Укрепление откосов русел водопропускных труб
Облицовка оголовков водопропускных труб габионами
Водопропускными трубами называют тип искусственных сооружений, возводимых для пропуска небольших водостоков ниже дорожных насыпей.
Существуют разнообразные варианты, по которым осуществляют укрепление откосов водопропускных труб для обеспечения надежности конструкции.
Современные методы укрепления откосов предполагают применение инновационных геосинтетических материалов, приобрести которые можно в нашей компании GeoSM, специализирующейся на производстве и продаже этих материалов во всем ассортименте по наилучшим ценам.
Наши материалы для устройства дорожных откосов разработаны по уникальной, запатентованной технологии.
Мы специализируемся на разработке и производстве геосинтетиков Геофлакс:
— геотекстильного полотна Геофлакс; — георешетки Геофлакс; — геосетки Геофлакс; — геоматов Геофлакс.
Мы гарантируем соответствие всех материалов требованиям регулирующих организаций и национальным стандартам.
Откосы водопропускных труб и их создание
Откосы обустраиваются для предохранения от природных явлений, для защиты водостоков от разрушения. Существует несколько способов укрепления откосов водопропускных труб. Необходимость в этой работе связана с расположением участка на неровной местности. Для повышения безопасности надежности объектов откосы водопропускных труб и их создание осуществляется с использованием геосинтетических материалов, которые обладают безопасностью в экологическом плане, высокой прочностью и доступными ценами.
Bau-enginer
В процессе реконструкции автомобильной дороги в случае увеличения ширины земляного полотна а также при повышении насыпи или уположении откосов возникает необходимость увеличения длины водопропускных труб. При этом возможны два варианта:
а) полная перестройка водопропускной трубы, которую производят в тех случаях, когда диагностика и прогнозирование состояния трубы показывают, что существующая труба не сможет нормально работать до следующей реконструкции дороги;
б) удлинение водопропускной трубы без перестройки существующей части. Производят, если состояние существующей трубы позволяет ожидать ее нормального функционирования до новой реконструкции дороги при соответствующем содержании и ремонте.
Работы по перестройке или удлинению труб желательно производить в сухое время года или в зимний период, чтобы избежать влияние потока воды, протекающего через трубу на производство работ. Работы должны быть организованы таким образом, чтобы не препятствовать пропуску движения или снизить возможные помехи до минимальной степени. Для этого целесообразно устройство временного объезда. При невозможности его сооружения необходимо организовать работы с одновременным регулированием движения по другой половине дороги. Последний вариант более сложен и менее желателен с позиций производства работ и организации движения, но он достаточно часто встречается при перестройке труб.
Полная перестройка трубы включает в себя следующие основные операции, многие из которых аналогичны новому строительству водопропускной трубы. До начала работ производят установку необходимых дорожных знаков (ограничения скорости, сужения проезжей части), указателей объезда, ограждений в соответствии с действующими требованиями [4, 78]. Затем выполняют удаление (разборку) существующей дорожной одежды в пределах будущего котлована и вывоз материала с применением кирковщиков, бульдозеров, одноковшовых (фронтальных) погрузчиков и автомобилей-самосвалов. Возможно использование материала старой дорожной одежды на объездной дороге. После разборки дорожной одежды отрывают котлован с целью освобождения старой трубы от грунта до уровня подошвы фундамента (основания) с применением экскаватора с рабочим оборудованием обратной лопаты. Для безопасности и удобства работ при разборке старой и монтаже новой трубы котлован по подошве должен быть шире основания старой трубы с одной стороны на 3 м (для прохождения машин), а с другой стороны на 1 м (для движения рабочих).
Откос котлована должен обеспечивать безопасность работ (обычно не круче 1:1). Если через трубу в процессе ее перестройки возможно прохождение воды, котлован уширяют и в нем устраивают временное обводное русло, ширина и глубина которого рассчитываются.
При соответствующем технико-экономическом обосновании возможно устройство котлована с креплением откосов, что позволяет увеличивать их крутизну, уменьшая объем земляных работ. После этого разбирают трубу с применением пневматических или электрических отбойных молотков (соответственно с передвижными компрессорами или электростанциями), автокранов, бульдозеров, автомобилей для транспортировки к месту складирования блоков разобранной трубы. Если лекальные блоки и основание трубы (обычно гравийно-песчаный или щебеночный слой) не имеют недопустимых дефектов, они могут быть сохранены. При наличии разрушений (трещины, значительные обломы) лекальные блоки или часть из них удаляют. Материал основания сдвигают за пределы котлована бульдозером Возможно использование материала основания для укрепления временного отводного русла.
Затем осуществляют планировку и уплотнение дна котлована (при удалении лекальных блоков и основания) с помощью бульдозера и виброкатков или (рациональнее) виброплит. Уровень поверхности дна должен соответствовать требованиям проекта перестройки трубы. При необходимости при планировке производят досыпку котлована грунтом того же вида, что и местный грунт. Устройство пандуса для въезда автомобилей с уклоном до 100 ‰ показано на рис. 38. Пандус сооружают с верховой части трубы. На спланированном и уплотненном дне котлована устраивают основание из песчано-гравийной или щебеночной смеси, если такое основание предусмотрено проектом. Песчано-гравийную или щебеночную смесь вывозят автомобилями-самосвалами, планируют бульдозером (возможно вручную) и уплотняют самоходными или ручными виброкатками. При благоприятных грунтово-климатических условиях (песчаные грунты, глубина промерзания менее 0,5 м) основание из песчано-гравийной смеси можно не устраивать (это должно быть предусмотрено проектом).
Затем производят распределение цементного раствора, подвозимого автомобилями-самосвалами или изготовляемого на месте, и установку (монтаж) портальных стенок, блоков, открылков и лекальных блоков. Цементный раствор обычно распределяют вручную слоем 10-15 см, а портальные стенки, блоки открылков и лекальные блоки монтируют автокраном или краном на гусеничном ходу. Так как укладываемые на лекальные блоки звенья труб повторяют профиль, по которому уложены лекальные блоки, отметки лекальных блоков должны быть проверены нивелиром. Уровень лекальных блоков регулируют толщиной слоя цементного раствора.
Рис. 38. Монтаж лекальных блоков одноочковой водопропускной трубы:
1 — котлован, отрытый в существующем уширенном земляном полотне; 2 — въезд в котлован в виде пандуса; 3 — уложенные лекальные блоки; 4 — автомобильный кран; 5 — склад лекальных блоков; 6 — котлован для оголовка; 7 — цементный раствор; 8 — откос насыпи
Монтаж звеньев трубы производится с применением автокрана или крана на гусеничном ходу (рис. 39). Затем выполняется омоноличивание швов между блоками портальных стенок и открылков, заделка и гидроизоляция швов звеньев.
Рис. 39. Монтаж звеньев двухочковой трубы:
1 — автомобиль с доставленными звеньями трубы; 2 — автомобильный кран; 3 — лекальные блоки; 4 — звенья водопропускной трубы
Швы портальных стенок и открылков конопатят и заполняют цементным раствором, который уплотняют металлической шуровкой. Гидроизоляция швов звеньев осуществляется двумя слоями битуминизированной ткани и тремя слоями асбестобитумной мастики.
При строительстве двух- и трехочковых труб пазухи между этими трубами заполняют цементобетоном, доставляемым автомобилями-самосвалами, автобетоносмесителями, или изготовляемым на месте (см. рис. 40, а). Цементобетон к пазухам подают в бадьях с помощью автомобильного или гусеничного крана либо более просто — через бункер, снабженный металлическим рукавом. Уплотнение цементобетона в пазухах осуществляют различными глубинными вибраторами (вибробулава, виброштык и др.).
Гидроизоляция трубы может осуществляться с устройством оклеечной или обмазочной гидроизоляции. В первом случае трубу покрывают с помощью ручного распределителя битумной мастикой, доставляемой автогудронатором. Затем наклеивают рулонный материал (обычно рубероид), снова обмазывают битумной мастикой и наклеивают рулонный материал (см. рис. 40, б). Обмазочную гидроизоляцию устраивают путем обмазки внешней поверхности трубы битумным лаком с последующим нанесением двух слоев битумной мастики.
Засыпку котлована с послойным уплотнением производят бульдозером, начиная с боковых пазух, где грунт уплотняют механическими трамбовками. Так же уплотняют грунт и над трубой до общей толщины отсыпки 0,5 м в уплотненном состоянии. Толщина каждого уплотняемого слоя в пазухах и над трубой при использовании механических трамбовок должна быть 0,10-0,12 м. Выше толщины 0,5 м до верха котлована уплотнение производят самоходными виброкатками. Толщина уплотняемого слоя при этом 0,15 м. Грунт должен иметь оптимальную влажность. Необходимый коэффициент уплотнения грунта Ку ? 1, что позволяет избежать просадок грунта и дорожной одежды над трубой. Засыпку удлиненной части трубы производят одновременно с уширением земляного полотна. После этого производят расчистку подводящего и отводящего русел с укреплением бетонной плиткой и укреплением откосов у оголовков, а также строительство водоотбойного колодца, если он предусмотрен проектом реконструкции трубы.
Рис. 40. Заполнение пазух двухочковой трубы цементобетоном (а) и гидроизоляция трубы (б):
1 — бункер с металлическим рукавом, подающим цементобетонную смесь для заполнения пазух; 2 — автомобиль-самосвал, доставляющий цементобетонную смесь; 3 — автогудронатор с ручным распределителем битума для гидроизоляции
Полная перестройка прямоугольной трубы включает в себя операции, аналогичные рассмотренным ранее, за исключением монтажа лекальных блоков, вместо которых обычно делают монолитный бетонный фундамент.
Большие прямоугольные железобетонные трубы часто бетонируют на месте. При этом на подготовленное основание устанавливают опалубку, монтируют и сваривают арматурный каркас, производят бетонирование с применением крана и бадьи. Уплотнение производят наружными вибраторами через опалубку, а также при возможности используют глубинные вибраторы.
Удлинение водопропускной трубы для уменьшения объема работ целесообразно производить со стороны выходного оголовка. Поэтому в данном месте предусматривают одностороннее уширение земляного полотна и дорожной одежды. В процессе удлинения трубы выполняют следующие основные операции. В случае постоянного протекания воды через трубу устраивают с нижней стороны временное отводящее русло с применением экскаватора с обратной лопатой и удаляют укрепление лотка и откосов. Удаление грунта откоса, примыкающего к оголовку, выполняют с применением экскаватора с обратной лопатой. Разборка оголовка трубы, включая открылки и портальную стенку, производится с применением пневматических или электрических отбойных молотков и автомобильного крана или крана на гусеничном воду, располагающихся обычно на насыпи.
Отрывка котлована для основания и фундамента удлиненной трубы выполняется с применением экскаватора с обратной лопатой. Если в котлован поступает вода, необходимо обеспечить ее откачку и спуск по уклону. При этом возможно устройство временного сливного лотка. Планировка и уплотнение дна котлована производятся аналогично изложенному для полной перестройки трубы. То же относится и к устройству основания из песчано-гравийной или щебеночной смеси, распределению цементного раствора, монтажу портальных стенок, блоков открылков, лекальных блоков удлиняемой части трубы. Затем аналогично полной перестройке трубы производят монтаж звеньев удлиняемой трубы между блоками портальной стенки и открылками, омоноличивание швов, заделку и гидроизоляцию швов звеньев, заполнение цементобетоном пазух при двух- или трехочковых трубах, гидроизоляцию трубы. Работы завершаются устройством лотка у отводящего оголовка, строительством водобойного колодца, если он предусмотрен проектом реконструкции трубы, и засыпкой грунтом удлиненной части трубы, которую производят одновременно с уширением земляного полотна.
Расчет угла уклона откосов водопропускных труб
Расчет угла уклона откосов водопропускных труб осуществляется в соответствии со скоростью течения потока и гидрологическим режимом подтопления. В связи с повышением требований к надежности и безопасности строительства требуется существенное повышение качества откосов. Нам хорошо известно, что для соответствия требованиям строительной отрасли необходимо руководствоваться всеми запросами действующих законов, существующими стандартами, требованиями заказчиков.
С материалами GeoSM строительство откосов водопропускных труб существенно ускоряется, а срок их эксплуатации возрастает. Применение геосинтетики GeoSM рекомендовано профессионалами.
Сферы применения ГСМТ
- водопропускные сооружения на дорогах и гидротехнических сооружениях
- ремонт существующих железобетонных труб методом гильзования
- различные системы сточных вод
- коммунальные системы, колодцы
- системы вентиляции и технические каналы
- свайные кожухи при установке фундаментов
- объемные конструкции для хранения жидкостей и сыпучих материалов
В зависимости от проектного назначения спиральновитые трубы могут поставляться с дополнительными элементами, такими как: фланцы, соединители, переходы, тройники, также могут оснащаться фильтрующими решетками, технологическими проемами/отверстиями, люками, задвижками и смотровыми колодцами. ГСМТ поставляются к месту монтажа с прямыми либо скошенными оголовками. В ходе проектирования учитываются предназначение, исходные данные и расчеты нагрузок, в результате которых определяется диаметр трубы, толщина стали и тип покрытия в зависимости от степени агрессивности среды. Основным преимуществом спиральновитых труб является быстрый монтаж, минимальные затраты на установку конструкции и срок службы 70-90 лет. Дополнительным преимуществом служит экологическая безопасность конструкции, — ГСМТ не наносят ущерб окружающей среде и не портят естественный ландшафт.
Bau-enginer
- Литература
- Инженерная геодезия
- Автомобильные дороги, мосты, транспортные тоннели
- Математика
- Механика грунтов
- Строительство зданий и сооружений
- Строительные конструкции
- Статьи
- Прочие статьи
- Программы
- Норм. документы
- Шпаргалки
- Помощь
- Карта сайта
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| « Май | ||||||
| 1 | 2 | 3 | ||||
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |
Перестройка и удлинение водопропускных труб
В процессе реконструкции автомобильной дороги в случае увеличения ширины земляного полотна а также при повышении насыпи или уположении откосов возникает необходимость увеличения длины водопропускных труб. При этом возможны два варианта:
а) полная перестройка водопропускной трубы, которую производят в тех случаях, когда диагностика и прогнозирование состояния трубы показывают, что существующая труба не сможет нормально работать до следующей реконструкции дороги;
б) удлинение водопропускной трубы без перестройки существующей части. Производят, если состояние существующей трубы позволяет ожидать ее нормального функционирования до новой реконструкции дороги при соответствующем содержании и ремонте.
Работы по перестройке или удлинению труб желательно производить в сухое время года или в зимний период, чтобы избежать влияние потока воды, протекающего через трубу на производство работ. Работы должны быть организованы таким образом, чтобы не препятствовать пропуску движения или снизить возможные помехи до минимальной степени. Для этого целесообразно устройство временного объезда. При невозможности его сооружения необходимо организовать работы с одновременным регулированием движения по другой половине дороги. Последний вариант более сложен и менее желателен с позиций производства работ и организации движения, но он достаточно часто встречается при перестройке труб.
Полная перестройка трубы включает в себя следующие основные операции, многие из которых аналогичны новому строительству водопропускной трубы. До начала работ производят установку необходимых дорожных знаков (ограничения скорости, сужения проезжей части), указателей объезда, ограждений в соответствии с действующими требованиями [4, 78]. Затем выполняют удаление (разборку) существующей дорожной одежды в пределах будущего котлована и вывоз материала с применением кирковщиков, бульдозеров, одноковшовых (фронтальных) погрузчиков и автомобилей-самосвалов. Возможно использование материала старой дорожной одежды на объездной дороге. После разборки дорожной одежды отрывают котлован с целью освобождения старой трубы от грунта до уровня подошвы фундамента (основания) с применением экскаватора с рабочим оборудованием обратной лопаты. Для безопасности и удобства работ при разборке старой и монтаже новой трубы котлован по подошве должен быть шире основания старой трубы с одной стороны на 3 м (для прохождения машин), а с другой стороны на 1 м (для движения рабочих).
Откос котлована должен обеспечивать безопасность работ (обычно не круче 1:1). Если через трубу в процессе ее перестройки возможно прохождение воды, котлован уширяют и в нем устраивают временное обводное русло, ширина и глубина которого рассчитываются.
При соответствующем технико-экономическом обосновании возможно устройство котлована с креплением откосов, что позволяет увеличивать их крутизну, уменьшая объем земляных работ. После этого разбирают трубу с применением пневматических или электрических отбойных молотков (соответственно с передвижными компрессорами или электростанциями), автокранов, бульдозеров, автомобилей для транспортировки к месту складирования блоков разобранной трубы. Если лекальные блоки и основание трубы (обычно гравийно-песчаный или щебеночный слой) не имеют недопустимых дефектов, они могут быть сохранены. При наличии разрушений (трещины, значительные обломы) лекальные блоки или часть из них удаляют. Материал основания сдвигают за пределы котлована бульдозером Возможно использование материала основания для укрепления временного отводного русла.
Затем осуществляют планировку и уплотнение дна котлована (при удалении лекальных блоков и основания) с помощью бульдозера и виброкатков или (рациональнее) виброплит. Уровень поверхности дна должен соответствовать требованиям проекта перестройки трубы. При необходимости при планировке производят досыпку котлована грунтом того же вида, что и местный грунт. Устройство пандуса для въезда автомобилей с уклоном до 100 ‰ показано на рис. 38. Пандус сооружают с верховой части трубы. На спланированном и уплотненном дне котлована устраивают основание из песчано-гравийной или щебеночной смеси, если такое основание предусмотрено проектом. Песчано-гравийную или щебеночную смесь вывозят автомобилями-самосвалами, планируют бульдозером (возможно вручную) и уплотняют самоходными или ручными виброкатками. При благоприятных грунтово-климатических условиях (песчаные грунты, глубина промерзания менее 0,5 м) основание из песчано-гравийной смеси можно не устраивать (это должно быть предусмотрено проектом).
Затем производят распределение цементного раствора, подвозимого автомобилями-самосвалами или изготовляемого на месте, и установку (монтаж) портальных стенок, блоков, открылков и лекальных блоков. Цементный раствор обычно распределяют вручную слоем 10-15 см, а портальные стенки, блоки открылков и лекальные блоки монтируют автокраном или краном на гусеничном ходу. Так как укладываемые на лекальные блоки звенья труб повторяют профиль, по которому уложены лекальные блоки, отметки лекальных блоков должны быть проверены нивелиром. Уровень лекальных блоков регулируют толщиной слоя цементного раствора.
Рис. 38. Монтаж лекальных блоков одноочковой водопропускной трубы:
1 — котлован, отрытый в существующем уширенном земляном полотне; 2 — въезд в котлован в виде пандуса; 3 — уложенные лекальные блоки; 4 — автомобильный кран; 5 — склад лекальных блоков; 6 — котлован для оголовка; 7 — цементный раствор; 8 — откос насыпи
Монтаж звеньев трубы производится с применением автокрана или крана на гусеничном ходу (рис. 39). Затем выполняется омоноличивание швов между блоками портальных стенок и открылков, заделка и гидроизоляция швов звеньев.
Рис. 39. Монтаж звеньев двухочковой трубы:
1 — автомобиль с доставленными звеньями трубы; 2 — автомобильный кран; 3 — лекальные блоки; 4 — звенья водопропускной трубы
Швы портальных стенок и открылков конопатят и заполняют цементным раствором, который уплотняют металлической шуровкой. Гидроизоляция швов звеньев осуществляется двумя слоями битуминизированной ткани и тремя слоями асбестобитумной мастики.
При строительстве двух- и трехочковых труб пазухи между этими трубами заполняют цементобетоном, доставляемым автомобилями-самосвалами, автобетоносмесителями, или изготовляемым на месте (см. рис. 40, а). Цементобетон к пазухам подают в бадьях с помощью автомобильного или гусеничного крана либо более просто — через бункер, снабженный металлическим рукавом. Уплотнение цементобетона в пазухах осуществляют различными глубинными вибраторами (вибробулава, виброштык и др.).
Гидроизоляция трубы может осуществляться с устройством оклеечной или обмазочной гидроизоляции. В первом случае трубу покрывают с помощью ручного распределителя битумной мастикой, доставляемой автогудронатором. Затем наклеивают рулонный материал (обычно рубероид), снова обмазывают битумной мастикой и наклеивают рулонный материал (см. рис. 40, б). Обмазочную гидроизоляцию устраивают путем обмазки внешней поверхности трубы битумным лаком с последующим нанесением двух слоев битумной мастики.
Засыпку котлована с послойным уплотнением производят бульдозером, начиная с боковых пазух, где грунт уплотняют механическими трамбовками. Так же уплотняют грунт и над трубой до общей толщины отсыпки 0,5 м в уплотненном состоянии. Толщина каждого уплотняемого слоя в пазухах и над трубой при использовании механических трамбовок должна быть 0,10-0,12 м. Выше толщины 0,5 м до верха котлована уплотнение производят самоходными виброкатками. Толщина уплотняемого слоя при этом 0,15 м. Грунт должен иметь оптимальную влажность. Необходимый коэффициент уплотнения грунта Ку ? 1, что позволяет избежать просадок грунта и дорожной одежды над трубой. Засыпку удлиненной части трубы производят одновременно с уширением земляного полотна. После этого производят расчистку подводящего и отводящего русел с укреплением бетонной плиткой и укреплением откосов у оголовков, а также строительство водоотбойного колодца, если он предусмотрен проектом реконструкции трубы.
Рис. 40. Заполнение пазух двухочковой трубы цементобетоном (а) и гидроизоляция трубы (б):
1 — бункер с металлическим рукавом, подающим цементобетонную смесь для заполнения пазух; 2 — автомобиль-самосвал, доставляющий цементобетонную смесь; 3 — автогудронатор с ручным распределителем битума для гидроизоляции
Полная перестройка прямоугольной трубы включает в себя операции, аналогичные рассмотренным ранее, за исключением монтажа лекальных блоков, вместо которых обычно делают монолитный бетонный фундамент.
Большие прямоугольные железобетонные трубы часто бетонируют на месте. При этом на подготовленное основание устанавливают опалубку, монтируют и сваривают арматурный каркас, производят бетонирование с применением крана и бадьи. Уплотнение производят наружными вибраторами через опалубку, а также при возможности используют глубинные вибраторы.
Удлинение водопропускной трубы для уменьшения объема работ целесообразно производить со стороны выходного оголовка. Поэтому в данном месте предусматривают одностороннее уширение земляного полотна и дорожной одежды. В процессе удлинения трубы выполняют следующие основные операции. В случае постоянного протекания воды через трубу устраивают с нижней стороны временное отводящее русло с применением экскаватора с обратной лопатой и удаляют укрепление лотка и откосов. Удаление грунта откоса, примыкающего к оголовку, выполняют с применением экскаватора с обратной лопатой. Разборка оголовка трубы, включая открылки и портальную стенку, производится с применением пневматических или электрических отбойных молотков и автомобильного крана или крана на гусеничном воду, располагающихся обычно на насыпи.
Отрывка котлована для основания и фундамента удлиненной трубы выполняется с применением экскаватора с обратной лопатой. Если в котлован поступает вода, необходимо обеспечить ее откачку и спуск по уклону. При этом возможно устройство временного сливного лотка. Планировка и уплотнение дна котлована производятся аналогично изложенному для полной перестройки трубы. То же относится и к устройству основания из песчано-гравийной или щебеночной смеси, распределению цементного раствора, монтажу портальных стенок, блоков открылков, лекальных блоков удлиняемой части трубы. Затем аналогично полной перестройке трубы производят монтаж звеньев удлиняемой трубы между блоками портальной стенки и открылками, омоноличивание швов, заделку и гидроизоляцию швов звеньев, заполнение цементобетоном пазух при двух- или трехочковых трубах, гидроизоляцию трубы. Работы завершаются устройством лотка у отводящего оголовка, строительством водобойного колодца, если он предусмотрен проектом реконструкции трубы, и засыпкой грунтом удлиненной части трубы, которую производят одновременно с уширением земляного полотна.
Дефекты водопропускных труб
ПРЕДМЕ «УСТРОЙСТВО,СОДЕРЖАНИЕ И
ПРЕДМЕ «УСТРОЙСТВО,СОДЕРЖАНИЕ И РЕМОНТ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ»
ТЕМА №1: «Водопропускные трубы
Занятие № 15 «Виды дефектов и повреждений водопропускных труб.»
Преподаватель ДВ УЦПК
Комсомольского подразделения Черепанов А.С.
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ ИЗУЧИТЬ : — Дефекты водопропускных труб;
ИЗУЧИТЬ:
— Дефекты водопропускных труб;
Вероятные места их появления
ПЛАН ЗАНЯТИЯ 1. Дефекты водопропускных труб
1. Дефекты водопропускных труб
Повреждения водопропускных труб.
3. Причины возникновения дефектов и повреждений водопропускных труб.
4. Закрепление нового материала
5. Домашнее задание
Основные повреждения водопропускных труб распространенные повреждения и деформаций каменных, бетонных и железобетонных водопропускных труб, относят развитие трещин, скола, выщелачивания и других расстройств кладки, раскрытие деформационных…
Основные повреждения водопропускных труб
распространенные повреждения и деформаций каменных, бетонных и железобетонных водопропускных труб, относят развитие трещин, скола, выщелачивания и других расстройств кладки, раскрытие деформационных швов, осадки и кренов звеньев и оголовков, нарушение гидроизоляции, разрушение оголовков, размывы грунта в зоне трубы.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Трещины развиваются в разных элементах трубы и имеют различный характер.
Продольные трещины возникают в зонах действия максимальных изгибающих моментов, если рассматривать плоскость поперечного сечения трубы. Кроме того, продольные трещины находят свое развитие в звеньях под влиянием временной нагрузки при небольшой толщине засыпки над трубой, а также при развитии неравномерной осадки фундамента.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Продольные трещины относят к наиболее опасным, снижающим несущую способность и долговечность элементов трубы. При эксплуатации труб в суровых климатических условиях продольные трещины находят свое развитие в крыльях оголовков.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Поперечные трещины в звеньях и оголовках являются следствием действия больших изгибающих моментов в вертикальной плоскости из-за пучения грунта или неравномерной осадки грунта основания трубы. Поперечные трещины снижают долговечность конструктивных элементов трубы.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Скол бетона с разрушением защитного слоя и оголением арматуры в наибольшей степени развивается в ригеле и основании стенок звеньев прямоугольного сечения, оголовках.
Скол бетона значительно снижает несущую способность и долговечность звеньев и оголовков, сопровождается, как правило, коррозией арматуры.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Выщелачивание бетона в элементах водопропускных труб развивается аналогично железобетонным пролетным строениям. Процесс выщелачивания способствует снижению прочности бетона и долговечности элементов труб.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Нарушение гидроизоляции можно определить по внешним признакам, к которым относят мокрые пятна – просачивание воды через кладку, наличие продуктов выщелачивания, а также образование пустот за элементами трубы.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Раскрытие деформационных швов между секциями происходит от горизонтального давления насыпи и наличия при этом значительных растягивающих продольных сил. При эксплуатации водопропускных труб в суровых климатических условиях растяжка деформационных швов между секциями обусловлена деградацией вечномерзлых грунтов основания трубы, пучением грунтов, а также наледеобразованием.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Данный вид повреждений в значительной степени нарушает эксплуатационный режим труб и его относят к наиболее опасному, требующему проведения ремонтно-восстановительных работ.
Такие смещения секций и оголовков снижают работоспособность эксплуатируемых труб, для восстановления которой необходимо проведение соответствующего ремонта.
Раскрытие деформационных швов способствует взаимному смещению секций, обводнению тела насыпи, образованию пустот в зоне швов, отрыву оголовка от тела трубы, появлению и развитию трещин в звеньях и оголовках.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Разрушение лотка трубы является результатом воздействия водотока или наледи. Разрушение лотка создает предпосылки для подмыва насыпи в зоне трубы, просачивания воды под фундамент и, как правило, требует проведения ремонтно-восстановительных работ.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Заиливание русла чаще всего происходит при осадке элементов трубы. Создает угрозу обеспечению нормального гидравлического режима и требует очистки русла.
Разрушение оголовков в процессе эксплуатации водопропускных труб имеет разнообразные формы своего проявления: разрушение открылков, подпорных стенок, растрескивание и разрывы кладки
Разрушение оголовков в процессе эксплуатации водопропускных труб имеет разнообразные формы своего проявления: разрушение открылков, подпорных стенок, растрескивание и разрывы кладки.
Основные повреждения водопропускных труб
Данные повреждения появляются при возникновении больших растягивающих усилий от горизонтального давления насыпи
Данные повреждения появляются при возникновении больших растягивающих усилий от горизонтального давления насыпи. Разрушение оголовков в наибольшей степени развивается при эксплуатации труб в суровых климатических условиях при наличии вечномерзлых и пучинистых грунтов основания.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
При осмотре водопропускных труб под насыпями следует проверять состояние конструкции проезжей части над трубой, укрепления откосов насыпи, оголовков и открылков, лотков и русла с верховой и низовой стороны трубы, видимой части конструкция трубы, а также положение трубы в горизонтальной и вертикальной плоскости, профиль насыпи и высоту засыпки над трубой.
Основные повреждения водопропускных труб
Основные повреждения водопропускных труб
Русло следует осматривать на участке 50 м выше и ниже трубы, проверяя спрямление русла перед трубой, выявляя участки разрушения укрепления дна русла, замусоренность и заиливание русла и лотков трубы
Оголовки и фундаменты труб
Оголовки водопропускных труб.Оголовки выполняют двоякую роль: во-первых, они служат для обеспечения сопряжения тела трубы с насыпью, а во-вторых — для создания благоприятных условий протекания воды. Оголовки труб могут быть портальными, раструбными, воротниковыми и обтекаемыми (рис. 16).
Наиболее широкое распространение в настоящее время получили портальные и раструбные оголовки. Портальные оголовки (рис 16, а)
более просты в изготовлении, но не обеспечивают плавного протекания воды, вследствие чего их применяют при малых расходах и небольших скоростях течения для труб с отверстием 0,5 — 0,75 м.
Раструбные оголовки (рис. 16, б), состоящие из портальной стенки и двух открылков, развернутых в плане относительно продольной оси трубы под углом 20-30°, обеспечивают более благоприятные условия протекания воды и широко применяются как в безнапорных, так и в напорных трубах. Для того чтобы более полно использовать поперечное сечение трубы при пропуске водного потока, у входного оголовка иногда устраивают конические (в круглых трубах) или повышенные (в прямоугольных трубах) звенья.
У воротникового оголовка (рис. 16, в) крайнее звено трубы срезано по полости откоса и окаймлено поясом-воротником.
Обтекаемый оголовок (рис. 16, г) имеет форму усеченного конуса или пирамиды. Этот оголовок обеспечивает наиболее благоприятные условия протекания воды, но сложен в изготовлении.
Рис. 16. Типы оголовков водопропускных труб:
а — портальный; б — раструбный; в — воротниковый; г — обтекаемый
В практике дорожного строительства находят применение трубы без оголовков. Принципиальная возможность такого конструктивного решения может быть аргументирована следующими соображениями. Расчеты показывают, что пропускная способность безоголовочных труб при безнапорном режиме по сравнению с трубами, имеющими раструбные оголовки без конического звена, меньше лишь на 6 — 9 %. Это подтверждается также гидравлическими данными типового проекта круглых гофрированных труб, которые, как известно, не имеют оголовков.
Еcли же принять во внимание точность определения расчетных расходов, которая, по данным профессоров А.В. Огниевского и Л.Л. Соколовского, составляет 30 — 50 %, то можно считать, что по пропускной способности трубы без оголовков мало отличаются от типовых труб, имеющих специальные оголовки. В случае применения безоголовочных труб из длинномерных звеньев, о чем речь будет идти дальше, их роль как подпорного элемента автоматически исключается, так как концевые звенья защемляются насыпью.
Русло водотока у входного и выходного оголовков, а также откосы насыпи около трубы укрепляют от возможного размыва каменной отмосткой, сборными слабо армированными железобетонными плитами, устраивают покрытие из цементобетона или асфальтобетона по слою щебеночной (гравийной) подготовки.
Фундаменты труб.Типовыми проектами рекомендуются два типа водопропускных труб: бесфундаментные и фундаментные. Выбор типа фундамента для труб зависит прежде всего от инженерно-геологических условий, а также от отверстия трубы. В бесфундаментных трубах звенья опираются на естественное грунтовое основание (рис. 17,а) либо на специальную грунтовую подушку из щебеночно-песчаной или гравийно-песчаной смеси (рис. 17,б). Трубы этого типа применяют при крупнообломочных и плотных песчаных грунтах (не пылеватых), а также при твердых и полутвердых глинистых грунтах.
При грунтах всех наименований, имеющих условное расчетное сопротивление не ниже давления под подошвой фундамента от действующих внешних нагрузок, звенья труб непосредственно опираются на специальные жесткие фундаменты из сборных железобетонных элементов или из монолитного бетона (рис. 17, в, г). Эти фундаменты применяют также при скальном основании.
При проектировании водопропускных труб в сложных инженерно-геологических условиях заключение о необходимости устройства специальных фундаментов и выбор конструктивного решения
Рис. 17. Типы фундаментов труб:
а — естественное грунтовое основание; б — искусственная грунтовая подушка; в — фундамент из сборных железобетонных элементов; г — фундамент из монолитного бетона
должны быть сделаны для каждого конкретного случая отдельно. Так, при слабых или неустойчивых грунтах (биогенных, текуче — пластичных глинистых, многолетнемерзлых) часто прибегают к применению свайных фундаментов.
3. Прикладные вопросы механики грунтов
