3.7. В соединениях стаканного типа глубину заделки стоек опор следует принимать не менее 1,1 наибольшего размера поперечного сечения стойки и не менее длины анкеровки стержней арматуры стойки в бетоне.

Толщину стенок стакана поверху следует принимать не менее 25 см и не менее 0,75 высоты верхней ступени фундамента. Стенки стаканов рекомендуется армировать замкнутыми сварными хомутами или спиральной арматурой и проверять расчетом.

Минимальный размер зазора между стенками стакана и стойкой принимается 7,5 см поверху и 5,0 см понизу. Глубину стакана необходимо назначать на 5,0 см больше глубины заделки стойки.

2. Верховые и низовые опоры

3.8. При выборе типов верховых и низовых опор галерей предпочтение следует отдавать сборным железобетонным конструкциям из крупноразмерных элементов или конструкциям с использованием бетонных блоков при условии надлежащего их замоноличивания с учетом требований сейсмостойкости (устройство антисейсмических поясов, применение шпоночных соединений, перевязка швов).

3.9. Для уменьшения объемов верховых опор рекомендуется применять разгружающие консоли и контрфорсы, а при наличии скального косогора - анкеровку опор.

3.10. Низовые и верховые опоры защитных галерей должны обладать продольной жесткостью для сопротивления не учитываемым расчетом продольным составляющим лавинного или обвального воздействия, а также сейсмическим нагрузкам, направленным вдоль галереи.

3.11. Для железобетонных опор следует применять бетон проектной марки не ниже 300, а для бетонных блоков - не ниже 200.

3.12. Низовые и верховые сборные железобетонные опоры в пределах каждой секции должны быть объединены поверху продольными ригелями или сваркой закладных деталей.

Соединения перекрытий с опорами в зависимости от назначения галереи должны рассчитываться на восприятие горизонтальных составляющих от прохождения снежной лавины или удара одиночного камня расчетного объема, а также на срезающие или выдергивающие усилия от сейсмической нагрузки.

3. Перекрытия

3.13. При выборе типа сборных железобетонных перекрытий галерей балочного типа предпочтение следует отдавать конструкции из Т-образных бездиафрагменных блоков или плит. Там, где позволяют местные условия, и при технико-экономической целесообразности перекрытия рекомендуется выполнять с разгрузочными консолями с нагорной стороны.

3.14. Для предварительно напряженных элементов перекрытий рекомендуется применять стержневую арматуру класса не ниже А-IV.

3.15. Для перекрытий следует применять бетон марки не ниже 300, для предварительно напряженных элементов - не ниже 400.

3.16. Блоки сборных перекрытий в пределах каждой секции должны быть объединены между собой путем сварки закладных деталей или шпоночными соединениями, а также устройством защитного слоя с металлической сеткой.

4. Амортизирующая отсыпка

3.17. Толщину амортизирующей отсыпки противообвальных галерей по оси пути следует назначать из условия расчетной глубины X проникания камня (см. п. 2.13) и принимать равной 1,5X, но не менее 1,5 м.

Поверхности амортизирующей отсыпки противообвальных галерей рекомендуется придавать уклон 20°.

3.18. Толщину амортизирующей отсыпки противолавинных галерей над низовыми опорами следует принимать не менее 0,3 м. Поверхности амортизирующей отсыпки противолавинных галерей необходимо придавать уклон из условия плавного сопряжения с косогором для снижения до минимума ударного воздействия лавины, зависящего от параметров αот и β0 (см. пп. 2.15, б и 2.15, в). При этом угол αот, образованный поверхностью отсыпки с горизонтом (см. рис. 2), рекомендуется принимать не менее 12 - 15°.

3.19. С целью предотвращения разрушения низовая часть амортизирующей отсыпки должна быть укреплена мощением или выкладкой из железобетонных плит индустриального изготовления на ширину не менее 1,0 м и поддерживаться упором соответствующей высоты, расположенным на перекрытии галереи.

5. Гидроизоляция, водоотвод и дренаж

3.20. Гидроизоляция перекрытия должна быть водонепроницаемой, достаточно прочной и выполняться из тиоколовых герметиков, армированных стеклосеткой в соответствии с «Техническими указаниями по устройству тиоколовой гидроизоляции на пролетных строениях для железнодорожных мостов в северной строительно-климатической зоне» (ВСН 177-72).

3.21. Для обеспечения водоотвода с поверхности амортизирующей отсыпки при пересечении водотоков должно быть предусмотрено устройство бетонных лотков, перепадов, консольных водосбросов, приемных колодцев и т.п.

3.22. Для отвода воды с перекрытия защитному слою необходимо придавать продольный и поперечный в низовую сторону уклоны не менее 3 %, а также предусматривать устройство в пониженных местах водоотводных трубок. Длина консолей водосбросов назначается из условия устранения возможности попадания воды в галерею с низовой стороны.

3.23. Для отвода талых вод, стекающих с косогора и образующихся в процессе таяния занесенного внутрь галереи снега, в верховом кювете у порталов и в пределах галереи следует устраивать водоприемные колодцы.

Отвод воды из колодцев должен осуществляться с помощью поперечных труб или закрытых лотков.

3.24. Для отвода грунтовых вод, поступающих к защитной галерее с верховой стороны, должно быть предусмотрено устройство продольного непрерывного застенного дренажа типа штольни, связанного с водоприемными колодцами.

В верховых опорах рекомендуется предусматривать специальные шахты для осмотра и ремонта застенного дренажа.

3.25. С целью предотвращения замерзания воды и образования наледей при проектировании водоотводных конструкций необходимо предусматривать устройство теплоизоляции.

IV. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭСТАКАД (ВИАДУКОВ) ДЛЯ ПРОПУСКА СКАЛЬНЫХ ОБВАЛОВ

1. Общие указания

4.1. Эстакады (виадуки) для пропуска скальных обвалов следует применять в исключительных случаях, когда трасса железнодорожной линии пересекает глубокие и узкие лога, по которым происходит движение скальных обломков при обвалах.

4.2. Проектирование и расчет эстакад (виадуков) следует вести в соответствии с действующими нормативными документами по проектированию мостов.

4.3. При проектировании эстакад (виадуков) для пропуска скальных обвалов необходимо избегать устройства промежуточных опор на пути преобладающего движения скальных обломков.

Рис. 4:

1 - амортизирующая отсыпка; 2 - камнеотбойная стена; 3 - опора

В случае необходимости устройства опор в зоне возможного прохождения скальных обвалов опоры должны быть защищены специальными сооружениями - камнеотбойными стенами из железобетона, бетона, камня с амортизирующей отсыпкой (рис. 4) и проверены расчетом на динамическое воздействие скальных обвалов согласно п. 2.13 настоящих Рекомендаций.

2. Определение отметки низа пролетного строения

4.4. Отметка низа пролетных строений эстакад (виадуков) со стороны косогора (рис. 5) должна назначаться в зависимости от максимального отклонения траектории движущихся камней от поверхности склона в вертикальном направлении в створе сооружения. Максимальное отклонение определяется формулой

                                                (16)

где Vp - расчетная скорость движения камня у сооружения, определяемая по приложению 5;

αm - угол крутизны нагорного склона в точке опасного удара камня о склон (град.), которая определяется координатой X1, вычисляемой по формуле

                                               (17)

β - угол отражения, отсчитываемый от вертикали и определяемый по табл. 1 приложения 5, град.

Рис. 5

При назначении отметки низа пролетного строения расстояние Ha (см. рис. 5) определяется по формуле

Ha ≥ amax + 1,                                                           (18)

и принимается от поверхности склона (при склоне, имеющем однообразный уклон) или мысленного продолжения склона крутизной αm от опасной точки (при склоне ломанного очертания).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

НЕОБХОДИМЫЕ ДАННЫЕ И СПОСОБ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОТИВООБВАЛЬНЫХ ГАЛЕРЕЙ

Наименование работ по этапам

Необходимые данные для проектирования противообвальных галерей

Способ определения расчетных параметров и получение необходимых данных

Сбор данных по обвальному участку

Характер и размеры имевших место горнообвальных явлений

Протяженность фронта обвалов, места падения и размеры камней

Последствия горно-обвальных явлений и применявшиеся мероприятия по борьбе с ними

Климатические особенности района

Сбор сведений осуществляется в геологических фондах. Используются архивы местных и центральных организаций, литературные данные, сведения, полученные в результате опроса местных старожилов

Топографические работы

План местности в горизонталях

Поперечные профили

Съемка плана местности выполняется в масштабе не менее 1:2000. При этом план должен охватывать весь обвальный участок как с нагорной, так и с низовой стороны. На плане отражаются геоморфологические элементы и формы рельефа местности (ложбины, тальвеги, водоразделы, выступающие скальные карнизы и т.п.)

Поперечные профили должны быть выполнены в масштабе не менее 1:500. При съемке поперечных профилей должны быть засняты все характерные переломы профиля до самых верхних водораздельных отметок, с которых возможно падение камней

Инженерно-геологические работы

Геологическое строение горно-обвального участка

Характер, мощность, глубина и элементы залегания коренных пород, наличие тектонических нарушений, степень выветрелости пород, основная система трещин и величина отдельностей

Состояние поверхностного покрова

Геологические разрезы по характерным поперечникам в местах проектирования сооружений

Физико-механические свойства горных пород:

γ1 - объемный вес коренных пород и делювиальных грунтов слагающих нагорный склон, т/м3;

σ - допускаемое напряжение на грунты в основании галерей, кГ/см2;

γ - объемный вес грунта амортизирующей отсыпки, т/м3;

φ - угол внутреннего трения грунта амортизирующей отсыпки, град.

Инженерно-геологические работы проводятся путем детального обследования горно-обвального участка с производством разведочных и лабораторных работ. Обследованию подлежат области отрыва, транзита и отложения пород. Разведочные работы (расчистка, устройство скважин и шурфов) выполняются для изучения характера залегания горных пород и их состояния, а также для определения их мощности.

Лабораторные работы проводятся с целью определения физико-механических свойств горных пород.

Опытные работы по определению и уточнению расчетных параметров

Определение расчетной величины камней и осыпей

Выявление основных направлений и характера движения обломков горных пород. Уточнение границ горнообвального участка

Уточнение расчетной (конечной) скорости камней Vp у места предполагаемой защиты

Уточнение расчетных значений угла отражения β

Расчетная величина камней и осыпей устанавливается на основании анализа статических данных, осмотра и обследования скальных обнажений, обмера осыпей и обломков горных пород, задержавшихся на пологих участках склона и у места проектируемого сооружения. Основное направление и характер движения обломков горных пород, а такие уточнение границ обвального участка устанавливается при опытном сбрасывании камней (искусственных обвалах). Опытное сбрасывание камней производится с самых верхних точек скального косогора. Во время опытного сбрасывания устанавливается также объем и форма камней, дошедших до места предполагаемой защиты.

Уточнение расчетной скорости Vp производится во время опытного сбрасывания камней с помощью киносъемки.

Предварительно в створе предполагаемого сбрасывания камней в пределах интересующего участка через 2 - 3 м устанавливаются вешки. Падение камней, заснятое на кинопленку в пределах установленных вешек, расшифровывается с помощью микрофото или кинопроектора. При этом путем проекции на бумагу положения камня в каждом кадре получаем в целом траекторию его падения.

Скорость падения камня в пределах определенного участка

где S - протяжение участка траектории, в пределах которого необходимо определить осредненную скорость;

t - время движения камня в пределах участка, определяется из выражения

Пк - количество кадров, зафиксированных на бланке расшифровки в пределах участка, на котором определяется конечная скорость;

Пс - скорость съемки (количество кадров в секунду).

Протяженность участка траектории определяется по бланку расшифровки. При этом масштаб устанавливается по высоте вешек и расстоянию между ними.

Расчетные значения угла отражения β уточняются по наибольшим замеренным в натуре при сбрасывании дальностям падения камней lк (расстояние от места падения камня до подошвы склона) и определяются из выражения

где Vp - конечная расчетная скорость, м/сек;

α - крутизна склона, град.

Приложение 2

Методика определения расчетной дальности выброса лавин 1 %-ной обеспеченности при отсутствии или недостаточности натурных наблюдений по А.Н. Кожевникову (Сибгипротранс)

Путем анализа рельефа по топографическим картам, аэровизуальными наблюдениями и наземными обследованиями (с помощью геоморфологических и геоботанических методов) выделяются лавинные очаги.

На местности устанавливаются видимые границы максимального лавинного выброса по каждому очагу и, кроме того, на пути следования разыскиваются следы вторых, ближайших к максимальным, дальностей выбросов.

Используя геоботанические методы или опросы старожилов, определяется давность (возраст) максимальных выбросов каждой лавины.