Файл: Строительство фундаментов опор малых и средних мостов в суровых климатических условиях..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2024
Просмотров: 21
Скачиваний: 0
Ц Е Н Т Р А Л Ь Н Ы Й И Н С Т И Т У Н О Р М А Т И В Н Ы Х И С С Л Е Д О В А Н И Й И Н А У Ч Н О - Т Е Х Н И Ч Е С К О Й И Н Ф О Р М А Ц И И
„ О Р Г Т Р А Н С С Т Р О Й “
МИНИСТЕРСТВА ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
эк с п р е с с -
ИН Ф О Р М А Ц И Я
Инженеры Г. Н. Гугуцидзе, Л. С. Блинное, нандидаты техн. наун Ю. В. Дмитриев, А. П. Рыженно
СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТОВ ОПОР МАЛЫХ И СРЕДНИХ МОСТОВ В СУРОВЫХ
КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
М О С К В А |
1 9 7 4 |
научно-т^ з-гит |
<6 |
624 |
|
|
УДК .21.09-15(211) (047.3) |
гоо. публичней |
Л |
|
библио -кн |
*‘ |
|
ЭКЗСПГ.'ЯР |
|
Ч»!ТАЯЬгб?ГО ЗАЛА
В работе описан опыт Мостостроя № 8 по со оружению фундаментов опор малых и средних мостов в суровых климатических условиях, рас смотрены наиболее оптимальные конструкции и даны рекомендации по их применению.
Редактор Д. Я. НАГЕВИЧ
©Центральный институт нормативных исследований
инаучно-технической информации «Оргтраясстрой» Министерства транспортного строительства. 1974
ВВЕДЕНИЕ
Возведение малых и средних мостов в восточных и северовосточных районах страны производится с применением типо вых конструкций. При этом фундаменты опор закладывают как на естественном, так и на свайном основании. Однако, строительство опор мостов и, особенно, фундаментов затруд няется из-за местных специфических условий. В ряде случаев построенные сооружения подвергаются морозному пучению или неравномерным осадкам, которые связаны как с общим понижением верхней границы вечной мерзлоты, так и местным протаиванием мерзлых грунтов под фундаментами опор.
Применение приемлемых в обычных условиях конструктив ных и технологических решений фундаментов опор мостов в районах с.суровыми климатическими условиями не обеспечи вает надежности и долговечности указанных сооружений. Кроме того, значительно усложняется процесс производства работ и увеличивается стоимость сооружений.
Мостострой № 8 в настоящее время сооружает фундамен ты опор по специальным проектам, разработанным для строи тельства мостов в районах северной строительно-климатиче ской зоны.
КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР
Применяемые в суровых климатических условиях фунда менты мостовых опор разделяются по способу их возведения на две группы. К первой группе относятся конструкции фун даментов, сооружаемые «котлованным» способом, ко второй—
j «беокотлованным».
«Котлованным» способом возводятся фундаменты мелкого заложения массивной конструкции, свайные с ростверком, рас положенным в грунте в пределах деятельности слоя и ниже (рис. 1) и-стоечно-стаканного типа (рис. 2). Такие конструк ции фундаментов опор чаще всего применяются при строи тельстве железнодорожных мостов.
Ко второй группе относятся бесплитные свайные (рис. 3) и столбчатые (рис. 4, 5) фундаменты, а также плитные фунда менты с расположением ростверка над грунтом, не требующие «котлованного» способа производства работ -при их возве дении.
3
50 65 |
Z'65 |
65 |
150 |
|
Б-Б |
|
|
|
50 |
4 >110 |
|
50 |
|
m |
rh |
rh |
rh |
rH |
TIT |
Ш |
mj |
ц/ |
дм |
|
-ф -ф- -ф -ф -ф |
|
|
ф- -ф. -ф -ф -ф |
|
Рис. 1. |
Устой стоечно-стаканного типа на свайном |
основании |
с низким |
ростверком под пролетное строение длиной |
до 11,5 му |
при высоте насыпи до 4
/—сваи сечением 35x35 см, длиной 8 м\ 2—монолитный ростверк; 3—блоки тела опоры; 4—бетон омоноличивания; ВГВМ—верхний горизонт вечной мерзлоты
Рис. 2. Промежуточная опора стоечно-ста канного типа под пролетные строения дли ной до 16,5 м при высоте насыпи до 6 м:
1—фундаментные плиты; 2—стаканы; 3—стойки; 4—насадки; 5—бетон омоноличивания
4
1JJ |
т |
|
120 |
||
|
1 |
§ |
H I Li U Li L |
|
§ |
|
|
чшзs |
7Л& |
|
1 |
вгвп |
|
■-s |
Рис. 3. Свайная промежуточная опора |
390 |
под пролетные строения длиной до 16,8 |
1—железобетонные сваи; 2—наголовник; 3— насадка
|
|
|
Рис. 5. Устой столбчатого типа |
||
Рис. 4. Промежуточная опора столбча |
под железнодорожные |
пролет |
|||
ные строения длиной до |
16,5 м: |
||||
того типа под пролетные строения дли |
|||||
ной до 13,5 м |
пои высоте насыпи |
до |
/ —цементно-песчаный раствор; 2— |
||
|
6 м : |
|
железобетонные столбы диаметром |
||
1—железобетонные |
см: |
80 см: 3—блоки устоя; НГСП—низ |
|||
столбы диаметром 80 |
ший горизонт сезонного промерза |
||||
2—цементно-песчаный раствор; 3—насадка |
ния |
|
5
Столбчатые конструкции опор .применяются в условиях се верной строительно-климатической зоны подразделениями Мостостроительного треста № 8 при строительстве автодо рожных и железнодорожных мостов.
Типы береговых и промежуточных опор с фундаментами монолитной и сборно-монолитной конструкции, а также полно сборные конструкции применяются в настоящее время на строительстве новой железнодорожной линии Бам—Тында и на реконструируемой железнодорожной линии Чернышевск— Букачача Забайкальской ж. д. Опоры автодорожных мостов с фундаментами полносборной и сборно-монолитной конструк ции сооружаются на строящейся автомобильной дороге Ир кутск—Чита.
Сравнение различных конструкций промежуточных опор н устоев автодорожных и железнодорожных мостов, применяе мых в суровых климатических условиях, приведено в табл. 1
и 2.
Таблица 1
Технико-экономические показатели промежуточных опор при высоте насыпи до 6 м
Расход желе ioбетона и бетона на опору, м*
Тип и характеристика опоры
монолитного
|
Площадь |
Глубина за- |
Коэффи- |
боковой |
глубления |
поверх- |
(анкеровки) |
|
циент |
ности фун- |
фундамента |
сборности |
дамента в |
в вечно- |
|
деятельном |
мерзлом |
|
слое, м 2 |
грунте, м |
I. Фундаменты, сооружаемые «котлованным» способом
|
О п о р ы ж е л е з н о д о р о ж н ы х м о с т о в |
|||||||
|
с п р о л е т н ы м и |
с т р о е н и я м и |
до |
16,5 |
м |
|||
Сборно-монолитная |
опора |
|
|
|
|
|
|
|
анкерного типа. Фундамент и |
|
|
|
|
|
|
||
тело опоры из контурных бло |
41,8 |
39,8 |
0,51 |
|
28 |
|||
ков с монолитным заполнением |
|
|||||||
Опора |
стоечно-стаканного |
28,9 |
5,2 |
0,85 |
|
25 |
||
т и п а ..................... |
. . . . |
|
||||||
Сборно-монолитная опора на |
42 |
61,2 |
0,41 |
|
35 |
|||
низком |
свайном ростверке . . |
|
||||||
|
О п о р ы а в т о д о р о ж н ы х м о с т о в |
м |
||||||
|
с п р о л е т н ы м и |
с т р о е н и я м и |
до |
16,8 |
||||
Опора |
стоечно-стаканного |
19,4 |
132,7 |
0,14 |
|
22 |
||
т и п а ......................... |
.... |
|
|
|||||
|
II. Фундаменты, |
сооружаемые «бескотлованным» способом |
||||||
|
О п о р ы ж е л е з н о д о р о ж н ы х м о с т о в |
|||||||
|
с п р о л е т н ы м и |
с т р о е н и я м и |
до |
13,5 |
м |
|||
Двухрядная свайная |
опора |
12 |
0,6 |
0,95 |
|
25 |
||
Опора на двух столбах диа |
19 |
0,4 |
0,98 |
|
15 |
|||
метром |
80 с м .............................. |
|
|
6
|
|
|
Продолжение табл. |
1 |
|||
|
Расход железо |
|
Площадь |
Глуби |
а за |
||
|
бетона |
и бето |
Коэффи- |
боковой |
глубления |
||
Тип и характеристика опоры |
на на опору, м 3 |
погерх- (анкеровки) |
|||||
|
моно |
циент |
ности фун |
фундамента |
|||
|
сбор |
сборности |
дамента в |
в вечно |
|||
|
литно |
|
деятельном |
мерзлом |
|||
|
ного |
го |
|
слое, |
мя |
грунте, м |
|
|
|
|
|||||
О п о р ы а в т о д о р о ж н ы х м о с т о в |
м |
|
|
||||
с п р о л е т н ы м и |
с т р о е н и я м и до |
16,8 |
|
|
|||
Двухрядная свайная опора . |
25,7 |
4,4 |
0,85 |
42 |
4 |
|
|
Однорядная свайная опора . |
15,3 |
0,7 |
0,96 |
30 |
4 |
|
|
Опора на двух столбах се |
17,6 |
0,4 |
0,98 |
14,4 |
4 |
|
|
чением 70X50 с м .................... |
|
||||||
Опора на трех столбах диа |
21,7 |
|
0,94 |
17 |
4 |
|
|
метром 60 с м ........................ . |
1.3 |
|
|||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2 |
||
Технико-экономические показатели устоев |
|
|
|
||||
при высоте насыпи до |
6 м |
|
|
|
|
Расход железо-j |
|
|
бетона и бето-| |
|
|
на на устой, м8 |
Коэффи |
|
1ип и характеристика устоя |
моно |
циент |
сбор |
сборности |
|
литно |
|
ного го
Площадь Глубина боковой заложения поверх (анкеровки)
ности фун фундамента дамента в s вечно деятельном', мерзлом слое. л а j грунте, м
/. Фундаменты, сооружаемые «котлованным» способом
|
|
У с т о и ж е л е : н о д о р о ж н ы х м о с т о в |
|
||||||||
|
|
с п р о л е т н ы м и |
с т р о е н и я м и |
до |
16,5 |
м |
|
||||
Устой |
массивной |
конструк |
18,9 |
227 |
0,08 |
|
71 |
|
|||
ции ................................................. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Устой |
|
стоечно-стаканного |
|
|
|
|
|
|
|
||
типа на низком свайном рост |
37,0 |
40,5 |
0,47 |
|
35 |
4 |
|||||
верке ............................................. |
|
|
|
|
|
||||||
Устой стоечно-стаканного ти |
37,2 |
13,1 |
0,74 |
|
34 |
|
|||||
па на естественном |
основании |
|
|
||||||||
|
II. Фундамент, сооружаемые «бескотлованным» способом |
|
|||||||||
|
|
У с т о и ж е л е з н о д о р о ж н ы х м о с т о в |
|
||||||||
|
|
с п р о л е т н ы м и |
с т р о е н и я м и |
д о |
16,8 |
м |
|
||||
Устой |
массивной |
конструк |
|
|
|
|
|
|
|
||
ции на высоком свайном рост |
29,5 |
80 |
0,27 |
|
90 |
|
|||||
верке ............................................ |
|
|
|
|
|
|
|||||
Свайный |
у с т о й |
.................... |
|
15,2 |
0,8 |
0,95 |
|
43 |
|
||
Устой |
на |
четырех |
столбах |
44,5 |
0,8 |
0,98 |
40 |
|
|||
диаметром |
80 с м .................... |
|
|
|
|||||||
Устой |
на |
четырех |
столбах |
|
|
|
|
|
|
|
|
диаметром 60 см |
|
. . . . |
22,7 |
0,8 |
0,96 |
38 |
|
7
Расход железо бетона и бето на на устой, м?
Тип и характеристика устоя
моно сбор литно ного го
Продолжение |
табл. 2 |
|
|
Площадь |
Глубина |
|
боковой |
заложения |
Коэффи- |
поверх |
(анкеровкО |
|
ности фун |
фундамента |
сборности |
дамента в |
в вечно |
деятельном |
мерзлом |
|
|
слое, jm2 |
грунте, м |
|
У с т о и а в т о д о р о ж н ь X м о с т о в |
|
|||||
с п р о л е т н ы м и |
с т р о е н и я |
ми д о |
16,8 м |
|
|||
Однорядный |
свайный |
устой |
18.1 |
1,1 |
0,94 |
40 |
4 |
Двухрядный |
свайный |
устой |
28,5 |
4,4 |
0,87 |
52 |
4 |
Устой на двух столбах сече |
20,4 |
0,4 |
0,98 |
24,4 |
4 |
||
нием 70X50 с м ........................ |
|||||||
Устой на трех столбах дна- |
24,5 |
1,5 |
0.95 |
27 |
4 |
||
метром 60 см .............................. |
Фундаменты первой группы даже после некоторого конст руктивного усовершенствования и выполнения предложений по обеспечению устойчивости сооружения имеют существен ные недостатки, так как при их сооружении выполняются мок рые процессы (укладка бетона монолитной части, омоноличивание фундаментных блоков, плит, стаканов, стоек и т. д.), а также большой объем земляных работ в вечномерзлых грунтах.
Эти обстоятельства приводят к сезонности выполнения от дельных этапов работ.
В условиях вечной мерзлоты разработка котлованов при положительных температурах воздуха вообще не рекоменду ется из-за оттаивания грунтов и нарушения при этом темпе ратурного режима основания фундаментов.
В связи с тем, что рассматриваемые типы фундаментов первой группы не обладают универсальностью применения в различных мерзлотно-грунтовых условиях, диапазон их ис пользования ограничен. Это обстоятельство не позволяет ори ентироваться на однотипность решений фундаментов даже в пределах одного района, что вносит серьезные трудности в процесс организации строительства.
Фундаменты опор мостов второй группы не имеют недо статков фундаментов первой группы, не требуют «котлованно го» способа производства работ и могут применяться в любых мерзлотно-грунтовых условиях (при соответствующей отработ ке технологии их устройства и усовершенствовании самих кон струкций) .
Бесплитные свайные и столбчатые фундаменты могут со оружаться в любое время года практически без нарушений мерзлотно-грунтовых условий мостового перехода и в связи с этим являются весьма перспективными.