УКРЕПЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

  Главная       Учебники - География         Переходы через водотоки (Л. Г. Бергам)

 поиск по сайту     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

 

 

§ 58. УКРЕПЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Земляное полотно пойменных насыпей испытывает разрушающее воздействие поверхностных вод, течения, ветровых волн и переменного во времени уровня воды, ледохода, карчехода, выветривания грунта, инфильтрации воды в теле насыпи и набега волны на откос. Для защиты пойменной насыпи укрепляют ее откосы различными типами укреплений в зависимости от ожидаемых деформаций. По условиям работы принято различать три характерные зоны (рис. XII-2):

1 — неподтопляемая часть земляного полотна;

2 — подтопляемая паводковыми водами;

3 — постоянно подтопляемая меженными водами.

Граница между зонами 1 и 2 располагается на отметке наименьшей отметки бровки насыпи, определенной по формуле (XII-1). Граница между зонами 1 и 3 устанавливается на уровне устойчивой межени, а при незначительной межени на пойме или ее отсутствии — отметкой подошвы насыпи.

Откосы насыпей в зоне 1 защищают от поверхностных вод одерновкой в клетку или засевом трав по слою растительного грунта. Откосы насыпей в зоне 2 укрепляют в зависимости от скорости пойменного потока, ледохода, корчехода и выроты ветровых и судовых волн.

При скорости течения до 0,3 м/сек, отсутствии ветровых волн и кратковременном подтоплении менее 20 суток для укрепления откосов применяют одерновку плашмя, посадкой ивовых кольев и (кустарников. На песчаных откосах перед укладкой дерна отсыпают слой растительного грунта. При несколько больших скоростях течения применяют одерновку в стенку. Ограничением в применении этих типов укреплений в настоящее время является ручной труд и отсутствие дерна.

При больших скоростях течения и высоте ветровых волн до
0,5—0,7 м применяют сборные цементобетонные плиты.

При скоростях течения более 1 м/сек и высоте ветровых волн более 1,0 м применяют сборные железобетонные и монолитные железобетонные плиты.

 Под укрепление в виде плит устраивают гравийно-щебеночное основание по типу обратного фильтра. Толщину плит укрепления и подстилающего слоя основания устанавливают расчетом, имея в виду, что защита откосов зависит не только от толщины укреплений, но и крутизны откосов. Эти виды укреплений желательно применять на откосах не круче 1 :3.
Преимущество укреплений из сборных плит заключается в индустриальное™ производства и укладки, недостаток — в излишней капитальности при небольших скоростях течения и силы волнобоя, а также в слабой связи укрепления с поверхностью откоса и большом количестве зазоров в стыках.
В некоторых случаях при наличии местного камня и экономи-
ческой обоснованности применяются следующие пеиндустриальные типы укрепления:

одиночное мощение на слое щебня или гравия при скорости потока до 1,5 м/сек и волне до 0,25—0,50 м

двойное мощение на слое щебня или гравия при скорости потока до 2 м/сек и волне до 0,50—0,70 м
механизированным способом можно выполнять каменную наброску из рваного, колотого, плиточного камней невыветриваемых горных пород при скорости потока до 3 м/сек и волне до 0,7 м.

 

 

Рис. XI1-2. Схема к определению зон укреплений откосов насыпей и берегов:
1, 2, 3 — номера зон; 4 — РГПВ + высота волны с набегом + нормативный запас
 



При скорости потока более 3 м/сек и волне 0,7—1,0 м применяют габионные тюфяки или ящики. Недостатком укреплений в виде мостовых является применение ручного труда, преимуществом — использование местного материала. В настоящее время эти укрепления имеют ограниченное применение.

Укрепление откосов в зоне 3 производится с целью предохранения нижней части насыпи от размыва. Если откосы находятся постоянно под водой, то для их укрепления применяют каменные наброски и гибкие покрытия в виде тюфяков из железобетонных плит, габионов или каменно-хворостяных тюфяков. Размеры укреплений устанавливают расчетом в зависимости от ожидаемых размывов. Укрепление откосов при отсутствии больших размывов и постоянного подтопления заканчивается упором. Глубина заложения упора и его конструкция определяются в зависимости от типа укрепления откоса и глубины размыва подошвы насыпи (рис. XII-3). Опыт работы пойменных насыпей с постоянно или периодически затопляемыми бермами указывает на необходимость укрепления их верхней площадки. Типовые решения конструкции укрепления откосов, упоров, размеры, потребность в материалах и объем работ определяют согласно действующему альбому конструкций укреплений откосов и выемок Мосгипротранса [5].
 

 

Рис. XII-4. Схема укрепления подтапливаемых откосов сборными решетчатыми конструкциями при отсутствии размывов у подошвы насыпи: а — поперечный профиль насыпи; б — план;
1 — растительный грунт с засевом трав; 2 — грунт, обработанный битумом; 3 — каменная наброска; 4 — монолитный бетон; 5 — бетонный упор с каменной лризмой; 6 — сборная бетонная обрешетка; 7 — стыковые свайки; 8 — подпор + высота волны с набегом + нормативный
запас, но не меиее 0,5 м
 

 

 

В последние годы разработаны новые конструкции укреплений— гибкие покрытия ЦНИИСа и сборные решетчатые конструкции (рис. XII-4). Последние состоят из нескольких железобетонных элементов, скрепляемых в узле. Решетки, образуемые этими элементами, заполняют различными материалами: гравием, щебнем, рваным камнем, цементобетоном. Тип заполнения назначают в зависимости от скорости потока, высоты волны, длительности подтопления и ледовых нагрузок [49].

Сборные решетчатые конструкции являются переходным типом между капитальным в виде железобетонных плит и облегченным в виде засева трав и одерновкой. Их преимущества заключаются в индустриальности изготовления, транспортирования и укладки, а также возможности использования местных дешевых материалов для заполнения решеток. Опытное проектирование показало их экономичность по сравнению с типовыми укреплениями. В настоящее время конструкции этих покрытий испытывают при строительстве опытных участков дорог.

Укрепления земляного полотна производят с верховой и низовой сторон насыпи. Тип укрепления устанавливают исходя из условий работы насыпи, при подтоплении. Укрепление откосов может быть различно по длине пойменных подходов. Более капитальные типы укреплений требуются на участках насыпи, прилегающих к мосту и регуляционным сооружениям, а также в местах пересечения староречий, менее капитальные — у границы разлива.

На горных реках для укрепления откосов насыпей применяют подпорные стены, а также различные берегоукрепительные сооружения.

При проектировании автодорожных подходов высоких категорий возникает необходимость обеспечения отвода поверхностной воды с разделительной полосы и проезжей части дороги. С этой целью вдоль внешних кромок покрытия устраивают продольные лотки для сбора воды с проезжей части, а для отвода воды в сторону от дороги проектируют поперечные лотки по откосу насыпи. Конструкции продольных и поперечных лотков разработаны Союз-дорпроектом [49] и приведены в Альбоме водоотводных устройств [6]. Одним из основных условий нормальной работы этих сооружений является правильное назначение расстояний между водосбросными лотками на откосах и дождеприемными колодцами на разделительной полосе. Определение минимальных расстояний для дорог различных категорий производится по этому альбому, а для дорог вне категорий, предусмотренных СНиП по данным, приведенным в работе [102].