Насадка армируется сварными арматурными каркасами.
При изготовлении насадки по ее продольной оси устанавливаются анкера с приваренными к ним планками подвижных опорных частей. На рис. 32 пунктиром показано расположены блоков перекрытия и опорных частей, размеры между которыми обозначены: без скобок на прямых участках - галереи, в скобках - на криволинейных в плане.
Армирование стойки и ее стыки с фундаментом и насадкой представлены на рис. 24.
Рис. 24. Армирование стойки (блок С):
а - стык стойки с насадкой; б - стык стойки с фундаментом
Между стойками понизу вдоль галереи поставлен бетонный парапет сечением 100×50 см с верхней гранью, имеющей уклон, равный продольному уклону галереи (см. рис. 17, 18).
Стойки низовой опоры опираются на монолитный фундамент из неармированного бетона, имеющий вдоль галереи наклонный верх и ступенчатую подошву (см. рис. 17; 18).
На отдельных участках в соответствии с рельефом косогора фундамент представляет собой низовую подпорную стену переменной высоты.
Верховая опора выполнена в виде монолитной подпорной стены из неармированного бетона (см. рис. 17, 19) с железобетонной опорной подушкой поверху, армирование которой показано на рис. 23.
Фундамент низовой опоры, как и верховой, имеет вдоль галереи наклонный верх и ступенчатую подошву.
Опорные части (рис. 25) приняты стальными тангенциального типа. С учетом сейсмичности района конструкция подвижной и неподвижной опорной части принята одинаковой (со штырем) за исключением верхней подушки № 5, имеющей в неподвижной опорной части круглое отверстие для штыря, а в подвижной - овальное отверстие с удлиненной осью овала вдоль балки перекрытия.
Рис. 25. Конструкция стальных опорных частей:
а - фасад; б - разрез 1-1; в - подушка № 5 для неподвижной опорной части
Неподвижная опорная часть устанавливается на верхней опоре, подвижная - на низовой.
Непрерывный продольный застенный дренаж устроен по низу нагорной грани верховой опоры на уголковом железобетонном лотке, уложенном на образ фундамента (рис. 26).
Рис. 26. Застенный дренаж:
а - поперечный разрез; б - узел А;
1 - оросительная канава; 2 - плиты перекрытия канавы; 3 - засыпка; 4 - дренажный канал 20×20 см; 5 - жирная глина; 6 - рваный камень; 7 - крупный гравий; 8 - мелкий гравий; 9 - песок; 10 - фундамент верховой стены
Через поперечные сквозные дренажные отверстия сечением 20×20 см, расположенные в верховой опоре через 2 м, воду сбрасывают в продольную оросительную канаву (лоток под тротуаром), разгружая застенный продольный дренаж.
Амортизирующая отсыпка поверху укреплена бетонными плитами на гравийном основании по всей длине галереи на ширину 25 м (см. рис. 17).
Вход в галерею оформлен двумя декоративными колоннами сечением 100×150 см и портальной - фасадной стеной, поставленной перпендикулярно оси галереи (см. рис. 27 и 28).
Рис. 27. Фасад портала галереи:
1 - портальная фасадная бетонная стена толщиной 100 см; 2 - бетонная колонна сечением 100×150 см; 3 - подколонный бетонный фундамент сечением 250×150 см; 4 - то же, сечением 310×150 см; 5 - бетонный парапет-карниз; 6 - укрепление бетона
Рис. 28. Вид по I-I на узел А, показанный на рис. 37:
1 - крайняя (предпортальная) балка перекрытия; 2 - бетонная колонна сечением 100×150 см с рустовкой ее цементной штукатурки; 3 - бетонный парапет-карниз; 4 - двухконсольная насадка-ригель низовой опоры галереи
Над крайней балкой перекрытия и портальной стеной установлен карниз уголкового поперечного сечения высотой 10 м.
Карниз, колонны и стена с их фундаментами выполнены из монолитного бетона марки 200.
Наружная поверхность портальной стены и колонн покрыта цементной штукатуркой с рустовкой (образованием в штукатурке полосок в виде вертикальных и горизонтальных швов).
Балочно-консольные галереи, однотипная конструкция которых показана на рис. 29 и 30, возведены на нескольких участках двух высокогорных дорог по проекту Тбилисского филиала ГПИ Союздорпроект.
Рис. 29. Поперечный разрез сборной балочно-консольной железобетонной галереи:
1 - ж.б. одноконсольный Т-образный блок перекрытия; 2 - ж.б. сквозные блоки низовой опоры; 3 - бетон фундамента низовой опоры; 4 - ж.б. контрфорсные блоки верховой опоры; 5 - бетон фундамента верховой опоры; 6 - водонепроницаемый экран из тощего бетона = 10 см; 7 - лоток застенного дренажа; 8 - одиночное мощение на цементном растворе; 9 - армированный бетон карниза; 10 - выравнивающий слой цементного раствора = 2 см, гидроизоляция = 1 см и защитный слой бетона = 5 см; 11 - распорка между низом блоков верховой опоры; 12 - консоль ребра блока перекрытия
Рис. 30. Фасад-вид по I-I и разрез по II-II галереи, показанной на рис. 41:
а - фасад; б - разрез по II-II
Несущая конструкция сборной галереи состоит из трех типов крупных железобетонных блоков: верховой и низовой опор и перекрытия. Вес блоков с округлением составляет: перекрытия и верховой опоры по 10 т, низовой опоры - 7 т.
Блок перекрытия общей длиной 12,5 м представляет собой одноконсольную балку Т-образного поперечного сечения с длиной консоли 2,6 м. Ребро блока перекрытия над низовой опорой имеет высоту 0,75 м, а над верховой (вместе с выступом-зубом ребра) - 2,45 м. Зуб служит для сопряжения ребра блока перекрытия с контрфорсным ребром блока верховой опоры.
Каждые два блока перекрытия, имеющие плиту шириной 1,48 м и укладываемые с зазором в 2 см, опираются одним концом на один блок низовой опоры и своими выступами-зубьями на один блок верховой опоры. Блоки опор вдоль галереи имеют длину 2,98 м.
Для устойчивости блоки перекрытия в местах их опирания на опоры имеют укороченные диафрагмы, ширина которых меньше ширины плиты блоков.
Каждый сквозной блок низовой опоры состоит из четырех раскосов, связанных в верхней части общим ригелем, а в нижней - распоркой прямоугольного сечения. Ниже распорки блок имеет два вертикальных зуба-выступа, входящих в гнезда фундамента.
Каждый блок верховой опоры состоит из двух уширяющихся книзу ребер-контрфорсов высотой 4,58 м, объединенных поверху по высоте 3,05 м вертикальной плитой шириной 2,98 м, а понизу - горизонтальной распоркой прямоугольного сечения. Блоки верховых опор устанавливаются на фундаментную подушку, верхняя поверхность которой предварительно выравнивается цементным раствором толщиной 2 см. Подушка понизу имеет зуб, предотвращающий сдвиг верховой опоры в низовую сторону под действием бокового давления грунта косогора и застенной засыпки.
Консоль блока перекрытия уменьшает изгибающий момент посредине пролета ребра блока, боковое давление застенной засыпки на верховую опору и кубатуру засыпки под консолью.
Фундаменты опор выполнены из монолитного бетона.
В продольный лоток застенного дренажа поступает вода из застенной засыпки, а также с проезжей части галереи между контрфорсными ребрами блока верховой опоры под его вертикальной продольной плитой по водонепроницаемому наклонному экрану из бетона толщиной 10 см (см. рис. 29).
Схемы транспортировки и складирования блоков показаны на рис. 31. Схема установки блоков опор и перекрытий приведена на рис. 32.
Рис. 31. Продольные профили лавинных очагов (траекторий движения лавин):
а - склон аппроксимированный прямой АБ; б - без участков с обратными уклонами; в - с участком обратного уклона; А - предлагаемая линия отрыва лавины в снегосборном бассейне; Б - подножие склона (дно долины); 1 - участок с обратным уклоном
Рис. 32. Схема для расчета дальности пути лавины
Достаточно сложная конфигурация блоков потребовала устройства на полигоне специальных плазов и комплектов сборно-разборной опалубки.
Подробнее организация работ по сооружению балочно-консольной галереи освещена в учебном пособии [11].
§ 5. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СНЕЖНОГО ПОКРОВА И ЛАВИН
А. Определение глубины снежного потока в лавине (расчетной толщины лавин)
Расчет параметров снежного покрова и лавин (толщины и скорости их движения) и расчет снеголавинных нагрузок при проектировании галерей производится в соответствии с «Указаниями по расчету снеголавинных нагрузок при проектировании сооружений - ВСН 02-73» (Гидрометеоиздат, 1973), утвержденных Главгидрометслужбой, МПС СССР, Минтрансстроем СССР, Минавтодором РСФСР и согласованных с Госстроем СССР.
Максимальная высота снежного покрова в местах зарождения лавин определяется непосредственными наблюдениями, методика и организация которых описаны в «Руководстве по снеголавинным работам» [1].
Обеспеченность максимальной высоты снежного покрова принимается равной 1,2 и 5 % в зависимости от класса сооружения. Для галерей на автомобильных дорогах принимается 1 %.
Измерения высоты снежного покрова производятся снегомерными экспедициями главного управления гидрометеорологической службы при Совете Министров СССР (Главгидрометслужбы) по его автономному плану или по заказу организаций, проектирующих автомобильную дорогу.
Наблюдения за снежным покровом и измерения его высоты производятся на стационарных площадках вблизи снегосборного (лавиносборного) бассейна или непосредственно в его пределах, в частности в зоне предполагаемого отрыва лавин.
Места установки снегомерных реек для определения высоты снега в снегосборных бассейнах выбираются с таким расчетом, чтобы можно было получить наглядную картину накопления снега во всех частях снегосборных воронок (тальвег, низ, верх и склоны различных экспозиций).
В каждой воронке устанавливается от 5 - 6 до 10 - 12 специальных постоянных реек, прикрепляемых болтами к обетонированным металлическим сваям. Можно применять специальные металлические снегомерные рейки с визуальным отсчетом с вертолетов.
Установка реек производится осенью до образования снежного покрова.
В логах небольшой протяженности и эрозионных врезах (бороздах) рейки устанавливаются по одной - две в верхней и в средней части лога.
В снегосборных бассейнах значительных размеров необходимо проводить наблюдения за нарастанием высоты снежного покрова в большом числе пунктов, располагающихся по всей площади снегосборного бассейна, в частности, в зоне предполагаемого отрыва лавин.
При непродолжительном периоде этих наблюдений максимальная высота снежного покрова оценивается приблизительно по формуле
где hмакс - наибольшая из наблюденных максимальных высот снежного покрова, измеренных по вертикали, м;
- средняя максимальная высота снежного покрова по этим же наблюдениям;
hст - максимальная высота снежного покрова заданной обеспеченности на ближайшей репрезентативной (представительной) метеостанции с периодом наблюдений более 10 лет, м;
Δh - средняя разность высоты снежного покрова (найденная по данным наблюдений за период, больший 10 лет) на метеостанциях, находящихся в данном районе на различных абсолютных высотах H1 и H2 (ΔН = H1 - H2), м;
Hx - абсолютная средняя высота того участка снегосборного бассейна, на котором проводились непродолжительные наблюдения, м;
Hст - абсолютная высота ближайшей репрезентативной метеостанции, м.
Величину следует уточнять в зависимости от экспозиции склонов по данным полевых наблюдений, учитывая при этом, что ее значение может быть разным для различных высотных зон и лет наблюдений.
Как указывалось в § 2, глубина снежного потока в лавине Hл (расчетная толщина лавины по вертикали) при недостаточности сведений об этой величине в материалах изысканий принимается: а) для непылевидных лавин Hл = 3 ho; б) для пылевидных лавин Hл = 5 ho.
При непродолжительном периоде полевых наблюдений высота снежного покрова в районах южного склона Главного Кавказского хребта может быть приближенно определена по графикам [12].
Б. Определение скорости движения и дальности выброса лавин
По топографической карте строят продольный профиль лавинного очага (траектории движения лавины) от предполагаемого места отрыва лавины в снегосборном бассейне до подножия склона (дна долины), т.е. до предполагаемого положения конуса выноса лавины (рис. 33).
Рис. 33. Номограмма для определения скорости лавины v и дальности ее пути
Продольный профиль строится по главному логу лавиносброса и далее по средней линии лавинного лотка до подошвы лавиноносного склона.
Расчет скорости движения непылевидной лавины и дальности ее пути выполняется в зависимости от продольного профиля склона.
Если профиль склона удовлетворительно аппроксимируется вплоть до его подножия (дна лавины) прямой линией (линия АБ на рис. 33, а), скорость лавины в м/с в подножии склона определяется по формуле
где a = 9,8 (sin α - f cos α) в м/с2 - ускорение равноускоренного движения лавины;
f - коэффициент трения лавины о склон, принимаемый равным 0,25 для скальных, снежноледяных и травяных гладких поверхностей склона и 0,3 - для всех остальных поверхностей;
α - угол наклона прямой линии, аппроксимирующей склон, град.;
S - длина прямой линии, аппроксимирующей склон м.
Примечание: Для определения скорости v в точке А в примыкании верха амортизирующей отсыпки к склону (см. рис. 11) расстояние S принимается по аппроксимирующей линии до этой точки.
В случае более сложного профиля склона, когда он удовлетворительно не аппроксимируется прямой линией (см. рис. 31, б и в), склон разбивается на отдельные участки с постоянными углами наклона α.
Для первого участка скорость в м/с в его нижнем конце определяется по формуле
где a1 = 9,8 (sin α1 - f cos α1) в м/с2;
α1 - угол наклона первого участка, град.
Скорость в конце каждого последующего участка определяется в зависимости от конечной скорости на предыдущем участке по формуле
где S0 - сумма длин предыдущих участков пути лавины в м (для первого участка S0 = 0; для второго - S0 = S1 и т.д.);
a = 9,8 (sin α - f cos α) в м/с2 - ускорение для данного участка, при движении лавины по участку с обратным уклоном (участок 3 на рис. 45, в) его угол наклона считается отрицательным;
S - длина данного участка пути, м;
v0 - скорость лавины в конце предыдущего участка пути, м/с;
Δα - разность между углами наклона предыдущего и данного участков пути, град.
