильных волнений мас сивы-гиганты, представляющие собой железобетонные оболочкипонтоны, загружаемые песком, гравием, камнем или бетоном. Большие размеры (7—10 м в ширину, до 15 м в длину и 8—10 м в высоту) и вес ящиков-оболочек, представляющих собой отдель ные элементы конструкции, позволяют получать исключительно тяжелые блоки, устойчивые даже в тяжелых штормовых условиях. В практике портового строительства эта конструкция нашла очень широкое применение.
180
В последние годы наряду с массивами-гигантами широко ста ли использоваться сваи-оболочки. Это стало возможно благодаря применению вибрационного метода погружения. Применение дан ного типа сооружения часто оказывается более экономичным, чем применение гравитационных, так как позволяет сократить объем бетона подводной части сооружения и заменить часть его более
а |
б |
в |
{J |
Рис. 105. Типы вертикальных |
причальных |
||||
|
сооружений: |
|
|
|
||
|
а — гравитационная причальная стенка; |
б — пирс |
||||
|
на колоннах-оболочках; |
в--свайная |
набереж |
|||
|
ная; |
г — шпунтовая набережная |
|
|
||
дешевым грунтом (в |
случае ячеистых |
шпунтовых |
цилиндров |
или |
||
тонкостенных бетонных оболочек, заполняемых грунтом). |
для |
сто |
||||
П р и ч а л ь н ы е |
с о о р у ж е н и я |
предназначаются |
янки судов при портовых погрузочно-разгрузочных операциях. В морских портах это преимущественно вертикальные сооружения (рис. 105), тогда как в речных портах, расположенных на реках со значительным колебанием горизонта вод, — также и откосные. Сооружения, представляющие собой обделку берега реки, портово го бассейна или другого водоема, называют набережной. Рейдовые причальные сооружения могут выполняться в виде пирсов.
По конструктивным особенностям набережные и пирсы могут быть гравитационными, свайными и смешанного типа. Строят их из бетона, железобетона, камня и дерева, часто с применением металлоконструкций, однако в современных сооружениях преоб ладает бетон и железобетон (по возможности с применением сбор ных элементов). Среди этих сооружений широко распространены свайные конструкции, что является во многих случаях следствием особенностей геологического строения береговых территорий, в пределах которых в верхних горизонтах часто развиты грунты с низкой несущей способностью. Поэтому для надежного опирания сооружений сваи погружают до более глубоколежащих пород. В
181
речных и водохранилшцных условиях при малых колебаниях го ризонта вод в водоеме, а также при малой высоте набережной над
уровнем |
воды применяют |
шпунтовые заанкеренные стенки (рис. |
||
"105, |
г). |
|
|
|
суда |
В крупных морских портах, где к причалу должны подходить |
|||
с |
глубокой осадкой, |
причальные |
сооружения выполняются |
|
в виде высоких и мощных |
конструкций |
(гравитационных подпор- |
б
Рис. 106. Продольные волноломы:
а — незатопленный; б — затопленный
ных стен — набережных, высоких свайных пирсов и т. п.). При их расчете учитываются не только нагрузки, создаваемые распором грунта за стеной сооружения и навалом судна, но и нагрузками от погрузочно-разгрузочных механизмов, сухопутных транспортных средств и т. п. Во многих случаях в целях экономии материалов
их делают «сквозной» (рис. 105, б, в) конструкции. |
служат для |
|
Б е р е г о у к р е п и т е л ь н ы е |
с о о р у ж е н и я |
защиты берега и примыкающих территорий от разрушительного действия волн и течений. В ряде случаев их применяют также и для расширения городских и портовых территорий.
Для морских берегов наиболее мощным разрушающим фак тором являются волны, поэтому берегоукрепительные сооружения направлены преимущественно против действия этих сил. Здесь су ществуют два способа защиты: п а с с и в н а я , когда возводят волнозащитные сооружения, воспринимающие на себя энергию волн и гасящие ее; и а к т и в н а я , когда возводят сооружения, задерживающие наносы, в результате чего образуется защитная полоса пляжа, на которой разрушается волна, подходящая к бере гу. При первом способе берег одевают мощными подпорными обычно гравитационными стенами с крутокриволинейными мор скими гранями. Такие сооружения можно возводить главным об разом на прочном устойчивом основании. При втором способе создается система поперечных сооружений — бун и продольных вол ноломов (затопленных или незатопленных; рис. 106), удерживаю
182
щих и накапливающих наносы, образующие пляжную зону. Воз ведение таких сооружений возможно при любых геологических ус ловиях берега, хотя конструкция сооружений будет выбираться исходя из конкретных особенностей геологической обстановки. Второй способ, если удается сразу создать достаточную ширину пляжной зоны, оказывается весьма эффективным.
Рис. 107. Массивные подпорные стенки набережных
Укрепление речных берегов в пределах городских и порто вых территорий, так же как и берегов внутри морских портов, про изводится с помощью подпорных стен различной конструкции. Во многих случаях это массивные подпорные (рис. 107) или более легкие «одевающие» стенки, основным назначением которых яв ляется защита берега от размыва течением и небольшим волне нием. Кроме того, эти сооружения создают благоустроенную при брежную территорию — набережную, используемую для транс портных и других целей. Во многих населенных пунктах и горо дах набережные входят в комплексы парковых зон и зон отдыха. Таковы набережные в городах-курортах Сочи, Ялте и других, а также в Москве, Ленинграде, Волгограде и других городах. В настоящее время берегоукрепительные сооружения набережных возводят преимущественно из бетона и железобетона, применяя в отдельных случаях декоративные камни (гранит и др.) в каче стве отделочных материалов.
По степени технического совершенства безрельсовая дорож ная сеть может быть разделена на три основные группы.
A. Д о р о г и в ы с ш е г о т е х н и ч е с к о г о т ипа , по кото рым движение транспорта проводится по специальному земляному полотну с разделенной проезжей частью для скоростного автомо бильного движения в каждом направлении (рис. 108). Проезжая часть этого типа дорог создается из высокопрочных материалов, обеспечивающих круглогодичное движение с большими скоростями при длительном сроке службы. Водопропускные сооружения стро
ятся капитального типа. Пересечение этих дорог |
с другими |
осу |
ществляется в разных уровнях. |
|
|
Б. Д о р о г и с р е д н е г о т е х н и ч е с к о г о |
т ипа , по |
ко |
торым движение также проводится по специальному полотну с жестким покрытием и с водопропускными сооружениями. Движе ние по этим дорогам обеспечивается круглый год.
B. Д о р о г и н и з к о г о т е х н и ч е с к о г о т и п а также имеют специальное земляное полотно или представляют собой есте ственную поверхность, приспособленную для проезда транспорта. На дорогах этого типа иногда производится улучшение грунта до бавками гравия или песка, а водоотвод обеспечивается простей
шими приспособлениями. В период интенсивного увлажнения |
(вес |
|||||||
ной и осенью) проезд по таким дорогам может |
прерываться. |
Эти |
||||||
дороги обычно называют |
г р у н т о в ы м и. |
|
|
|
|
|
||
В таблице 1 приводятся основные технические характеристики |
||||||||
автомобильных дорог разного класса. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц . -) |
1 |
|
Характеристики автомобильных дорог |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Классы дорог |
|
|
||
|
|
|
I |
II |
Ш |
IV |
V |
|
Расчетная скорость движения |
для легковых |
|
|
|
|
|
||
автомобилей, км/час................................ |
|
|
120 |
100 |
80 |
6 0 |
40 |
|
Число полос движ ения..................................... |
|
|
4 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Ширина полосы движения, м |
................... |
3 , 5 |
3 , 5 |
3 , 5 |
3 , 0 |
2 |
, 7 5 |
|
Ширина проезжей части, м |
не......................менее, м |
1 4 , 0 |
7 , 0 |
7 , 0 |
6 , 0 |
5 , 5 0 |
||
Ширина земляного полотна |
. . 2 3 . 0 |
1 2 , 0 |
1 1 , 0 |
1 0 , 0 |
9 , 5 |
|||
Наибольший допустимый |
продольный |
\к- |
|
6 |
|
|
|
|
лон, % .............................................................. |
|
|
4 |
5 |
7 |
9 |
|
Железные дороги по характеру обслуживания нужд народно го хозяйства делятся на дороги общего и необщего пользования. Первые, или магистральные, железные дороги обслуживают все ведомства и организации, а вторые используются в качестве подъ ездных путей к предприятиям, пристаням, складам и т. п., а также в качестве внутризаводских или внутрикарьерных.
1 8 5