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

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

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.