§ 57. ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ И ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ
ПОЙМЕННЫХ НАСЫПЕЙ
При проектировании продольного профиля мостового перехода насыпь
подходов можно подразделить на три характерных участка (рис. XI1-1).
Участок 1 представляет собой выход с коренного берега речной долины на
пойму, 2 — характеризуется незатопляемой пойменной насыпью с минимально
допускаемым возвышением над водой. Участок 3 сопрягает пойменную насыпь
с мостом и отличается от второго большим возвышением над уровнем воды,
что необходимо для обеспечения лодмостовых .габаритов и конструктивных
особенностей моста.
Выход на пойму проектируют, как обычную дорогу. В ряде случаев этот
участок располагают в выемке значительной глубины. Для обеспечения
устойчивости земляного полотна и откосов выемок или насыпей
предусматриваются мероприятия по укреплению откосов и по обеспечению
отвода поверхностной воды от земляного полотна. Трасса подходов на этом
участке может пересекать лога и малые водотоки, на которых
предусматривают устройство водопропускных сооружений. Продольный уклон
на этом участке связан с объемом земляных работ и в ряде случаев для
обеспечения наименьших строительных затрат принимается предельным.
С целью сокращения стоимости строительства второй участок обычно
проектируют в виде площадки с проектной отметкой, равной минимальной
высоте пойменной насыпи, определяемой по формуле (XII-1). Для
обеспечения отвода воды с поверхности проезжей части и разделительной
полосы автомобильных дорог высоких категорий рекомендуется продольному
профилю на этом участке придавать уклон не менее 3—5%.
В зависимости от продольного профиля на первом и втором участках третий
участок и мост могут быть расположены на продольном уклоне не более
допустимого нормами и тяговыми расчетами. Автодорожные мосты могут быть
расположены на уклоне не более 20% о, а при устройстве бортового камня
высотой 450 мм допускается уклон до 30% о, а в ряде случаев мосты
целесообразно располагать целиком на вертикальных кривых.
Железнодорожные мосты с безбалластной проезжей частью должны иметь уклон
не свыше 4% и по возможности проектироваться на горизонтальной площадке.
Во избежание опасных динамических нагрузок переломы продольного профиля
на мостах с безбалластной проезжей частью не допускаются. При укладке
рельсового пути по балласту продольный профиль моста может быть принят
одинаковым с дорогой.
Максимальные продольные уклоны, минимальные радиусы вертикальных кривых
автомобильных дорог должны соответствовать проектной категории дороги, а
при экономической целесообразности желательно при их назначении
руководствоваться нормативами более высокой категории дороги.
Поперечные профили подходов к мостовым переходам так же, как и
продольный профиль имеют особенности на каждом из трех рассмотренных
участков. Ширину пойменной насыпи, поверху назначают в соответствии с
категорией проектируемой автомобильной дороги. Высота насыпи зависит от
рельефа местности, гидрологических и гидравлических условий протекания
потока, конструкции моста и, являясь переменной .по всей протяженности
подходов, определяется продольным профилем подходов. Ширина насыпи в
основании определяется шириной насыпи поверху, высотой насыпи и
крутизной откосов, зависящих от высоты насыпи, материала, из которого
она возводится, и условий ее подтопления паводковыми водами.
При высоте насыпи до 6 м крутизна подтопляемых откосов принимается не
менее 1:2 с верховой и 1 : 1,5 с низовой стороны насыпи. При большей
высоте насыпи низовой откос устраивают с переломом на уровне 6 м от.
бровки, ниже которого крутизна его не должна быть менее 1 : 1,75. При
возведении насыпи из камня крутизна откосов может быть принята равной
углу естественного откоса при свободной отсыпке камня. При высотах
насыпей свыше 12 м крутизна откосов устанавливается после выполнения
индивидуального расчета устойчивости насыпи.
При длительном подтоплении насыпи с двух или с одной стороны проектируют
бермы, которые, уширяя насыпь, увеличивают ее устойчивость, уполаживают
кривую депрессии и могут быть использованы для хранения противоразмывных
материалов.
При длительном подтоплении насыпи с двух или с одной стороны проектируют
бермы, которые, уширяя насыпь, увеличивают ее устойчивость, уполаживают
кривую депрессии и могут быть использованы для хранения противоразмывных
материалов.
Ширину бермы при Устройстве высоких насыпей принимают не менее 2 м, а
при необходимости обеспечения проезда по ним дорожных машин не менее 4
м. Ширину бермы, устраиваемой для уполаживания кривой Депрессии,
устанавливают индивидуальным расчетом. Отметку бровки незатапливаемых
берм принимают одинаковой с высотой регуляционных сооружений и вычисляют
отдельно для верхового низового откосов по формуле (XII-1). С
целью обеспечения стока поверхностных вод поверхности берм придается
уклон 3—5°/а в сторону от насыпи. Крутизну откосов берм принимают равной
крутизне подтопляемых откосов насыпей.
В местах пересечения проток, староречий, болот и озер при длительном и
частом затоплении применяют затапливаемые бермы, назначение которых
состоит в увеличении устойчивости откосов земляного полотна.
Затапливаемые бермы устраивают шириной 2— 3 м и высотой от подошвы
насыпи до бровки берегов пересекаемой протоки, староречья. Устройство
таких берм позволяет уширить пойменную насыпь в основании, что приводит
к повышению ее устойчивости. Поперечные профили пойменных насыпей
проектируют без устройства вблизи них притрассовых резервов и
водоотводных канав. Устройство водоотводных канав рекомендуется не ближе
50 м от подошвы насыпи, а притрассовые резервы желательно располагать
только с низовой стороны на расстоянии не ближе 200 м.
Проектирование поперечных профилей автомобильных
дорог и подходов к мостам выполняют с использованием альбома типовых
проектов [134].
В типовых решениях поперечных профилей земляного полотна различают
по продолжительности их подтопления два случая: менее 20 суток и
более.
При одном и том же паводке длительность подтопления
отдельных участков земляного полотна может быть различной по ширине
разлива (длине подходов).
Поэтому оценку продолжительности подтопления насыпи производят по
отдельным участкам пойменной насыпи. С этой целью по продольному профилю
выделяют наиболее пониженные участки поймы, на которых вода стоит
большее время, чем на остальном ее протяжении. Для каждого намеченного
участка устанавливают осредненные наинизшие уровни, по которым
определяют длительность их затопления и частоту превышения более
высокими уровнями за каждый год.
Длительность стояния воды выше этих уровней определяют для каждого
участка по ежегодным графикам колебаний уровней в
створе перехода.
В ряде случаев проектирования пойменных насыпей
вместо типовых требуются индивидуальные решения. К таким случаям
относятся:
а) насыпи и выемки при их высоте или глубине подтопления более 12 м\
б) насыпи на слабых основаниях при пересечении оврагов, озер, староречий
и болот, когда не предусматривается выторфовывание;
в) при устройстве земляного полотна в особо сложных гидрогеологических
условиях, а также на оползневых склонах;
г) при наличии карстовых и мерзлотных явлений;
д) при возведении насыпей с применением гидромеханизации;
е) при строительстве дорог в районах подземных выработок.
Сооружение пойменных насыпей предусматривают из грунтов
выемок, сосредоточенных резервов и грунтов русла и пойм при возведении
насыпи гидромеханизацией.
Для возведения пойменных насыпей используют камень, щебень, гравий и
песчаные грунты, кроме пылеватых. Для отсыпки пойменных насыпей не
применяют ил, торф, мелкий песок с примесью торфа или ила, жирные глины,
мергель, трепел, меловые и тальковые грунты, а также засоленные грунты.
Супеси, суглинки и глины допускают для возведения неподтопляемых
насыпей, а в исключительных случаях лишь в верхней части подтопляемых
при влажности грунтов, не превышающей оптимальную при стандартном
уплотнении более чем на 10%.
Нижняя часть насыпей, подверженных постоянному подтоплению, а также
насыпей, отсыпаемых в воду, сооружается из скальных, крупнообломочных
грунтов, крупного и среднего по крупности песка, легких супесей,
содержащих более 50% своего состава частиц крупнее 0,25 мм и менее 6%
глинистых частиц диаметром менее 0,005 мм.
Возведение насыпей из неоднородных грунтов, состоящих из песка, суглинка
и гравия, допускается в виде естественной карьерной смеси. Насыпи из
скальных или других предварительно разрыхленных грунтов без
искусственного уплотнения отсыпают с запасом на одну осадку
ориентировочно до 6% от высоты насыпи, а для нескальных до 9%. Верхний
слой насыпей, отсыпаемых из каменного материала, сооружают из наиболее
мелкого камня.
Размеры осадки уточняют в проекте в зависимости от высоты насыпи и
способа ее возведения. При отсыпке насыпей из неоднородных грунтов
соблюдают следующие правила:
если менее дренирующий слой грунта размещается под более дренирующим, то
поверхность нижнего слоя должна иметь поперечный уклон от оси насыпи к
откосам не менее 40%0;
если более дренирующий грунт расположен под менее дренирующим, то
поверхность нижнего слоя должна быть горизонтальной. При возведении
пойменных насыпей особое внимание обращается «а тщательность уплотнения
грунта. Контроль за уплотнением земляного полотна производят в
соответствии с действующими инструкциями.