2.10. Наполненные битумно-резиновые мастики заводского изготовления марок МБР-65 и МБР-90 должны отвечать требованиям ГОСТ 15836-70. Состав и свойства этих мастик приведены в п. 1 приложения 9.
Допускается приготовление битумно-резиновых мастик марок МБР-65 и МБР-90 в условиях притрассовых строительных предприятий (полигонов) при соблюдении состава и обеспечении свойств, приведенных в пп. 1 и 2 приложения 9.
2.11. Наполненные битумно-минеральные мастики (битуминоли) марок Н-1 и Н-2, применяемые для дополнительной антикоррозионной защиты труб, по составу и физико-механическим свойствам должны отвечать требованиям, приведенным в п. 3 приложения 9.
2.12. Ненаполненные битумные мастики (пластбитулен, битудиен и пластбитудиен), предназначенные для дополнительной антикоррозионной защиты элементов гофрированных труб, по составу и физико-механическим свойствам должны отвечать требованиям, приведенным в п. 5 приложения 9.
2.13. В качестве материала для дополнительного защитного покрытия элементов труб, эксплуатируемых при наличии блуждающих токов, а также труб, предназначенных для районов с расчетной минимальной температурой воздуха ниже минус 40°С, следует применять: эпоксидно-каучуковую краску ЭКК-100 в сочетании с эпоксидно-каучуковым грунтом ЭКГ (номера ГОСТов и ТУ на составляющие приведены в приложении 10), эпоксидно-полиамидную эмаль ЭП-1155 (ТУ 6-10-1504-75 Минхимпрома СССР) или эпоксидно-каменноугольную эмаль ЭП-5116 (ТУ 6-10-1369-73 Минхимпрома СССР).
Допускается по согласованию с Минтрансстроем и МПС применение других лакокрасочных материалов, по своим свойствам отвечающих требованиям, предъявляемым к покрытиям для металлических гофрированных труб.
2.14. Для бетонных и железобетонных оголовков труб следует применять бетон и арматуру, соответствующие требованиям главы «Мосты и трубы» II части СНиП и «Указаний по проектированию железобетонных и бетонных конструкций железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб» (ВСН 365-67).
2.15. Марка бетона лотка (на сжатие) должна быть не ниже 400. Марка бетона лотка по морозостойкости должна быть не ниже Мрз 200 для труб, расположенных в районах со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца выше минус 15°С, и не ниже Мрз 300 в остальных районах.
В состав бетона лотка должны входить заполнители крупностью не более 10 мм, а также комплексные добавки для повышения морозостойкости.
2.16. Бетон лотка в трубах, пропускающих агрессивные воды, должен соответствовать требованиям главы «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии» (пп. 3.3-3.11, кроме п. 3.5) II части СНиП.
2.17. Для устройства асфальтобетонного лотка в трубах следует применять литую песчаную асфальтобетонную смесь (состав и свойства смеси указаны в пп. 4.50-4.52 настоящей Инструкции).
Для приготовления асфальтобетонных смесей следует применять битумы нефтяные дорожные вязкие марок БНД 40/60, БНД 60/90 и БНД 90/130 или БН 60/90 и БН 90/130 по ГОСТ 22245-76, а также строительные битумы марок IV и V по ГОСТ 6617-76 (только для блоков), пески природные нефракционированные и фракционированные, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-67 (крупные, средние или мелкие), минеральные порошки активированные или неактивированные из карбонатных горных пород, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 16557-71.
3. РАСЧЕТЫ
3.1. Прочность и устойчивость стальных гофрированных труб должны быть обеспечены как в процессе эксплуатации сооружения, так и в период строительства.
3.2. При проектировании конструкций гофрированных труб необходимо:
производить расчет конструкции по предельному статическому равновесию с учетом неодинаковых вертикального и бокового давления грунта при возведении насыпи и степени уплотнения грунта по контуру трубы;
проверять общую устойчивость формы поперечного сечения трубы;
производить расчет стыковых соединений;
предусматривать ограничение гибкости трубы с учетом требований транспортирования и монтажа конструкции;
осуществлять гидравлические расчеты.
Расчет труб на прочность и устойчивость следует осуществлять согласно требованиям пп. 1-5 приложения 11.
Предельные деформации поперечного сечения трубы (предельные относительные изменения горизонтального или вертикального диаметров), рассчитываемые по формулам п. 3 приложения 11, не должны превышать 5%.
Основные принципы гидравлических расчетов гофрированных труб изложены в приложении 12.
3.3. При разработке проекта привязки металлических гофрированных труб к конкретным условиям строительства производят:
гидравлические расчеты;
расчет осадок и строительного подъема лотка трубы;
конструирование и расчет приспособлений, обеспечивающих ограничение поперечных деформаций трубы на стадии засыпки и уплотнения боковых призм грунта.
3.4. Расчет осадок труб для точек под осью насыпи при отсутствии вечномерзлых грунтов в основании следует производить согласно п. 6 приложения 11 с использованием исходных параметров - модуля деформации и объемной массы грунта, мощности геологических слоев в основании, а также высоты насыпи. Расчет осадок на оттаивающих вечномерзлых грунтах производится согласно настоящей Инструкции.
При проектировании труб должны учитываться результаты проверки обеспечения стабильности насыпи, выполняемой при проектировании земляного полотна.
3.5. Расчет осадок труб, в основании которых сжимаемые грунты подстилаются несжимаемыми (например, скальными), следует производить согласно п. 6 приложения 11 в зависимости от высоты насыпи и глубины залегания несжимаемых грунтов.
3.6. Строительный подъем назначают исходя из расчетной осадки под осью насыпи (см. п. 6 приложения 11) с учетом уклона и длины трубы. Наименьшее значение строительного подъема должно быть не менее 1/80Н при песчаных, галечниковых и гравелистых грунтах основания, 1/50H при глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах основания и 1/40H при грунтовых подушках из песчано-гравелистой или песчано-щебенистой смесей (Н - высота насыпи). Строительный подъем не устраивают для труб, сооружаемых на скальных и других несжимаемых грунтах.
3.7. Во избежание застоя воды отметка лотка входного оголовка в начальный период эксплуатации и после стабилизации осадок основания должна быть выше отметки лотка среднего звена трубы.
3.8. При укладке труб на промороженное основание отметки лотка должны быть увеличены с учетом дополнительной осадки, вызываемой оттаиванием мерзлого грунта (см. п. 4.21).
3.9. В процессе отсыпки и уплотнения грунтовых призм по бокам конструкции относительное уменьшение горизонтального диаметра не должно превышать 3% его номинального размера.
3.10. Проверку необходимости устройства временных креплений на стадии отсыпки и уплотнения боковых призм грунта следует выполнять по методике, приведенной в п. 8 приложения 11.
Проектировать крепление следует так, чтобы оно включалось в работу только после трехпроцентного уменьшения горизонтального диаметра трубы.
4. КОНСТРУИРОВАНИЕ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1. Металлическая гофрированная труба должна быть запроектирована таким образом, чтобы была обеспечена совместная ее работа с окружающим грунтом насыпи.
4.2. Конструкция водопропускной трубы из гофрированной стали должна обеспечивать:
эксплуатационную надежность сооружения при наименьших затратах на его содержание в течение всего срока службы;
возможность изготовления элементов с максимальной заводской готовностью;
сборку трубы на строительной площадке при наименьших затратах труда;
удобство перевозки элементов труб различными видами транспорта, в том числе воздушным.
4.3. В качестве основного типа следует применять трубы с вертикальным или скошенным параллельно откосу насыпи торцом концевого звена (рис.1, а, б).
4.4. В отдельных случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается (кроме районов с наличием вечномерзлых грунтов) применение оголовков (см. рис. 1, в, г) для увеличения водопропускной способности трубы (вместо сооружения трубы с большим отверстием). Конструкция оголовков должна обеспечивать надежное сопряжение их с металлической трубой при минимальном зазоре между трубой и оголовком, исключающем возможность неравномерных осадок.
Для труб, строящихся на скальных, крупнообломочных и других непучинистых грунтах, следует применять оголовки во всех строительно-климатических зонах.
4.5. Глубина заложения фундаментов оголовков труб на скальных грунтах, на гальке и гравии, щебенистых, гравелистых песках и песках средней крупности не нормируется. Глубина заложения при всех прочих грунтах должна быть не менее чем на 0,25 м ниже расчетной глубины сезонного промерзания с учетом местных условий.
4.6. Фундаменты оголовков на пучинистых грунтах следует рассчитывать с учетом воздействия касательных сил морозного пучения грунта в соответствии с нормами главы «Основания зданий и сооружений» (см. приложение 6) II части СНиП.
4.7. При решении вопроса о расположении труб следует предусматривать укладку их на прочные и устойчивые основания.
Вынос труб на склон лога на железных дорогах допускается только при специальном обосновании.
Рис. 1. Схемы конструкций труб с верховой стороны насыпи:
1 - подушка основания; 2 - укрепление откоса; 3 - противофильтрационный экран; 4 - портальная стенка; 5 - откосные крылья
Рис. 2. Схемы размещения труб на косогорах:
1 - труба; 2 - укрепление русла камнем, плитами или бетоном; 3 - цементно-грунтовая смесь; 4 - подушка; 5 - рисберма; 6 - отсыпка из камня размером 30-60 см в объеме 30% с заполнением пустот мелким камнем; 7 - быстроток (каменный, бетонный, железобетонный); iл - уклон лога; iт - уклон трубы
4.8. Металлические гофрированные трубы на косогорах надлежит укладывать по одной из следующих схем (рис. 2):
1) на естественное основание с уклоном, близким уклону лога (см. рис. 2, а);
2) со срезкой грунта и уположением основания под трубу (см. рис. 2, б);
3) в теле насыпи с расположением выхода из трубы выше дна лога (см. рис 2, в).
На железных дорогах 2-ю и 3-ю схемы допускается применять в отдельных случаях только по согласованию с МПС
Во всех трех схемах уклон трубы не должен превышать 0,03. При сооружении труб по 1-й и 2-й схемам на автомобильных дорогах допускается уклон трубы увеличивать до 0,05. Минимальный уклон трубы определяется на основании технико-экономических расчетов.
1-я схема рекомендуется при уклонах лога менее 0,03, 2-я-при уклонах от 0,03 до 1/3, для 3-й схемы уклон не ограничивается.
При сооружении труб по 3-й схеме насыпи под ними следует отсыпать из скальных пород (размер комьев не более 60 см) устойчивых против выветривания. Под выходной частью трубы следует устраивать дренирующую отсыпку (обратный фильтр), препятствующую вымыванию (выносу) частиц грунта по подошве насыпи.
На выходе из труб, укладываемых по 3-й схеме, следует устраивать берму. Тип и размеры укреплений откосов насыпи определяются в соответствии с гидравлическими расчетами, приведенными в приложении 12.
Трубы по 2-й схеме целесообразно применять при малых высотах насыпи.
Выбор схемы укладки труб на косогорах следует производить на основе технико-экономических расчетов.
4.9. Конструкция основания металлических гофрированных труб должна отвечать принципиальным схемам, приведенным на рис. 3.
Подушку под трубу необходимо устраивать в тех случаях, когда основание сложено глинистыми, скальными и песчаными пылеватыми грунтами.
Материал подушки должен отвечать требованиям п. 2.5 настоящей Инструкции. Толщина подушки должна быть равна 0,2D, но не менее 0,4 м; ширина - Dп+l(n-1)+1 м (п - число очков; D - диаметр трубы, м; l - расстояние в свету между трубами, м).
4.10. При необходимости замены слабого грунта в основании глубину заменяемого грунта hз следует определять расчетом исходя из условия обеспечения несущей способности нижележащего грунта (по СН 200-62) или по расчету осадок (см. гл. 3 настоящей Инструкции). Ширину полосы заменяемого грунта в этом случае надо принимать равной: для одноочковых труб D+2hз, но не менее 4 м, а для многоочковых - Dn+l(n- l)+2hз (см. рис. 3, г).
Применение трубы с заменой грунта на глубину более 2 м должно обосновываться технико-экономическими расчетами.
4.11. Гофрированные трубы следует укладывать в ложе цилиндрического очертания, вырезанное в слое грунта (нулевом слое) толщиной, обеспечивающей центральный угол опирания конструкции не менее 90°. Нулевой слой грунта должен быть отсыпан из материала, которым засыпается труба (см. п. 2.6 настоящей Инструкции), и уплотнен до 0,95 максимальной стандартной плотности.
Рис. 3. Конструкция основания:
а - с устройством верхней части подушки после укладки трубы; б - с предварительным устройством ложа, в - с отсыпкой нулевого слоя и устройством ложа; г - с заменой грунта; 1 - часть подушки, отсыпанная до укладки трубы; 2 - то же после укладки тpубы; 3 - нулевой слой; 4 - крупнообломочный грунт; β - угол опирания трубы при установке ее на плоское основание, принимаемый 120°; β1 - угол опирания трубы на грунтовое ложе, принимаемый равным 90°
Допускается (при уплотнении трамбующими машинами) трубы диаметром 1,5 м и менее устанавливать непосредственно на поверхность подушки и затем подбивать грунт в нижние пазухи трубы ручными электротрамбовками с подштыковкой, обеспечивая центральный угол опирания конструкции не менее 120°. Грунт подушки должен быть уплотнен до 0,95 максимальной стандартной плотности. Подбивку следует осуществлять грунтом, используемым для засыпки труб.
4.12. Нулевой слой грунта, в котором устраивается ложе, можно отсыпать непосредственно на естественное основание (удаляя только растительный покров), если оно сложено песчаными (кроме пылеватых) или крупнообломочными грунтами. В этом случае естественное основание под трубой должно быть уплотнено по всей длине конструкции и на ширине не менее 4 м.
4.13. Для предотвращения подмыва основания трубы (при наличии подушки и без нее) следует предусматривать по концам конструкции противофильтрационные экраны из железобетона, бетона, цементно-грунтовой или глинощебеночной смесей. При этом должна быть предотвращена возможность скопления воды в подушке.
