Методические рекомендации по проектированию и строительству сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью (48283)

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ СОПРЯЖЕНИЙ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ И ПУТЕПРОВОДОВ С НАСЫПЬЮ

Москва 1975

Рассматриваются необходимые условия проектирования сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью, даются указания по их конструкции и технологии строительства.

Настоящие «Методические рекомендации» дополняют изданные в 1971 г. «Методические рекомендации по устройству сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью» с учетом накопившегося опыта дорожно-мостовых проектных и строительных организаций по устройству сопряжений мостов и путепроводов с насыпью.

Табл. 5, рис. 7.

Предисловие

«Методические рекомендации по проектированию и строительству сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью» составлены на основе исследований причин деформаций земляного полотна и покрытия около мостов. Исследования, выполненные Союздорнии выявили необходимость комплексного подхода к проектированию и строительству мостов с насыпью (мост-земляное полотно-покрытие).

Союздорнии предложены новые конструкции сопряжений (проекты и нормали которых в 1969 - 1970 гг. были разработаны Союздорпроектом и Гипроавтотрансом) и организовано строительство опытных объектов. Наблюдения за состоянием сопряжений в процессе эксплуатации показали существенное улучшение эксплуатационных качеств покрытий около мостов и подтвердили целесообразность принятых технологических и конструктивных решений.

Настоящие «Методические рекомендации» дополняют ранее изданные «Методические рекомендации по устройству сопряжений автодорожных мостов и путепроводов с насыпью» (Союздорнии. М., 1971) с учетом опыта дорожно-мостовых проектных и строительных организаций.

В «Методических рекомендациях» рассмотрены наиболее часто применяемые конструктивные и технологические решения сопряжений в условиях естественных (неукрепленных) грунтов, требующих устройства переходных плит. Устройство сопряжений с применением за мостовыми опорами и в конусах укрепленных грунтов в данной работе не рассматривается.

«Методические рекомендации» составил канд. техн. наук М.М. Журавлев с использованием материалов исследований инж. В.Д. Квасова.

Замечания и пожелания просьба присылать по адресу: 143900 г. Балашиха-6 Московской обл., Союздорнии.

1. Общие положения

1.1. Сопряжение моста с насыпью должно обеспечивать плавность съезда и въезда автомобиля на мост на весь период эксплуатации дороги.

Плавность проезда по сопряжению определяется допустимыми вертикальными ускорениями, которые испытывает автомобиль при проходе неровности. Величины этих ускорений связываются с физиологией человека и с сохранностью перевозимых грузов. Так, при ускорении (0,2 ¸ 0,5)g (где g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2) работа в автомобиле невозможна; такое ускорение терпимо примерно в течение одной минуты. Сохранность груза в кузове автомобиля обеспечивается при ускорении, не превышающем (0,6  0,7)g.

При одной и той же неровности величина ускорения различна в зависимости от типа автомобиля (легковой, автобус, грузовой), степени его загрузки и скорости движения. Наибольшие ускорения (0,7  1,0)g допускаются для грузовых автомобилей, эксплуатируемых в тяжелых дорожных условиях.

Расчеты показывают, что при установлении допустимой неровности покрытия определяющим типом автомобиля является легковой, наибольшее вертикальное ускорение которого принято 2,9 м/с2 (0,3g).

1.2. Неровность характеризуют углами перелома профиля покрытия. При въезде на мост по наклонной переходной плите автомобиль испытывает толчки на двух переломах профиля: у начала переходной плиты (вогнутый угол перелома) и у ее конца - на устое (выпуклый угол перелома). Наибольшие углы перелома профиля принимают: 6 % - для дорог I - II категорий; 9 % - для дорог III категории и 12 % - для дорог IV - V категорий.

1.3. Для плавного въезда автомобиля на мост при устройстве сопряжения его с насыпью необходимо:

а) обеспечить надлежащую плотность грунтов земляного полотна по всей его высоте (коэффициент уплотнения грунтов при оптимальной влажности должен быть не менее 0,98 - 1,0);

б) создать надежный отвод поверхностных вод с покрытия и из тела насыпи с применением дренирующей засыпки за опорами и в конусах, дренажных слоев под покрытием с устройством бортовых лотков и противофильтрационной защиты покрытия и обочин в пределах сопряжения;

в) выдержать земляное полотно до устройства постоянного покрытия не менее года, в течение которого происходят основные осадки тела и основания насыпи;

г) уложить переходные плиты длиной, достаточной для перекрытия зоны образования местных просадок и для обеспечения плавного сопряжения проезжей части моста с дорожным покрытием.

1.4. Сопряжения проектируют в соответствии с «Проектом конструкций сопряжений мостов и путепроводов с насыпью», разработанным ГПИ «Союздорпроект» (рабочие чертежи, инв. № 20296-М) и утвержденным Минтрансстроем в 1971 г. Могут быть также использованы «Нормали сопряжений», разработанные Гипроавтотрансом Министерства строительства и эксплуатации автомобильных дорог РСФСР в 1969 г. (серия 3.503-16).

Рекомендуется пользоваться проектом Союздорпроекта 1970 г., имеющим более полные данные об условиях применения переходных плит и о технологии строительных работ.

1.5. Для проектирования сопряжения необходимы следующие данные:

инженерно-геологический разрез основания насыпи вблизи моста с физико-механическими характеристиками грунтов (с компрессионными кривыми), необходимыми для прогноза осадки основания;

высота насыпи, ширина ее поверху и заложение откосов;

физико-механические характеристики грунтов, применяемых для насыпи (в том числе для дренирующей засыпки за опорами и конусов);

конструкция дорожной одежды.

1.6. Высоту насыпи около моста принимают исходя из гидравлических и конструктивных условий с соблюдением требований СНиП II-Д.5-72 о достаточном возвышении низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых или поверхностных вод с 10 %-ной вероятностью превышения или над поверхностью земли при необеспеченном стоке.

1.7. Конечную осадку тела уплотненного земляного полотна принимают в зависимости от вида грунта и высоты насыпи по табл. 1 (данные В.Д. Казарновского и Н.И. Вельмакиной).

Таблица 1

Конечную осадку основания насыпи для грунтов, уплотняющихся под весом насыпи, рассчитывают в соответствии с «Методическими указаниями по проектированию земляного полотна на слабых грунтах» (М., Оргтрансстрой, 1968).

Для грунтов, не уплотняющихся под весом насыпи, осадку основания можно рассчитывать по упрощенному способу инж. В.Д. Квасова (приложение 1). Через год после отсыпки земляного полотна осадку тела насыпи можно принимать 50 %, а основания - 75 % от полной.

1.8. Длину переходных плит назначают исходя из допустимых углов перелома профиля (п. 1.2) при опускании конца переходной плиты на величину суммарной осадки тела насыпи и ее основания, оставшейся по истечении года после отсыпки. Расчетную суммарную осадку можно снизить при учете осадки фундамента устоя, возводимого на естественном основании из грунтов повышенной сжимаемости с условным сопротивлением до 3 кгс/см2.

Для естественных оснований из малосжимаемых грунтов и для свайных оснований осадку фундамента устоев можно не учитывать.

2. Конструкции сопряжений

2.1. В конструкцию сопряжений входит часть земляного полотна за береговой опорой моста (отсыпаемая из дренирующего грунта), заканчивающаяся объемлющим опору конусом. Дорожное покрытие в этом месте устраивают из переходных плит.

2.2. В зависимости от типа покрытия, устраиваемого на подходах к мосту, применяют три типа переходных плит: при цементобетонном покрытии - поверхностные плиты (рис. 1, а), при асфальтобетонном - полузаглубленные и заглубленные (рис. 1, б, в).

2.3. Полузаглубленные плиты применяют при асфальтобетонных покрытиях, устраиваемых на жестком и полужестком основаниях. К жесткому относится цементо-бетонное основание, к полужесткому - основание из каменных материалов, укрепленных цементом, гранулированным доменным шлаком, молотым шлаком, золой уноса и др.

2.4. Заглубленные плиты укладывают при асфальтобетонных покрытиях, устраиваемых на нежестких основаниях из каменных материалов различной прочности, а также шлакового щебня, обработанных органическими вяжущими в установке или на месте производства работ.

Рис. 1. Конструкции сопряжения моста с насыпью для цементобетонных покрытий (а) и для асфальтобетонных - полузаглубленные плиты (б), заглубленные (в):

1 - промежуточная плита; 2 - переходная плита; 3 - крупно- и среднезернистый песок; 4 - дренирующий грунт; 5 - гравийно-щебеночная подушка; 8 - укрепленный грунт или асфальтобетон

2.5. Расстояние от поверхности покрытия до верха переходной плиты у опирания ее на шкафную стенку (а) и на конце плиты (б) принимают по табл. 2.

Во избежание расстройства деформационного шва переходная плита со стороны устоя должна опираться не на верх шкафной стенки, а на ее прилив (см. рис. 1).

2.6. Длину переходных плит назначают в зависимости от ожидаемых осадок тела и основания насыпи. При недостатке данных о физико-механических характеристиках грунтов в основании насыпи длину переходных плит принимают ориентировочно по табл. 3.

Таблица 2

2.7. При слабых глинистых грунтах в основании насыпи на подходах к мосту проезжей части придается строительный подъем по треугольнику. Максимальная ордината строительного подъема располагается над концом переходной плиты, опирающимся на лежень, и принимается равной ориентировочно 0,7 % высоты насыпи.

Разгон строительного подъема в сторону от моста осуществляется на длине, равной двум высотам насыпи.

При устройстве поверхностных плит строительный подъем достигается положением лежня, а для полузаглубленных и заглубленных плит - за счет разной толщины основания покрытия. Строительный подъем целесообразнее устраивать при цементобетонном или асфальтобетонном покрытии, на бетонном основании.

2.8. Переходные плиты применяют либо сборные, либо сборно-монолитные (поверхностные плиты - только сборно-монолитные); для улучшения водонепроницаемости покрытия и уменьшения массы блоков целесообразнее применять сборно-монолитные плиты.

Наружным концом переходные плиты опираются на лежень - обязательный конструктивный элемент при сборных плитах, укладываемый на тщательно уплотненную гравийно-щебеночную подушку толщиной не менее 0,4 м. Сборные плиты объединяют между собой шпоночным швом с установкой проволочной спирали и заполнением бетоном. Сверху швы между плитами заполняют битумной мастикой.

Таблица 3

Примечания: 1. Длина переходных плит рассчитана при величинах осадок на второй год после отсыпки насыпи. Осадка тела насыпи принята 0,15; 0,20 и 0,28 % Ннас (соответственно для Ннас = 4; 6; 8 м), основания насыпи - 0,6 % Ннас (малосжимаемые грунты) и 1,0 % Ннас (грунты повышенной сжимаемости). Допускаемые углы перелома профиля соответствуют п. 1.2.

2. К малосжимаемым грунтам относятся скальные, крупнообломочные и песчаные грунты, твердые и полутвердые супеси, суглинки и глины с коэффициентом консистенции менее 0,25; к грунтам повышенной сжимаемости - супеси, суглинки и глины с коэффициентом консистенции более 0,25.

2.9. Поверхности переходных плит и лежня, соприкасающиеся с землей, должны быть покрыты обмазочной гидроизоляцией.

2.10. Часть насыпи за устоями и конусы отсыпают из дренирующего грунта, сопряжение которого с грунтом тела насыпи не должно быть круче 1:1,25 с максимальным размером по низу насыпи при опорах сплошного типа (массивные устои, устои с заборной стенкой и др.) 2,0 м, а при устоях сквозного типа 1,5 м.