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: 135

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Верхнее строение пути (рис. 121) составляют рельсы (У), опи­ рающиеся на. шпалы (2), которые в свою очередь опираются на балластный слой (3), лежащий на земляном полотне (4). Рельсы служат для поддержания и направления колес подвижного соста­ ва, непосредственно воспринимают от него давление и передают

его шпалам. Балласт служит подушкой, передающей давление шпал на земляное полотно.

Рельсы, имеющие верхнюю головку, по которой катится ко­ лесо, снабжены уширенной опорной подошвой, опирающейся на

шпалы. Они изготовляются из

 

стали и бывают нескольких типов

 

(по величине сечения, а следова­

 

тельно, и по несущей способно­

 

сти). Шпалы изготавливаются из

 

дерева, бетона и металла.

Рис. 122. Мелкие поперечные бал­

Балластный слой уклады­

ластные корыта

вается из гравия или щебня и

 

должен быть хорошо водопрони­

 

цаемым.

 

Земляное полотно железнодорожного пути, так же как и ав­ томобильной дороги, служит для выравнивания неровностей днев­ ной поверхности, поэтому оно местами располагается в насыпи или выемке. При наличии поперечных уклонов местности земляное полотно может быть проведено в полувыемке-полунасыпи, по пол­ ке и т. и.

Вопросы водоотвода поверхностных и грунтовых вод от зем­

ляного

полотна железнодорожного пути решаются так же, как

и при

строительстве автомобильных дорог, и кратко изложены

выше.

Большая часть трудностей, возникающих при железнодорож­ ном строительстве, является общей с другими видами дорожного строительства, однако среди них имеются и специфические. К их

числу относятся

деформации (углубления) основной площадки

земляного полотна в результате

образования

так называемых

б а л л а с т н ы х

к о р ы т (лож,

гнезд, карманов,

мешков и т. п.),

возникающих при малой толщине балластного слоя и недостаточ­ ной несущей способности грунтов земляного полотна. Они пред­ ставляют собой углубления, образующиеся под каждой шпалой (рис. 122). По мере эксплуатации дороги эти углубления постепен­ но расширяются, захватывая участки нескольких соседних шпал. Образуется местное понижение, в котором может скапливаться вода, разжижающая грунт. Зимой в этих местах происходит скоп­ ление льда, который при таянии создает еще более тяжелые ус­ ловия увлажнения. Такие местные понижения в процессе текущего ремонта пути засыпаются балластом, который в дальнейшем по­ гружается в тело земляного полотна, образуя крупные карманы, мешки и т. п. Балластные корыта по мощности обычно не превы­ шают 1 м, тогда как глубокие карманы и мешки иногда дости­

203


гают мощности 3 м и более. В качестве мер, предупреждающих образование этого вида деформаций, служит обеспечение надле­ жащей плотности грунта земляного полотна и недопущение увлаж­ нения его поверхностными и грунтовыми водами. Если же бал­ ластные корыта (и особенно мешки и карманы) все же образова­ лись, то борьба с ними может вестись либо путем сплошной срез­ ки, либо осушением (например, закладкой водоотводящих сква­ жин, рис. 123).

Рис. 123. Осушение балластного корыта:

1 — балластное корыто; 2 — дренажные скважины

Образование балластных корыт в очень большой степени за­ висит от геологических и гидрогеологических условий. Обычно они образуются в песчано-глинистых грунтах с невысокой водопро­ ницаемостью (супеси и легкие суглинки) и малой плотностью. В песчаных грунтах, так же как и в плотных водонепроницаемых глинистых грунтах, эти деформации обычно не развиваются. Близкое залегание грунтовых вод также способствует развитию балластных корыт.

§ 6. ВОДОПРОПУСКНЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Как отмечалось выше, при рассмотрении вопросов устойчиво­ сти земляного полотна автомобильных дорог, вода, поступающая к дорожным сооружениям, должна быть отведена от них, либо пропущена под ними. Отвод вод от дорожных сооружений осу­ ществляется с помощью специальных водоотводящих систем, а пропуск — с помощью водопропускных, так называемых «искус­ ственных сооружений». В число последних входят мосты, трубы, лотки и фильтрующие насыпи, а в некоторых случаях эстакады, акведуки, дюкеры и т. п.

Наиболее распространенными водопропускными сооружения­ ми являются мосты, трубы и несколько меньше фильтрующие на­

сыпи.

по их длине: большие

(свыше 60

м),

Мо с т ы различают

средние (от 60 до 20 м)

и малые (менее 20 м).

В настоящем

па­

раграфе кратко рассматриваются лишь малые мосты, которые представляют собой обычно простую конструкцию балочного мо­ ста, изготовленного в виде железобетонного пролетного строения,

204

опирающегося на бетонные или каменные устои. Большие мосты рассмотрены в главе VII «Мосты».

В случаях, когда расход воды, который необходимо пропу­ стить под земляным полотном, невелик и может ограничиться от­ верстием менее 20 м, сооружают трубы и лотки.

Т р у б ы укладываются в тело насыпи в пониженной части долины водотока, обычно в направлении, перпендикулярном оси насыпи (чтобы иметь наименьшую длину), хотя иногда по гид­ равлическим условиям их располагают по направлению потока.

По очертанию отверстия трубы бывают круглыми, прямо­ угольными, треугольными, овоидальными и параболическими (ко­ робовыми), а по материалу-— бетонными, железобетонными, ка­ менными, металлическими и деревянными. В настоящее время большинство труб сооружается путем сборки их из железобетон­ ных секций, изготовленных на заводах. Такие секции выпускают­ ся нескольких типоразмеров, что позволяет выбрать нужный раз­ мер для каждого конкретного случая пропуска того или иного расхода воды. По числу отверстий трубы бывают одно- и многооч­ ковые.

Трубы работают с переменной нагрузкой. В период половодья труба может не только работать своим полным сечением, но и быть полностью затопленной. В это время выше трубы и насыпи со­ здается временный подпор воды; очевидно, что величина такого подпора должна быть не велика и не должна вредно отражаться на устойчивости насыпи. В обычное время труба пропускает сте­ кающую воду не полным сечением и не должна создавать ника­ кого подпора вод в долине.

Л о т к и представляют собой открытые русла обычно прямо­ угольного сечения. Сооружают их преимущественно в насыпях ма­

лой высоты (2—3 м)

при необходимой ширине отверстия до 1

м,

т. е. в случаях, когда сооружение труб нецелесообразно.

на

Ф и л ь т р у ю щ и е

н а с ы п и выкладываются из камня

участке пересечения водотока дорогой. Пропуск воды происходит через отверстия между камнями, поэтому фильтрующие насыпи можно устраивать в случаях, когда расход сбрасываемой воды очень невелик и когда эта вода достаточно чистая и не несет взвешенных наносов, могущих засорить фильтрующий слой.

Выбор того или иного типа водопропускного сооружения про­ изводится на основании сравнения различных вариантов, исходя из экономической целесообразности, а также конкретных природ­ ных условий (топографических, геологических, гидрологических), класса и назначения дороги.


Г л а в а

VII

МОСТЫ

§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Для проложения дороги через такие препятствия, как реки, овра­ ги, лощины и суходолы, а также через другие дороги строят мо­

сты.

Мост представляет собой искусственное сооружение, состоя­

щее из

п р о л е т н ы х строений, поддерживающих ездовое по­

лотно, и

опор, передающих опорные давления пролетных строе­

ний на грунт.

Если у моста только две опоры, то его называют о д н о п р о ­

л е т н ым ,

при наличии же промежуточных опор — м н о г о п р о ­

л е т н ым ,

(рис. 124). Крайние опоры, расположенные в местах

Рис. 124. Схема многопролетного моста

сопряжения моста с берегами, называют у с т о я м и , а проме­ жуточные опоры — б ык а ми . Расстояние между центрами опор­ ных точек пролетного строения носит название расчетного про­ лета.

Свободную ширину зеркаяа воды под мостом по горизонту высоких вод называют о т в е р с т и е м мос т а . Расстояние от поверхности проезда по мосту до горизонта меженных вод назы­ вают высотой моста. Расстояние от низа пролетного строения до горизонта высоких вод или наивысшего судоходного горизонта носит название с в о б о д н о й в ы с о т ы под мостом.

В зависимости от расположения уровня проезда по мосту раз­ личают:

1)мосты с ездой поверху, когда проезжая часть расположе­ на по верху пролетных строений (рис. 124);

2)мосты с ездой понизу (рис. 125, а);

3)мосты с ездой посередине, у которых ездовое полотно рас­ положено в пределах пролетного строения (рис. 125, б).

По материалу пролетных строений мосты могут быть деревян­ ные, каменные, бетонные, железобетонные и металлические.

2 0 6

В зависимости

от срока

службы мосты могут быть

в р е ­

м е н н ы е (на

срок

не более 4—5 лет или не обеспечивающие

круглогодичной

работы — наплавные или разборные)

и

посто-

я н н ы е.

 

 

 

 

 

 

По роду обращающейся

нагрузки среди мостов

различают:

а в т о д о р о ж н ы е

(для всех видов движения, осуществляемого

по автомобильным

дорогам),

 

п е ш е х о д н ы е , ж е л е з н о д о ­

р о ж н ы е , с о в м е щ е н н ы е

(для одновременного пропуска

а

 

б

 

 

 

 

Рис. 125. Схемы мостов:

 

а — с ездой понизу; 6 — с

ездой

посередине

автомобильного и железнодорожного

транспорта), с п е ц и а л ь ­

но г о

н а з н а ч е н и я (для прокладки

трубопроводов, кабелей

и др.).

Для пропуска водных путей строят мосты-каналы, а для це­ лей водоснабжения — акведуки.

В зависимости от своих особенностей и условий службы мо­

сты могут быть разделены на следующие основные виды:

м о с т ы

о б ы ч н о г о

типа ,

р а з в о д н ы е

мосты, т р а н с б о р д е -

р ы,

или м о с т о в ы е

п а р о м ы , н а п л а в н ы е мосты.

Кроме этих основных видов мостов применяются и другие

виды сооружений,

аналогичные мостам и называемые

п у т е п р о ­

в о д а м и ,

э с т а к а д а м и и в и а д у к а м и .

 

в ы с о ­

М о с т а м и

о б ы ч н о г о типа ,

или

м о с т а м и

к о г о

у р о в н я

( в ы с о к о в о д н ы м и ) ,

называют

мосты, рас­

положенные на такой высоте над рекой, при которой они не пре­ пятствуют пропуску высоких вод, а также судоходству или спла­ ву. В этих мостах величина возвышения низа пролетных строений над горизонтом высоких вод или над расчетным судоходным го­ ризонтом не должна быть меньше величины судоходного габари­ та для данной реки (см. рис. 124). При отсутствии на реке судо­ ходства или сплава леса величина возвышения низа пролетных строений определяется безопасностью пропуска под мостом вод

весеннего паводка.

В некоторых случаях строят мосты, имеющие лишь небольшое

возвышение над горизонтом меженных вод — это

н и з к о в о д ­

ные мосты. Они не способны пропускать

высокие

воды

и при

паводках либо затопляются (затопляемые

мосты),

либо

подвер­

гаются разборке (разборные мосты).

 

 

 

2 0 7


д

Рис. 126. Виды мостовых сооружений:

а — разводной мост; б — мостовой паром (трансбордер); в — наплавной мост: г — путепровод; д — эстакада; е — виадук

Р а з в о д н ы м и

называются мосты на постоянных опорах,

имеющие подвижные

пролетные строения, которые открываются

(разводятся) для пропуска судов (рис. 126,а). Недостатком раз­ водных мостов является неизбежность перерывов движения по

мосту

при разведенном

пролете или по

реке — при закрытии

разводного пролета.

 

 

 

Т р а н с б о р д е р ы ,

или м о с т о в ы е

п а р о м ы

(рис.

126,6), устраивают для пересечения широкого водного простран­ ства при слабом движении между берегами. Трансбордер пред­ ставляет собой легкую конструкцию, перекрывающую водное пре-

а

1ТТПТГГГГ7Т-гт-г^^

tUiw,—

 

1

Рис. 127. Фермы пролетного строения моста:

а — балочная; б — арочная;

в — висячая

пятствие и поддерживающую пути, по которым движется тележка с подвешенной к ней платформой, предназначенной для перевозки пассажиров и грузов.

Н а п л а в н ы м и (рис. 126,в) называют мосты на плавучих опорах. Они применяются при пересечении широких и многовод­ ных рек в тех случаях, когда устройство моста на постоянных опо­ рах не оправдывается интенсивностью движения по мосту. Более примитивным способом связи между берегами многоводных рек или заливов и проливов является п а р о м н а я п е р е п р а в а .

П у т е п р о в о д ы — это мостовые сооружения, предназначен­ ные для пропуска одной дороги над другой (пересечение в разных уровнях) (рис. 126, а).

2 0 9