ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ВОДОПРОПУСКНОЙ  ТРУБЫ  НА  ЗАБОЛОЧЕННОМ  УЧАСТКЕ

Сафин  Айрат  Рашитович

студент  6  курса  кафедра  изыскания  и  проектирование автомобильных  дорог  КГАСУ,  РФ,  г.  Казань

E-mail:  

Логинова  Ольга  Анатольевна

научный  руководитель,  канд.  техн.  наук,  доцент  КГАСУ,  РФ,  г.  Казань

Наиболее  часто  на  автомобильных  дорогах  встречаются  малые  водопропускные  искусственные  сооружения  —  малые  мосты  и  трубы  различных  диаметров  и  конструкций.  На  стадии  проектирования  часто  приходится  делать  выбор  того  или  иного  варианта  конструкции  сооружения.  Выбирать  между  строительством  малого  моста  или  трубы.  Если  технико-экономические  показатели  значительно  не  отличаются  то  предпочтение  отдается  водопропускной  трубе.

Трубы,  имеют  следующие  преимущества:

при  устройстве  трубы  не  происходит  разрывается  земляного  полотна  насыпи  и  нет  изменений  в  толщинах  дорожной  одежды;

расходы  на  строительство  и  эксплуатацию  трубы  меньше,  чем  возведение  и  содержание  моста;

при  высоте  грунта  над  трубой  выше  2,0  м  влияние  временных  нагрузок  на  сооружения  снижаются,  а  с  увеличением  этой  высоты,  почти  теряют  свои  значения.

Малые  водопропускные  искусственные  сооружения  как  правило  располагаются  в  пониженных  местах  рельефа.  Таких  как  лога,  овраги.  Также  водопропускные  трубы  большого  сечения  устраиваются  при  пропуске  дорог,  ручьев,  периодически  действующих  водотоков,  малых  рек  и  для  пропуска  скота.  Поэтому  трубы  предпочтительнее  малых  мостов  по  своим  строительным  и  эксплуатационным  качествам,  а  так  же  по  экономическим  соображениям. 

Проектируя  дорогу,  к  Зеленодольскому  мультимодальному  центру  на  ПК  20+95  в  устье  реки  Секерка  потребовалось  запроектировать  водопропускную  трубу.

Исходными  данными  для  проектирования  стали:  грунтовые  условия,  район  строительства,  продольный  профиль  автомобильной  дороги.  Строительство  данного  сооружения  будет  проходить  в  Татарстане,  который  находится  в  третьей  дорожно-климатической  зоне  и  в  6  ливневом  районе.

Данные  гидравлического  расчета  приведены  в  таблице  1.

Таблица  1.

Гидравлический  расчет

В  результате  гидравлического  расчета  была  принята  двухочковая  железобетонная  труба  прямоугольного  сечения  2×(2,5×2,0)  м  и  длиной  31,6  м  с  раструбными  оголовками.

Режим  работы  трубы  —  безнапорный.

На  месте  строительства  трубы  обнаружены  неблагоприятные  просадочные  грунты  —  супесь  пластичная  и  суглинок  мягкопластичный.  В  таблице  1  приведены  грунты,  расположенные  под  трубой. 

Грунтовые  воды  обнаружены  на  отметке  52,390  (-3,40  м  от  уровня  земли).  Площадка  изысканий  относится  к  территориям,  подтопляемым  в  естественных  и  в  искусственных  условиях.  В  скважинах  на  глубине  1,7—2,5  м  вскрыт  водоносный  горизонт  типа  «верховодка».  Поэтому  на  данном  участке  необходимо  выполнить  проверку  несущей  способности  основания.  

Нормативы  проектирования  принятые  в  соответствии  с  требованиями  СНиП  2.05.02-85*  «Автомобильные  дороги»  и  СНиП  2.05.03-84*  «Мосты  и  трубы»  [3,  4]:

расчетные  вертикальные  нагрузки  —  нк-80;

расчетная  скорость  движения  —  100  км/ч;

вероятность  превышения  расчетных  уровней  и  расходов  1  %;

материалы  сооружения  бетон  и  железобетон.

Таблица  2.

Грунтово-геологические  условия

В  результате  расчета  грунта  на  сопротивление  осевому  сжатию,  давления  под  подошвой  фундамента,  определения  несущей  способности  было  выявлено,  что  существующие  грунты  не  могут  служить  основанием  для  фундамента  трубы  да  данном  участке.

В  связи  с  общей  глубиной  залегания  слабых  грунтов  более  4  м,  замена  их  не  рентабельна. 

Поэтому  решить  вопрос  устойчивости  основания  можно  с  помощью  забивных  свай.  Забивные  сваи  следует  погружать  до  проектной  отметки,  независимо  от  величины  отказа.  Фундамент  под  трубу  предлагается  плитный  на  сваях.  Сопрягать  головы  свай  с  железобетонной  монолитной  плитой  следует  жестко.

Так  как  обнаруженные  подземные  воды  обладают  cлабоагрессивным  воздействием  к  бетонам  нормальной  проницаемости  (W4)  по  содержанию  агрессивной  углекислоты  и  сильноагрессивным  воздействием  к  бетонам  всех  марок  по  в/ц  W4;  W6;  W8  на  портландцементе  по  содержанию  сульфатов,  а  грунты  на  площадке  обладают  среднеагрессивными  свойствами  к  бетонам  на  портландцементе  по  ГОСТ  10178-85  [1]  всех  марок  (W4;  W6;  W8)  по  водонепроницаемости;  к  железобетонным  конструкциям  по  содержанию  хлоридов  –  среднеагрессивны,  то  сваи  и  железобетонную  монолитную  плиту  следует  изготовить  из  бетона  марки  по  водонепроницаемости  W8  насульфатостойком  портландцементе  ГОСТ  22266-76  [2].

Рисунок  1.  Геологический  разрез  и  сечение  трубы  на  ПК20+95

Расчет  свай  показал,  что  требуется  64  сваи  длиной  9,0  м  и  сечением  0,3×0,3  м  под  каждую  трубу.  На  рисунках  2,3  представлены  план  свай  под  фундамент  и  план  фундаментной  плиты.

Рисунок  2.  План  свай  под  фундамент

Рисунок  3.  План  фундаментной  плиты

Список  литературы:

1.ГОСТ  10178-85  Портландцемент  и  шлакопортландцемент.  М.:  1989.  —  5  с.

2.ГОСТ  22266-76  Цементы  сульфатостойкие.  М.:  1989.  —  8  с.

3.СНиП  2.05.02-85*  «Автомобильные  дороги»  Актуализированная  редакция  Минрегион  России.  М.:  2012.  —  112  с.

4.СНиП  2.05.03-84*  «Мосты  и  трубы»  Актуализированная  редакция  Минрегион  России.  М.:  2011.  —  343  с.