Свод правил СП 268.1325800.2016 "Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования" (утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 16 декабря 2016 г. N 986/пр)

Свод правил СП 268.1325800.2016
"Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования"
(утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 16 декабря 2016 г. N 986/пр)

Transport structures in seismic zones. Specifications for earthquake-resistant design

Дата введения - 17 июня 2017 г.
Введен впервые

ГАРАНТ:

Настоящий Свод правил введен в действие через 6 месяцев со дня издания приказа Минстроя России от 16 декабря 2016 г. N 986/пр

ГАРАНТ:

Настоящий документ был включен в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента о безопасности зданий и сооружений

Введение

Настоящий свод правил разработан в соответствии с требованиями федеральных законов от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".

Работа выполнена ООО "ПОИСК" (руководитель работы д-р геол.-мин. наук, проф. Г.С. Шестоперов). При разработке настоящего свода правил были использованы предложения АО "ЦНИИС" (д-р техн. наук, проф. Г.С. Переселенков, д-р техн. наук, проф. А.А. Цернант, канд. техн. наук В.И. Казаркина, Г.Г. Орлов, С.А. Челобитченко, инж. В.В. Володин), ФГБОУ ВО "Тульский государственный университет" (д-р техн. наук С.В. Анциферов, д-р техн. наук, проф. Н.С. Булычев, д-р техн. наук, проф. П.В. Деев, д-р техн. наук, проф. А.С. Саммаль, д-р техн. наук, проф. Н.Н. Фотиева), ОАО "Метрогипротранс" (д-р техн. наук, проф. И.Я. Дорман), ОАО "Ленметрогипротранс" (д-р техн. наук К.П. Безродный).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил следует соблюдать при проектировании скоростных магистралей, магистралей с преимущественно пассажирским движением, особо грузонапряженных магистралей и железных дорог категорий I-IV, автомобильных дорог общего пользования категорий I-IV, метрополитенов, скоростных городских дорог и магистральных улиц, пролегающих в районах сейсмичностью 6-10 баллов.

1.2 Настоящий свод правил не распространяется на железнодорожные пути с повышенными по сравнению с предусмотренными СП 119.13330 нагрузками от железнодорожного транспорта и на высокоскоростные железные дороги (свыше 200 км/ч).

Примечание - При проектировании сооружений на железных дорогах категории V по СП 119.13330 и на внешних железнодорожных путях промышленных предприятий сейсмические нагрузки следует учитывать, если отказ этих сооружений при землетрясении влечет за собой тяжелые социальные, экономические или экологические последствия. Исключение антисейсмических мероприятий при новом строительстве, реконструкции и капитальном ремонте упомянутых сооружений допускается по представлению генерального проектировщика, утвержденному заказчиком, при условии соблюдения требований социальной и экологической безопасности.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14959-79 Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали. Технические условия

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2011 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 24.13330.2011 "СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты"

СП 34.13330.2012 "СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги"

СП 35.13330.2011 "СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы"

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2)

СП 119.13330.2012 "СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм"

СП 120.13330.2012 "СНиП 32-02-2003 Метрополитены" (с изменением N 1)

СП 122.13330.2012 "СНиП 32-04-97 Тоннели железнодорожные и автодорожные"

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 амортизаторы: Устройства, уменьшающие сейсмическую нагрузку за счет изменения периодов и форм собственных колебаний сооружения.

3.2 анкеры (вертикальные): Конструкции, связывающие опоры с пролетными строениями мостов для предотвращения подбрасывания опорных узлов балок и ферм.

3.3 антисейсмические мероприятия: Совокупность мер, выполняемых на всех этапах создания и эксплуатации сооружения (изыскания, проектирование, постройка, содержание) в целях обеспечения сейсмостойкости несущих конструкций при землетрясениях расчетной силы и безопасности движения в районе стихийного бедствия.

3.4 антисейсмические устройства: Специальные конструктивные элементы, создающие существенный положительный эффект при разрушительном землетрясении.

3.5 буферы: Устройства, снижающие напряжения при ударных нагрузках в пролетных строениях мостов.

3.6 демпферы: Устройства, поглощающие энергию колебаний сооружения при землетрясении.

3.7 карты общего сейсмического районирования; ОСР: Комплект из трех карт, показывающих распределение в первом приближении сейсмической опасности по территории Российской Федерации с вероятностью превышения картируемой балльности 10%, 5% и 1% за интервал времени 50 лет или со средним интервалом времени между землетрясениями указанной на карте силы 500 лет (карта А), 1000 лет (карта В) и 5000 лет (карта С).

3.8 классификация по сейсмостойкости: Подразделение сооружений на классы в зависимости от допустимой вероятности превышения расчетной сейсмической нагрузки за интервал времени 50 лет.

3.9 класс сейсмостойкости: Системная единица, позволяющая упорядочить множество сооружений по свойству выдерживать без разрушения землетрясения, повторяющиеся с различной частотой (в среднем один раз за 500 лет или реже) в месте расположения объекта.

3.10 комбинированные антисейсмические устройства: Конструкции, выполняющие функции двух и более антисейсмических устройств (амортизаторов, буферов, демпферов и др.).

3.11 коэффициент инженерно-геологической обстановки (условий на месте строительства): Поправка к нормативным амплитудным характеристикам колебаний грунта, учитывающая влияние сейсмических свойств расчетной толщи грунта на интенсивность сейсмического воздействия.

3.12 коэффициент нестандартного гашения колебаний: Поправка к сейсмической нагрузке от масс сооружения, учитывающая отклонение декремента упругих колебаний объекта от стандартного значения, в том числе за счет работы демпферов.

3.13 коэффициент рельефа местности: Поправка к нормативным амплитудным характеристикам колебаний грунта, учитывающая влияние геоморфологических условий на интенсивность сейсмического воздействия.

3.14 коэффициент сейсмического режима: Поправка к нормативным амплитудным характеристикам колебаний грунта, учитывающая отклонение математического ожидания интервала времени между землетрясениями расчетной силы от значений среднего периода, указанного на выбранной для проектирования карте ОСР.

3.15 коэффициент учета неупругих деформаций: Поправка к сейсмической нагрузке, учитывающая влияние на сейсмическую нагрузку от масс сооружения, снижения жесткости конструкций и увеличения рассеяния энергии колебаний из-за появления трещин и пластических деформаций в частях сооружения и грунтах оснований фундаментов.

3.16 нормализованный спектр сейсмического воздействия на сооружение (спектр реакции осциллятора на сейсмическое воздействие): Наибольшее ускорение колебаний массы осциллятора при землетрясении в долях максимального ускорения колебаний грунта в зависимости от периода собственных колебаний осциллятора; огибающая нормализованных спектров, построенная для многих землетрясений, используется в виде коэффициента динамичности при определении сейсмической нагрузки от масс сооружения спектрально-модальным методом.

3.17 нормативные амплитуды колебаний грунта: Принимаемые при проектировании сооружений в качестве исходных характеристик сейсмического воздействия математические ожидания наибольших амплитуд перемещений, скоростей и ускорений горизонтальных колебаний средних по сейсмическим свойствам грунтов на ровных участках местности, соответствующие силе землетрясения, указанной на нормативной карте ОСР.

3.18 расчетное землетрясение: Принимаемое при разработке антисейсмических мероприятий землетрясение, характеристики которого определяются с учетом предельно допустимого сейсмического риска при проектировании сооружения, исследований по уточнению исходной сейсмичности и по сейсмическому микрорайонированию участка строительства, установленных нормами ограничений на расчетную сейсмичность.

3.19 сейсмический риск R: Мера сейсмостойкости транспортного сооружения, равная вероятности превышения расчетной сейсмической нагрузки за интервал времени 50 лет; связан с величиной среднего интервала времени Т между землетрясениями расчетной силы в пункте строительства формулой .

3.20 сейсмостойкость: Способность сооружения выдерживать без полной потери эксплуатационных свойств (наступления одного из предельных состояний первой группы) землетрясения расчетной силы (интенсивности).

3.21 спектрально-модальный метод: Метод определения сейсмической нагрузки в зависимости от расчетного ускорения колебаний грунта в долях ускорения силы тяжести, веса отдельных частей сооружения, периодов и форм собственных колебаний объекта, декремента колебаний по основной форме.

3.22 стопоры: Устройства для удержания пролетных строений мостов от сдвига из проектного положения при землетрясении.

3.23 сцепные устройства: Конструкции, связывающие концы соседних разрезных пролетных строений между собой в целях предотвращения обрушения пролетных строений на грунт при землетрясении.

4 Основные положения

4.1 Транспортные сооружения в сейсмических районах, грунты в полосе отвода и прилегающие склоны следует рассматривать как составные части единой природно-технической системы, подвергающейся при землетрясениях поражающим факторам (воздействиям) в виде сейсмических волн в грунте, вертикальных и горизонтальных перемещений крыльев разлома, тектонических разрывов земной поверхности, сейсмооползней, обвалов, снежных лавин, селевых и водно-песчаных потоков, разжижения грунта, цунами, затопления участков местности из-за ее опускания или образования сейсмогравитационных и сейсмотектонических дамб в долинах рек и других сопровождающих землетрясения воздействий.

4.2 Мероприятия по защите транспортных сооружений, грунта строительных площадок и прилегающих склонов от землетрясений расчетной силы разрабатываются и осуществляются в целях минимизации социальных потерь, экономического и экологического ущерба посредством предотвращения отказа транспортной инфраструктуры, функционирование которой при чрезвычайных ситуациях необходимо для обеспечения спасательных, аварийных и неотложных восстановительных работ, для оказания всех видов помощи пострадавшему населению, включая возможную эвакуацию людей из района стихийного бедствия.

4.3 Мероприятия по защите от землетрясений должны предусматриваться в таких составе и объеме, чтобы объект выдержал землетрясение расчетной силы и сопутствующие ему поражающие факторы без обрушения несущих конструкций и прилегающих склонов, а также без таких повреждений, которые могут стать причиной аварий транспортных средств или вызвать прекращение движения транспорта в результате землетрясения.

4.4 Расчетное сейсмическое воздействие (расчетная сейсмичность) для объектов транспортного строительства определяется в зависимости от установленного в таблице 4.1 допустимого сейсмического риска при проектировании сооружения, сейсмической обстановки в районе (пункте) строительства, а также инженерно-геологических и геоморфологических условий на участке расположения сооружения или здания с учетом ограничений на расчетную сейсмичность, указанных в 4.8.

Примечание - В зависимости от допустимого сейсмического риска транспортные сооружения по исполнению подразделяются на три класса сейсмостойкости. Для сооружений класса сейсмостойкости I допустимый сейсмический риск принимается от 1% до 2,5%, для сооружений классов сейсмостойкости II и III допустимый сейсмический риск принимается 5% и 10% соответственно.

4.5 Класс сейсмостойкости объектов транспортного строительства определяется по таблице 4.1. Решение о выборе уровня антисейсмической защиты объектов, не включенных в таблицу 4.1, принимается по представлению генерального проектировщика, согласованному с заказчиком.

Примечание - Класс сейсмостойкости сооружения должен учитываться:

- при выборе карты общего сейсмического районирования;

- при уточнении исходной сейсмичности (УИС) и сейсмическом микрорайонировании (СМР) участка строительства;

- при разработке видов и объемов антисейсмических мероприятий;

- при организации научно-технического сопровождения проектируемых сооружений;

- при организации инструментального сейсмического и сейсмотектонического мониторинга на стадии эксплуатации сооружения.

4.6 Исходную сейсмичность района (пункта) строительства для сооружений классов сейсмостойкости I, II и III следует определять исходя из средней частоты (повторяемости) землетрясений расчетной силы один раз за 5000 лет, один раз за 1000 лет и один раз за 500 лет соответственно. Исходную сейсмичность устанавливают по картам общего сейсмического районирования в целых баллах шкалы MSK-64.

4.7 Мероприятия по защите от землетрясений транспортных сооружений разрабатываются с УИС района (пункта) строительства и с учетом результатов работ по СМР участков расположения сооружений.

4.8 Для объектов транспортного строительства антисейсмические мероприятия должны предусматриваться при расчетной сейсмичности 7 баллов и более. Для сооружений классов сейсмостойкости II и III расчетная сейсмичность принимается не более 9 баллов шкалы MSK-64.

4.9 При разработке проектной документации на капитальный ремонт и (или) реконструкцию транспортных сооружений, расположенных в сейсмических районах, следует учитывать требования настоящего свода правил.

Таблица 4.1 - Классификация объектов транспортного строительства по сейсмостойкости

Класс сейсмостойкости объектов	Номенклатура объектов
I - допустимый сейсмический риск от 1% до 2,5%	Наиболее крупные и капиталоемкие объекты на железных и автомобильных дорогах категорий II и выше, на скоростных городских дорогах, линиях метрополитена и скоростного монорельсового транспорта: балочные, арочные и рамные мосты с пролетами более 150 м; виадуки с опорами над поверхностью грунта высотой более 50 м; мосты, эстакады, подводные тоннели, тоннели и станции метрополитена, горные тоннели и лавинозащитные галереи длиной более 500 м, многоярусные транспортные развязки с организацией движения в трех и более уровнях. Висячие и вантовые мосты через большие реки, морские проливы и заливы с главными пролетами более 300 м на дорогах всех категорий
II - допустимый сейсмический риск 5%	Мосты через водотоки, виадуки, эстакады, путепроводы, транспортные развязки, тоннели, галереи (кроме сооружений, отнесенных к объектам класса сейсмостойкости I), подпорные стены, водопропускные трубы, пешеходные мосты и тоннели, пассажирские платформы, насыпи и выемки, возводимые на железных и автомобильных дорогах категорий II и выше, а также на скоростных городских дорогах, магистральных улицах (проспектах) общегородского значения, линиях метрополитена, трамвая и скоростного монорельсового транспорта. Опоры контактной сети на железных дорогах категории II и выше
III - допустимый сейсмический риск 10%	Мосты через водотоки, виадуки, эстакады, путепроводы, транспортные развязки, тоннели и галереи, подпорные стены, водопропускные трубы, пассажирские платформы, пешеходные мосты и тоннели, насыпи и выемки, сооружаемые на железных и автомобильных дорогах категорий III и IV, а также на магистральных городских дорогах (улицах) районного значения. Опоры контактной сети на железных дорогах категорий III и IV

4.10 При проектировании сооружений класса сейсмостойкости I на участках сейсмичностью 9 баллов и более необходимые исследования и мероприятия обеспечиваются с учетом требований [1].

4.11 Требования к сейсмостойкости сооружений по 4.10 должны быть обоснованы исследованиями надежности и эффективности специальных конструкций антисейсмической защиты, обеспечивающих прочность и устойчивость несущих конструкций объекта при расчетном землетрясении.

4.12 В проектах транспортных сооружений класса сейсмостойкости I, возводимых на участках сейсмичностью более 9 баллов, следует предусматривать устройство стационарной станции инструментального сейсмического мониторинга, включая сейсмический мониторинг землетрясений, инженерно-сейсмометрический мониторинг реагирования конструкций на землетрясения, геодезический мониторинг деформирования грунта, обусловленного тектоническими процессами и землетрясениями.

Примечание - Инструментальный сейсмический мониторинг может включаться в программу работ станций технического мониторинга на транспортных объектах.

4.13 Проект станции разрабатывается по утвержденному заказчиком техническому заданию генерального проектировщика, согласованному организацией, принимающей на себя эксплуатацию станции.

4.14 Данные сейсмического мониторинга следует учитывать при разработке дополнительных мер антисейсмической защиты, обеспечивающих долговечность объекта и безопасность движения по нему поездов и автомобилей. Расходы на сейсмометрический мониторинг несет организация, эксплуатирующая сооружение.

5 Трассирование дорог

5.1 При трассировании железных и автомобильных дорог в горной и предгорной местности с проявлениями опасных геологических процессов положение трассы следует выбирать по результатам сравнения варианта обхода участков возможных при землетрясениях тектонических разрывов грунта, скальных обвалов, осыпей, оползней, лавин, селей, провалов грунта в карстовые полости с вариантами возведения защитных сооружений (улавливающих и подпорных стен, галерей и др.) или преодоления опасного участка с помощью моста (тоннеля).

5.2 При трассировании дорог в селеопасных горных долинах необходимо располагать трассу выше уровня движения селевых потоков с устройством искусственных сооружений для пропуска над или под дорогой селей, спускающихся в долину из поперечных логов. При необходимости пересечения русел селевых потоков следует выбирать створы, где сели проходят в однорукавных руслах с наиболее устоявшимися живыми сечениями.

5.3 При трассировании железных дорог следует избегать размещения площадок под станции и раздельные пункты в пределах оползнеопасных, селеопасных и лавиноопасных участков склонов.

5.4 Трассирование железных и автомобильных дорог вдоль цунамиопасных берегов морей должно выполняться по результатам сравнения вариантов размещения трассы на расстоянии от уреза воды, рассчитанным по удалению наката волн цунами, и варианта с устройством защитных сооружений от их воздействия на дорогу.

5.5 Трасса дороги должна выбираться, как правило, с обходом мест выхода на земную поверхность возникающих при землетрясениях тектонических разрывов. Возможность выхода на поверхность тектонических разрывов, их вид и другие характеристики следует устанавливать при изысканиях по данным сейсмотектонических исследований.

Примечание - При необходимости устройства моста (тоннеля) в местах возможного выхода на поверхность тектонических разрывов необходимо предусматривать защиту от них искусственных сооружений.

6 Земляное полотно

6.1 При проектировании земляного полотна железных, автомобильных и городских дорог в сейсмических районах размеры и форма земляных сооружений определяются на основе расчетов общей и местной устойчивости оснований, склонов и откосов при сейсмическом воздействии с учетом уплотнения, усиления или замены грунтов, а также принимая во внимание конструктивные защитные мероприятия, вытекающие из анализа последствий разрушительных землетрясений.

6.2 В конструкциях насыпей допускаются остаточные деформации и повреждения (осадки, смещения, трещины и др.), не приводящие к прекращению движения транспортных средств в результате землетрясения.

6.3 При сооружении насыпей железных, автомобильных и городских дорог должны соблюдаться следующие меры обеспечения сейсмостойкости:

- уплотнение грунтов с обеспечением показателя плотности не ниже 0,95 с армированием насыпи при невозможности достаточного уплотнения;

- отсыпка насыпей высотой более 12 м из разных грунтов должна выполняться с размещением более тяжелых грунтов в основании, более легких - в верхней части насыпи;

- при постройке насыпей на участках, сложенных илом, торфом, водонасыщенным рыхлым песком, текучепластичными глинистыми грунтами должны быть рассмотрены варианты замены или укрепления слабых грунтов армированием нижних слоев насыпи геосинтетическим материалом;

- на подходах к мостам насыпи на слабых основаниях, в том числе сложенных склонными к разжижению водонасыщенными мелкими и пылеватыми песками, допускается заменять береговыми пролетами моста с погружением нижних концов свай мостовых опор в слой прочного грунта, подстилающего слабые покровные отложения;

- подтопляемые насыпи на прижимных участках рек, озер и водохранилищ должны иметь защитные устройства (укрепления откоса, бермы из горной массы, подпорные стены), рассчитанные с учетом сейсмического воздействия.

6.4 При сооружении выемок на железных, автомобильных и городских дорогах должны выполняться следующие правила:

- при водонасыщенных грунтах откосов выемок должны устраиваться закюветные полки или кювет-траншеи с размерами, достаточными для размещения оплывающего при землетрясении грунта;

- крутизна откосов в скальных грунтах назначается в зависимости от степени выветрелости и трещиноватости скалы с устройством закюветной полки или кювет-траншеи для размещения осыпающегося при землетрясении грунта или с защитой поверхности откоса от вывала крупных обломков (облицовочной сеткой, набрызг-бетоном и др.);

- при устройстве земляного полотна на косогорах основную площадку, как правило, следует размещать полностью на полке, врезанной в склон, надоткосная часть полувыемки на склоне косогора должна проверяться на возможность возникновения скально-обвальных явлений с уточнением сейсмичности по высоте косогора;

- на склонах долин рек в криолитозоне при пересечении крупноглыбовых осыпей (курумов) крутизна откосов должна назначаться по условию их сейсмоустойчивости, но не круче 1:1;

- расчет устойчивости скальных откосов должен выполняться на основе изучения решетки трещиноватости с оценкой положения возможных поверхностей обрушения.

6.5 При проектировании земляного полотна на участках схода снежных лавин, карста и вблизи плотин водохранилищ необходимо предусматривать следующие защитные мероприятия:

- на участках лавинной опасности участки лавиносбора должны оборудоваться сооружениями лавинопредотвращения и лавиноторможения в виде сетчатых заборов, стен, траншей и др.;

- на участках карста необходимо проверять возможность обрушения сводов грунта над карстовыми полостями при землетрясении и осуществлять, при необходимости, мероприятия по заполнению полости, усилению тела насыпи армированием или обхода участка карста;

- для дорог вблизи плотин водохранилищ необходимо рассмотреть возможность обрушения горных масс со склонов при землетрясении в водохранилище с выходом образующейся волны в полосу дороги; в подобных случаях земляное полотно должно проектироваться с возвышением бровки земляного полотна над уровнем потока не менее чем на 0,5 м и защитой откосов бермами и укреплением, рассчитанными на воздействие водного потока.

6.6 При проектировании земляного полотна на скально-обвальном косогоре необходимы мероприятия по защите железнодорожного пути (проезжей части автомобильной дороги) от обвалов. В качестве защитных мероприятий следует предусматривать устройство заанкеренной в склон защитной металлической сетки, закрепление поверхности склона бетонным покрытием, устройство галереи, размещение между основной площадкой и склоном защитной стены или траншеи с размерами, достаточными для улавливания обваливающегося со склона грунта.

7 Верхнее строение пути и дорожная одежда

7.1 Сейсмостойкость верхнего строения пути железных дорог и дорожной одежды автомобильных (городских) дорог достигается за счет антисейсмических мероприятий при устройстве земляного полотна и защитных сооружений в полосе отвода дорог.

7.2 Железнодорожный путь, дорожная одежда и обочины автомобильных дорог за пределами зоны стихийного бедствия должны сохранять эксплуатационные свойства, позволяющие осуществлять движение поездов и автомобилей с установленной скоростью и грузоподъемностью в любое время года, включая весеннее половодье, а также в период выпадения ливневых дождей в целях обеспечения в необходимом объеме аварийно-спасательных работ и возможной эвакуации населения из зоны разрушительного землетрясения, совпавшего по времени с неблагоприятными погодными условиями.

7.3 В сейсмических районах следует предусматривать резервирование необходимого запаса рельсов, шпал и других элементов пути, а также строительных материалов для устранения повреждений на дорогах, возникающих в результате разрушительного землетрясения. Объем возможных повреждений пути (дорожной одежды) и дополнительного резервирования конструкций и материалов оценивается проектной организацией по техническому заданию заказчика с использованием правил оценки повреждений дорог при землетрясениях в отдаленных и труднодоступных районах.

8 Мосты

8.1 Расположение мостов

8.1.1 Сейсмостойкость мостов достигается размещением сооружений на благоприятных в сейсмическом отношении участках, правильным выбором системы моста, применением рациональных схем передачи сейсмической нагрузки на опоры, усилением несущих конструкций по расчету, осуществлением специальных конструктивных антисейсмических мероприятий, использованием прочных и легких материалов, допускающих развитие пластических деформаций, высоким качеством выполнения строительно-монтажных работ при постройке, капитальном ремонте и реконструкции сооружений.

8.1.2 Места мостовых переходов через большие реки следует выбирать на прямых участках речных долин с инженерно-геологическими условиями, допускающими опирание фундаментов опор на прочные малосжимаемые грунты.

8.1.3 Зоны сейсмотектонических дислокаций (тектонических рвов и уступов), образующих в руслах рек пороги и дамбы, на террасах и склонах - долины притоков и суходолов, следует рассматривать как участки, неблагоприятные для размещения мостов.

8.1.4 При невозможности избежать постройки моста на пересечении с активным тектоническим разломом фундаменты опор должны быть вынесены на крылья разлома за пределы зоны тектонического дробления горных пород, подферменные площадки опор уширены, балочные разрезные пролетные строения объединены в цепочку связями, предотвращающими обрушение конструкций при сдвиге отдельных опор вдоль оси моста.

8.1.5 К неблагоприятным для строительства мостов через большие реки, водохранилища и морские проливы следует относить участки территорий и акваторий, надводные и подводные склоны которых сложены сейсмически неустойчивыми песчано-глинистыми отложениями, образующими при землетрясениях оползни и водно-песчаные потоки.

8.1.6 При проектировании мостов на сейсмически неустойчивых склонах необходимо предусматривать комплекс мер (дренирование, водоотвод, устройство подпорных сооружений и др.), обеспечивающих устойчивость покровных отложений при землетрясении расчетной силы.

8.1.7 Опоры мостов, не должны располагаться в местах перемещения подводных потоков рыхлых морских отложений и вблизи грязевых вулканов. При невозможности избежать постройки опор моста на подводном склоне, покрытом рыхлыми илами и песками, необходимо рассчитывать опоры на гидродинамическое давление водно-песчаного потока.

8.1.8 При проектировании виадуков через долины с крутыми бортами, сложенными выветрелыми скальными породами, необходимо предусматривать меры против сейсмообвалов в створе виадука, включая удаление неустойчивых глыб и закрепление склонов с помощью бетонного или сетчатого покрытия.

8.1.9 Опоры моста через селеопасные долину реки или суходол должны быть расположены выше максимального за последние 100 лет уровня селевого потока, определяемого по данным общих инженерно-геологических изысканий.

8.1.10 При проектировании мостов в устьях рек и через морские проливы на цунамиопасных побережьях морей необходимо предусматривать пропуск волны цунами (бора) под мостом. Опоры моста следует располагать на возвышенных береговых террасах или рассчитывать на гидродинамическое давление волны цунами. Низ пролетных строений должен возвышаться не менее чем на 1 м над уровнем бора. Уровень бора принимается соответствующим вероятности превышения 1% в год для мостов классов сейсмостойкости I, II и 2% в год для мостов класса сейсмостойкости III.

8.2 Основные требования к конструкции

8.2.1 При проектировании мостов в сейсмических районах следует предусматривать применение материалов, соответствующих требованиям СП 35.13330.

8.2.2 В сейсмических районах допускается проектировать:

- мосты с разрезными пролетными строениями в виде стальных, железобетонных и сталежелезобетонных плитно-балочных конструкций, стальных ферм, а также арок с воспринятым распором;

- мосты с неразрезными пролетными строениями;

- мосты рамной и рамно-неразрезной систем;

- висячие и вантовые мосты;

- арочные шарнирные и бесшарнирные мосты, в том числе арочные мосты со сводами из стальных гофрированных оцинкованных листов, соединенных болтами.

8.2.3 При рассмотрении вариантов мостового перехода следует иметь в виду особенности мостов балочной системы с разрезными внешне статически определимыми пролетными строениями. К преимуществам балочной разрезной системы относится независимость напряжений в пролетных строениях от осадок и смещений вдоль оси моста фундаментов опор. В многопролетных мостах сейсмическая нагрузка от массы верхнего строения в направлении оси моста распределяется между опорами более равномерно, чем в неразрезной системе. Мосты разрезной системы отличают пригодность к эффективному усилению в процессе эксплуатации и возможность сокращения сроков восстановительных работ после разрушительного землетрясения.

8.2.4 К основным недостаткам всех типов разрезных пролетных строений относятся возможность сдвига из проектного положения вдоль и поперек оси моста и падение конструкций с опор на грунт при землетрясении. Для предотвращения падения разрезных пролетных строений на грунт они должны быть закреплены на опорах с помощью сейсмостойких опорных частей или специальных антисейсмических устройств.

8.2.5 При сравнении вариантов моста необходимо учитывать преимущества неразрезной системы, позволяющие перекрывать пролеты повышенной длины, что дает возможность уменьшить стоимость опор при строительстве мостов через большие реки, глубокие ущелья и морские проливы при залегании прочных грунтов под мощной толщей слабых покровных отложений, а также повысить устойчивость конструкции в отношении сброса с опор при землетрясении по сравнению с разрезными пролетными строениями.

8.2.6 В случае использования неразрезных пролетных строений с большой собственной массой сейсмическая нагрузка от массы пролетного строения, передаваемая на анкерную опору, делает ее конструкцию уязвимой при землетрясениях. При расчетной сейсмичности 9 баллов фундамент анкерной опоры следует закладывать на скальном грунте или уменьшать сейсмическую нагрузку на анкерную опору за счет изменения системы моста, конструкции опор и пролетного строения или применения специальных антисейсмических устройств.

8.2.7 Для повышения сейсмостойкости и уменьшения стоимости мостов с неразрезными пролетными строениями продольно-неподвижные опорные части могут быть установлены на двух и более гибких опорах, конструкция которых должна быть рассчитана на усилия, возникающие в рамно-неразрезной системе при изменении длины пролетного строения от температурного воздействия воздушной среды.

8.2.8 При невозможности применения гибких опор допускается устанавливать на мосту прерыватели колебаний между пролетным строением и оголовками опор. Прерыватели колебаний должны работать как жесткие связи между пролетным строением и опорами при землетрясении и выключаться из работы при медленных температурных перемещениях главных балок. Прерыватели должны распределять действующую вдоль оси моста сейсмическую нагрузку от массы неразрезного пролетного строения на все опоры пропорционально их жесткости.

8.2.9 При проектировании пилонов висячих и вантовых мостов в районах распространения разрушительных сейсмических волн из глубоких очагов землетрясений следует избегать применения чрезмерно гибких конструкций пилонов с периодом собственных колебаний по основной форме более 3,0 с.

8.2.10 Для уменьшения периода собственных колебаний пилонов необходимо рассмотреть варианты конструкции с увеличением ширины фасадных граней в нижней части и сужением верхней части пилона, т.е. с понижением центра масс системы. Эффективно уменьшить период собственных колебаний пилона вдоль оси моста можно также за счет установки прерывателей колебаний между пилоном и балкой жесткости с неподвижными опорными частями на массивном анкерном устое.

8.2.11 Арочные железобетонные бесшарнирные мосты допускается применять при возможности опирания массивных фундаментов опор на скальное основание. Надсводное строение больших арочных мостов с ездой поверху следует проектировать сквозным с применением стоек-стенок, омоноличенных с арками и плитой проезжей части.

8.2.12 При невозможности опирания фундаментов на скальный грунт допускается применять комбинированную систему с ездой поверху в виде стальной двухшарнирной гибкой арки, объединенной стойками с балкой жесткости.

8.2.13 При проектировании высоких эстакад допускается применение железобетонных опор с гибкими парными стойками и неразрезным пролетным строением, опертым на гибкие опоры с помощью продольно-неподвижных опорных частей.

8.2.14 При проектировании виадуков могут применяться рамные мосты с жесткими узлами между стальной фермой и стойками, выполненными в виде стальных стержневых конструкций, в том числе наклонных с шарнирным опиранием на скальное основание.

8.2.15 Для уменьшения сейсмической нагрузки железнодорожный путь на виадуках со стальными пролетными строениями допускается проектировать с ездой на металлических поперечинах, ездовое полотно на автодорожных и городских виадуках следует устраивать по ортотропной плите.

8.2.16 Арочные своды мостов, собираемые из металлических гофрированных листов, не должны терять устойчивость при землетрясении расчетной силы. В случае недостаточной устойчивости арочный свод из стандартных элементов следует усиливать ребрами жесткости, железобетонным покрытием или изменением сортамента листов.

8.2.17 Многопролетные арочные мосты в виде полуциркульных, полицентрических и коробовых сводов из сборных металлических гофрированных листов допускается применять при пересечении дорогой мелководных и широких водных преград. При выборе формы свода следует иметь в виду, что распределение напряжений в коробовых сводах менее благоприятно, чем в полуциркульных и полицентрических арках. Соотношение радиусов верхней части коробового свода и радиуса боковой зоны должно быть не более 4. Число пролетов арочных мостов со стальными гофрированными сводами не ограничивается.

8.2.18 Своды из металлических гофрированных листов должны опираться на фундаменты мелкого заложения или свайные фундаменты, конструкция которых определяется расчетом с учетом инженерно-геологических, гидрогеологических и геокриологических условий строительной площадки.

8.2.19 Проектное положение пролетных строений мостов всех систем не должно изменяться в результате землетрясения. Устойчивость пролетных строений против сдвига и опрокидывания обеспечивается жестким соединением пролетных строений арочных и рамных бесшарнирных мостов с опорами, сейсмостойкими опорными частями и антисейсмическими устройствами мостов с шарнирными соединениями пролетных строений с опорами.

8.2.20 Сейсмостойкие опорные части должны передавать с пролетных строений на опоры расчетные нагрузки, действующие вдоль и поперек оси моста, а также предотвращать подбрасывание опорных узлов пролетных строений.

8.2.21 Сейсмостойкие опорные части не должны препятствовать независимым колебаниям соседних секций моста, разделенных деформационными швами, а также повороту в плане пролетных строений из-за различия амплитуд колебаний оголовков опор моста.

8.2.22 При назначении ширины деформационных швов необходимо учитывать относительные перемещения при землетрясении концов пролетных строений, разделенных деформационным швом.

8.2.23 В случаях невозможности обеспечить устойчивость положения пролетных строений при землетрясении с помощью опорных частей в сейсмостойком исполнении необходимо включать в состав проекта специальные антисейсмические устройства.

8.2.24 Применение антисейсмических устройств необходимо предусматривать при проектировании мостов в районах сейсмичностью 9 и 10 баллов, включая:

- объекты, расположенные вблизи активных тектонических разломов (в зонах очагов возможных землетрясений);

- сооружения на участках проявления вторичных эффектов землетрясений, включая цунами;

- мосты, расположенные на кривых в плане;

- мосты с косыми в плане пролетными строениями;

- мосты с периодом собственных колебаний в горизонтальной плоскости более 1,5 с;

- все объекты класса сейсмостойкости I.

8.2.25 Антисейсмические устройства необходимо применять для предотвращения обрушения пролетных строений на грунт, предупреждения разрушения главных балок при их подбрасывании с последующим падением на площадки опирания, смягчения ударов пролетных строений в выступающие части опор, сохранения работоспособности опорных частей и деформационных швов, уменьшения сейсмической нагрузки от масс, регулирования усилий и перемещений в системе моста при сейсмическом воздействии.

8.2.26 В качестве антисейсмических устройств следует применять работающие на поперечную нагрузку жесткие ограничители горизонтальных перемещений пролетных строений (стопоры), растягиваемые сейсмической нагрузкой элементы (анкеры), смягчающие удары смежных конструкций (буферы), ограничивающие относительные перемещения концов соседних пролетных строений связи (сцепные устройства), поглощающие энергию колебаний демпферы, изменяющие жесткость и распределение усилий в системе амортизаторы и прерыватели колебаний (приложение А).

8.2.27 Опоры балочных мостов в сейсмических районах следует преимущественно проектировать в виде монолитных, сборных и сборно-монолитных железобетонных конструкций столбчатого или рамного типа, а также в виде опор-стенок. Размеры поперечных сечений и армирование опор определяются по расчету. В качестве арматуры следует применять стержни из арматурной стали, допускающей развитие пластических деформаций в узлах, стойках и ригелях рам.

8.2.28 При проектировании пилонов висячих и вантовых мостов, опор виадуков допускается предусматривать применение стальных конструкций.

8.2.29 В районах сейсмичностью 7 и 8 баллов могут использоваться монолитные бетонные опоры и сборно-монолитные бетонные опоры с дополнительными антисейсмическими конструктивными элементами, обеспечивающими надежное соединение облицовочных блоков между собой и с монолитным ядром опоры, а также связь тела опоры с плитой фундамента и оголовком опоры.

8.2.30 При проектировании железобетонных опор необходимо предусматривать обязательное конструктивное армирование плит свайных ростверков, массивных фундаментов мелкого заложения, непрерывное вертикальное армирование колонн высотой до 9 м и отнесение стыка арматуры колонн высотой более 9 м не менее чем на 3 м от верхней грани фундаментной плиты.

8.2.31 В случаях применения опор из железобетонных конструкций столбчатого типа в виде пустотелых оболочек из предварительно напряженного железобетона необходимо устраивать анкера на пучках из проволок. При расчетной сейсмичности 9 баллов не допускается применять без анкеров напрягаемую стержневую арматуру диаметром более 25 мм.

8.2.32 При расчетной сейсмичности 9 баллов рамные опоры с вертикальными стойками круглого поперечного сечения допускается проектировать в виде объединенных железобетонным ригелем стальных оболочек (труб), заполняемых бетоном на безусадочном цементе с армированием бетонного ядра арматурным каркасом.

8.2.33 При расчетной сейсмичности 9 баллов расстояние от торца разрезного пролетного строения до края подферменной плиты должно удовлетворять условиям

при м; (8.1)

при L > 100 м, (8.2)

где L - длина пролетного строения, м;

S - расстояние от торца пролетного строения до края подферменной плиты, см.

8.2.34 Для уменьшения изгибающих моментов в сваях от сейсмической нагрузки свайные фундаменты опор больших мостов при расчетной сейсмичности 9 баллов следует проектировать, применяя наклонные сваи в крайних рядах свайного поля. Число свай, в том числе наклонных, размеры их поперечного сечения и угол наклона устанавливаются расчетом.

8.2.35 При расчетной сейсмичности менее 9 баллов свайные фундаменты опор больших мостов допускается проектировать с вертикальными железобетонными сваями сечением не менее 600x600 мм или диаметром не менее 800 мм.

8.2.36 При проектировании фундаментов опор мостов глубина заложения массивных и свайных фундаментов определяется из условия прочности фундаментов по грунту и устойчивости слоев грунта, прорезаемых фундаментом.

8.2.37 При необходимости погружения свай на большую глубину через слой слабых грунтов допускается использовать стальные сваи из труб или сборных железобетонных оболочек, а также монолитные железобетонные сваи в стальных трубах и железобетонных оболочках, оставляемых в грунте. На поверхность стальных свай необходимо наносить покрытие, стойкое к электрохимической коррозии в водонасыщенных грунтах, водной среде и зоне переменного увлажнения. Железобетонные конструкции свай должны быть защищены от воздействия агрессивной среды.

8.3 Нагрузки и воздействия

8.3.1 При проектировании мостов сейсмические нагрузки следует учитывать совместно с постоянными нагрузками (воздействиями), силами трения в подвижных опорных частях, нагрузками от подвижного состава железных, автомобильных и городских дорог, а также с изменением свойств грунта, бетона, стали и других материалов (конструкций) при сейсмическом воздействии.

8.3.2 К постоянным нагрузкам (воздействиям) особого сочетания относятся:

- нагрузка от собственного веса конструкций;

- гидростатическое давление (взвешивающее действие воды);

- давление потока воды на опоры;

- воздействие усадки и ползучести бетона;

- воздействие осадки грунта;

- воздействие предварительного напряжения железобетонных конструкций;

- регулирование усилий в стальных пролетных строениях с железобетонной плитой проезжей части.

8.3.3 Коэффициент надежности к постоянным нагрузкам в сочетании с сейсмическим воздействием принимают равным средним значениям , приведенным в СП 35.13330.

8.3.4 Силы трения в подвижных опорных частях каткового, секторного и валкового типов, тангенциальных и плоских металлических опорных частях, опорных частях с прокладками из фторопласта, а также в качающихся стойках и подвесках определяют по указаниям СП 35.13330, полагая силы трения действующими в неблагоприятном для рассчитываемой конструкции направлении.

8.3.5 При определении сил трения в подвижных опорных частях с прокладками из фторопласта, работающими совместно с полированными листами из нержавеющей стали, нормативное значение коэффициента трения находят при температуре воздуха, равной среднегодовой температуре в месте строительства объекта.

8.3.6 При определении нагрузок на анкерные опоры неразрезных мостов равнодействующую сил трения, приложенных к пролетному строению со стороны подвижных опорных частей, допускается принимать равной нулю.

8.3.7 Совместное действие сейсмических нагрузок и нагрузок от подвижного состава, включая силу торможения, требуется учитывать при проектировании железнодорожных мостов на скоростных магистралях, магистралях с преимущественно пассажирским движением, особо грузонапряженных магистралях и железнодорожных магистралях категорий I-IV по СП 119.13330.

8.3.8 Нагрузки от автомобилей совместно с сейсмическими нагрузками учитывают при проектировании мостов на автомобильных дорогах общего пользования категорий I-IV по СП 34.13330, а также скоростных городских дорогах и магистральных улицах общегородского и районного значения.

8.3.9 Совместное действие сейсмических нагрузок и нагрузок от подвижного состава допускается не учитывать при проектировании железнодорожных мостов на дорогах категорий V по СП 119.13330, на внешних подъездных путях и внутренних путях предприятий, мостов на ведомственных автомобильных дорогах (за исключением случаев, оговоренных в задании на проектирование).

8.3.10 Сейсмические нагрузки не следует учитывать совместно с нагрузками от транспортеров и горизонтальных поперечных ударов подвижного состава при расчете железнодорожных мостов, а также с нагрузками от тяжелых одиночных четырехосных транспортных единиц по схеме НК, нагрузками от торможения и от ударов автомобилей в ограждение проезжей части при расчете мостов на автомобильных и городских дорогах.

8.3.11 Нормативную вертикальную нагрузку от подвижного состава железных дорог следует принимать в виде равномерно распределенной нагрузки интенсивностью , тс/м, загружая один путь на мосту. Показатель K, обозначающий класс нагрузки, для капитальных сооружений равен 14. Коэффициент , учитывающий отсутствие в поезде тяжелых транспортеров, равен 0,85 при длине загружения до 25 м и 1,00 при длине загружения более 50 м. При длине загружения от 25 до 50 м коэффициент определяют по интерполяции.

8.3.12 Для железнодорожных мостов, расположенных на кривой в плане, следует учитывать горизонтальную поперечную нагрузку от центробежной силы, определяемую согласно СП 35.13330.

8.3.13 Нормативная вертикальная нагрузка от подвижного состава автомобильных и городских дорог с каждой полосы движения для капитальных сооружений принимается в виде равномерно распределенной нагрузки интенсивностью 0,1K тс/м, где показатель K равен 14.

8.3.14 При одновременном загружении двух и более полос движения интенсивность нагрузки от автомобилей со второй и последующих полос умножают на коэффициент полосности , равный 0,6.

8.3.15 При учете сейсмического воздействия динамический коэффициент к нагрузкам от транспортных средств железных, автомобильных и городских дорог считают равным 1,0.

8.3.16 При определении расчетной нагрузки от транспортных средств на мосту следует исходить из допустимой вероятности 5% появления на мосту во время землетрясения расчетной или более тяжелой подвижной нагрузки. Поправка на вероятность одновременного воздействия на мост статистически независимых нагрузок достигается умножением расчетных нагрузок на коэффициенты сочетания.

8.3.17 Коэффициент сочетания следует принимать равным:

1,0 - для постоянных нагрузок и воздействий, сейсмических нагрузок, учитываемых совместно с постоянными нагрузками и воздействиями;

0,8 - для сейсмических нагрузок, действие которых учитывается совместно с нагрузками от подвижного состава железных, автомобильных и городских дорог;

0,7 - для нагрузок от подвижного состава железных дорог;

0,5 - для нагрузок от подвижного состава автомобильных и городских дорог.

Примечание - Для мостов на особо грузонапряженных железнодорожных магистралях, на автомагистралях категории IA, скоростных дорогах и магистральных улицах общегородского значения коэффициент сочетания к нагрузкам от транспортных средств может быть увеличен по согласованию с заказчиком исходя из расчетной интенсивности движения.

8.3.18 Ветровая и ледовая нагрузки, нагрузка от навала судов, температурные климатические воздействия и воздействие от морозного пучения грунта совместно с сейсмическими нагрузками не учитываются.

8.3.19 Сейсмические нагрузки, соответствующие толчкам силой 7 баллов и более, должны учитываться совместно со строительными нагрузками при проектировании пилонов висячих и вантовых мостов класса сейсмостойкости I. Сейсмическая нагрузка от массы пилона, опалубки и других обустройств определяется исходя из среднего интервала времени между землетрясениями расчетной силы Т = 100 лет.

8.3.20 Изменение при землетрясениях свойств грунта, бетона, стали и других материалов (конструкций) учитывается согласно СП 22.13330, СП 24.13330 и СП 14.13330.

8.3.21 Сейсмические нагрузки на мосты следует учитывать в виде сил инерции частей моста и подвижного состава, увеличенного (сейсмического) давления грунта насыпей подходов на устои, а также в виде сил инерции от присоединенных к опорам масс воды и разжиженного грунта. При определении сейсмических нагрузок, действующих вдоль оси моста, масса железнодорожного состава не учитывается.

Примечание - При проектировании мостов неразрезной, рамной и арочной систем следует учитывать дополнительные усилия в конструкциях, возникающие из-за различия наибольших амплитуд и асинхронности горизонтальных колебаний вдоль и поперек оси моста фундаментов мостовых опор при существенном различии их оснований по сейсмическим свойствам.

8.3.22 Сейсмические нагрузки от масс моста следует определять спектрально-модальным методом с учетом упругих деформаций конструкций и податливости рессор железнодорожного состава. Используемые при вычислении сил инерции динамические дискретные схемы составляют для моста в целом или для отдельных частей моста, являющихся самостоятельными колебательными системами. В обоснованных случаях допускается выполнять расчет по упрощенным схемам, выработанным практикой проектирования и учитывающим симметрию, однородность и другие структурные особенности конкретного сооружения.

Примечание - При проектировании мостов класса сейсмостойкости I следует выполнять поверочные расчеты несущих конструкций на воздействие в виде акселерограмм колебаний грунта, соответствующих сейсмичности района строительства, с приведением выбранных записей к акселерограммам толчков расчетной для сооружения силы умножением ускорений на поправочные коэффициенты согласно 8.3.30.

8.3.23 При определении сейсмической нагрузки, направленной вдоль оси балочного моста, следует считать, что при сейсмическом воздействии силы трения в катковых, секторных и валковых опорных частях, опорных частях с прокладками из фторопласта, а также в качающихся стойках и подвесках преодолеваются. Расчетные схемы составляют для отдельных частей моста, состоящих из одной опоры и неподвижно опертых на нее пролетных строений. Динамическую расчетную схему принимают в виде упруго закрепленного в грунте стержня или стержневой системы, испытывающих перемещения в плоскости моста. Массу пролетных строений, имеющих продольно-неподвижные опорные части на данной опоре, относят к уровню шарниров неподвижных опорных частей.

8.3.24 Поперечную к оси балочного моста сейсмическую нагрузку допускается определять для отдельных фрагментов сооружения, состоящих из одной опоры и присоединенной к опоре массы, равной половине массы двух примыкающих пролетных строений. Расчетную схему фрагмента моста принимают в виде упруго закрепленного в грунте вертикального стержня или стержневой системы, испытывающих перемещения из плоскости моста. Присоединенную массу пролетных строений относят к их центрам тяжести. При сочетании сейсмического воздействия с нагрузками от подвижного состава железных, автомобильных и городских дорог в расчетной схеме учитывают также половину суммарной массы временной вертикальной нагрузки на примыкающих к опоре пролетных строениях.

8.3.25 При вычислении сил инерции в системе моста следует использовать дискретные расчетные схемы. Нормативный вес конструкций и подвижного состава умножают на коэффициенты надежности, полосности и сочетания. Собственный вес (массу) подводных частей опор и фундаментов определяют без учета гидростатического давления.

Примечание - При определении сил инерции от масс опоры с фундаментом в виде свайного ростверка допускается считать сваи невесомыми. При этом расчетный вес (массу) плиты ростверка увеличивают на 25% суммарного веса (массы) свай.

8.3.26 При определении сил инерции единичные перемещения точек расположения сосредоточенных грузов в системе находят с учетом работы конструкций и оснований опор моста в упругой стадии. Деформации рессор железнодорожного подвижного состава учитывают согласно 8.3.29.

8.3.27 Единичные перемещения опоры с фундаментом мелкого заложения следует вычислять, суммируя упругие перемещения тела опоры выше подошвы фундамента, определяемые по правилам строительной механики стержневых систем, с перемещениями от упругого поворота фундамента в грунте.

Примечание - Для грунтов с условным сопротивлением сжатию единичные перемещения от поворота фундамента мелкого заложения в грунте могут не учитываться.

8.3.28 Единичные перемещения опоры, имеющей фундамент в виде свайного ростверка, следует находить с учетом горизонтального перемещения и поворота плиты ростверка. Влияние сейсмического воздействия на условия заделки свай в водонасыщенных песках и слабых глинистых грунтах ниже верхней границы расчетной толщи грунта, допускается учитывать путем снижения на 30% значений коэффициента пропорциональности K, приведенных в СП 24.13330.

8.3.29 Перемещение поперек оси моста центра тяжести железнодорожного подвижного состава, расположенного на высоте 2 м от уровня головок рельсов, от приложенной в этом центре горизонтальной единичной силы, происходящее за счет упругих деформаций рессор, м/тс, следует определять по формуле

, (8.3)

где Q - расчетный вес подвижного состава, определяемый для отдельных фрагментов сооружения согласно 8.3.24.

8.3.30 Расчетная сейсмическая нагрузка от масс моста, приложенная в точке k и соответствующая i-му тону собственных колебаний системы, определяется по формуле

, (8.4)

где - коэффициент, учитывающий влияние на сейсмическую нагрузку снижения жесткости сооружения и увеличение рассеяния энергии колебаний из-за появления трещин и пластических деформаций в конструкциях и грунтах основания;

- коэффициент, позволяющий уточнять исходную сейсмичность по данным о сейсмическом режиме местности;

- коэффициент инженерно-геологической обстановки на участке строительства;

- коэффициент рельефа местности, определяемый расчетом по данным изысканий;

- коэффициент, учитывающий отклонение декремента колебаний объекта от стандартного значения, в том числе за счет работы демпферов;

А - соответствующая исходной сейсмичности наибольшая амплитуда ускорения колебаний грунта, выраженная в долях ускорения свободного падения;

- коэффициент динамичности, соответствующий i-му тону собственных колебаний моста;

- коэффициент формы колебаний моста;

- отнесенный к точке k расчетный вес сооружения, определяемый в необходимых случаях с учетом присоединенной к опорам массы воды (разжиженного грунта) и нагрузок от подвижного состава железных, автомобильных и городских дорог с коэффициентом надежности по нагрузке согласно СП 35.13330.

8.3.31 Коэффициент следует принимать равным:

0,50 - для мостов класса сейсмостойкости I;

0,37 - для мостов класса сейсмостойкости II;

0,25 - для мостов класса сейсмостойкости III.

8.3.32 Поправочные коэффициенты и определяют по данным изысканий по формулам:

, (8.5)

, (8.6)

где - поправка на сейсмический режим местности по данным изысканий;

- поправка на инженерно-геологические условия по данным изысканий.

8.3.33 Коэффициент определяется по формуле

, (8.7)

где h - относительный коэффициент затухания по основной форме колебаний сооружения в долях критического затухания, определяемый на основании данных динамических испытаний близких по конструкции сооружений.

Для сооружений, не имеющих испытанных аналогов или оборудованных гасителями колебаний, коэффициент h находят посредством расчета поглощения энергии колебаний, учитывающего характеристики поглощения энергии в окружающей среде, конструкциях сооружения и гасителях колебаний (приложение Б).

Примечание - В зависимости от результатов динамических испытаний и расчета влияния среды конструкции сооружения и демпферов на процесс затухания колебаний значение коэффициента принимают от 0,7 до 1,5. При отсутствии данных об относительном коэффициенте затухания h допускается принимать .

8.3.34 A - соответствующая исходной сейсмичности наибольшая амплитуда ускорений горизонтальных колебаний грунта, выраженная в долях ускорения свободного падения. Значение А принимается равным 0,1; 0,2; 0,4 и 0,8 при исходной сейсмичности 7, 8, 9 и 10 баллов по шкале MSK-64 соответственно.

Примечание - При проектировании мостов произведение коэффициентов , , и величины А принимается не более 0,4.

8.3.35 Наибольшее ускорение вертикальных колебаний грунта получают умножением наибольшего ускорения горизонтальных колебаний на переходный коэффициент для участков вблизи сейсмически активных разломов (удаленных от них менее чем на среднюю глубину очагов землетрясений в районе строительства) и для прочих участков.

8.3.36 Коэффициент динамичности , соответствующий i-му тону собственных колебаний сооружения и относительному коэффициенту затухания h = 5%, следует находить в зависимости от категории грунта расчетной толщи по сейсмическим свойствам и периоду собственных колебаний сооружения по таблице 8.1.

Примечание - Для сооружений класса сейсмостойкости I коэффициент динамичности допускается уточнять на основании анализа записей колебаний грунта временной сетью регистрации землетрясений на участке строительства.

Таблица 8.1 - Коэффициенты динамичности для грунтов категорий I, II, III по сейсмическим свойствам

Категория грунта расчетной толщи по сейсмическим свойствам	Сейсмическая жесткость расчетной толщи грунта ,	Коэффициенты динамичности
I	Более 2570	при при , но не менее 1,0 при
II	От 655 до 2570	при при , но не менее 1,0 при
III	Менее 655	при при , но не менее 1,0 при

8.3.37 Коэффициент формы колебаний сооружения следует вычислять по формуле

, (8.8)

где и - смещения сооружения при собственных колебаниях по i-й форме в точках k и j;

- расчетный вес сооружения, отнесенный к точке j.

Примечание - При различии переносных ускорений масс, в том числе из-за неодинаковой интенсивности или несинхронности колебаний грунта в основаниях опор моста, следует использовать обобщенную формулу (В.39) приложения В для определения коэффициента формы колебаний сооружения.

8.3.38 Сейсмическое давление неармированного грунта насыпи подхода и грунта засыпки пазух котлована на контактирующие с грунтом поверхности тела устоя и фундаментной плиты со стороны насыпи следует определять с учетом сил инерции в грунте и изменения угла внутреннего трения при сейсмическом воздействии. Наклон задней грани устоя, трение между грунтом и задней гранью устоя (фундаментной плиты), давление грунта конуса и засыпки пазух котлована со стороны пролета допускается не учитывать.

8.3.39 Равнодействующая расчетного сейсмического горизонтального давления грунта определяется по формуле

, (8.9)

где - удельный вес грунта насыпи, определяемый с учетом коэффициента надежности по 8.3.3 и СП 35.13330;

В - расчетная ширина устоя в плоскости задних граней, на которую распределяется сейсмическое давление грунта;

Н - высота насыпи, считая от подошвы фундаментной плиты до подошвы шпал железнодорожных мостов и до низа дорожного покрытия автодорожных и городских мостов;

- коэффициент бокового давления грунта насыпи в условиях сейсмического воздействия.

8.3.40 Коэффициент бокового давления песчаного грунта насыпи допускается определять по таблице 8.2 в зависимости от нормативного угла внутреннего трения и силы расчетного землетрясения.

Примечание - Значение следует принимать по указаниям СП 35.13330.

Таблица 8.2 - Коэффициент бокового давления грунта при сейсмическом воздействии

Нормативный угол внутреннего трения	Расчетная сейсмичность, баллы
	7	8	9	10
25°	0,45	0,50	0,62	0,98
30°	0,37	0,42	0,52	0,81
35°	0,31	0,34	0,43	0,68
40°	0,25	0,28	0,36	0,57
Примечание - При дробных значениях расчетной сейсмичности и промежуточных чинах# угла коэффициент определяют по интерполяции.

8.3.41 Промежуточные опоры мостов, расположенные в реках, водохранилищах, проливах и заливах, следует проектировать с учетом сейсмического давления воды и разжиженного грунта, если суммарная глубина водоема и слоя неустойчивого грунта у опоры с учетом общего размыва превышает 5 м. При определении глубины водоема у опоры поверхность дна принимается без учета воронки местного размыва.

8.3.42 Сейсмическое давление воды и разжиженного грунта находят как горизонтальную инерционную нагрузку от присоединенных к подводным конструкциям масс воды и разжиженного грунта. Присоединенные к опоре массы допускается принимать равными массам воды (разжиженного грунта) в объеме свай и других частей опоры, погруженных в воду и разжиженный грунт.

8.3.43 При определении нагрузок на свайные фундаменты, прорезающие слои неустойчивого при землетрясении расчетной силы водонасыщенного песка, следует учитывать дополнительную нагрузку на сваи, возникающую при уплотнении песка по окончании вибраций. Величина дополнительной нагрузки рассматривается в виде силы отрицательного (направленного сверху вниз) трения по боковой поверхности свай, возникающей при уменьшении объема заполненных водой пор и осадке разжиженных слоев песка.

Примечание - Дополнительная нагрузка в виде отрицательных сил трения на сваи не учитывается совместно с силами инерции от масс грунта, воды и сооружения.

8.4 Расчеты на сейсмостойкость

8.4.1 Расчеты мостов с учетом сейсмических нагрузок следует выполнять на прочность и устойчивость несущих конструкций, прочность и устойчивость грунтов строительной площадки, по ограничению поворота фундаментов мелкого заложения, предотвращению хрупкого разрушения предварительно напряженных железобетонных конструкций и предельно допустимым относительным линейным и угловым перемещениям в плане смежных секций моста, разделенных деформационными швами.

8.4.2 Расчеты на прочность и устойчивость проводят по правилам, изложенным в СП 35.13330, СП 63.13330, СП 22.13330, СП 24.13330, с учетом дополнительных требований настоящего свода правил.

8.4.3 Расчетные значения сейсмических продольных и поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов следует находить посредством расчета конструкций на сейсмическую нагрузку, соответствующую отдельным формам собственных колебаний объекта, с последующим вычислением усилий по формуле

, (8.10)

где - расчетное усилие в рассматриваемом сечении;

- число учитываемых в расчете форм собственных колебаний объекта;

- усилие в рассматриваемом сечении от нагрузки, соответствующей i-й форме собственных колебаний объекта.

8.4.4 Напряженно-деформированное состояние объекта, рассчитываемого по консольной схеме, допускается находить, используя сейсмическую нагрузку от масс, соответствующую нескольким формам собственных колебаний:

, (8.11)

где - расчетная сейсмическая нагрузка от массы ;

- сейсмическая нагрузка от массы , соответствующая i-й форме собственных колебаний объекта.

8.4.5 При расчете опор балочных мостов с присоединенными массами пролетных строений, подвижного состава, воды и разжиженного грунта массу системы допускается считать сосредоточенной в 8-10 точках по высоте сооружения. Число учитываемых в расчете форм собственных колебаний принимают равным числу сосредоточенных масс.

8.4.6 При проверке конструкций устоев с фундаментами мелкого заложения на устойчивость против сдвига и опрокидывания удерживающая горизонтальная сила, создаваемая давлением грунта конуса насыпи и засыпки пазух котлована, не учитывается.

Силы трения между подошвой фундамента мелкого заложения на немерзлых или оттаивающих многолетнемерзлых грунтах следует принимать по СП 35.13330.

Понижающий коэффициент условий работы, учитывающий влияние сейсмического воздействия на силы трения между подошвой фундамента и основанием из песчаных или глинистых грунтов, следует принимать по СП 24.13330 как для сопротивления этих грунтов по боковой поверхности свай при землетрясениях.

8.4.7 При расчетной сейсмичности 9 баллов усилия в сейсмостойких опорных частях и анкерных антисейсмических устройствах, удерживающих от подбрасывания опорные узлы пролетных строений мостов, следует принимать не менее 10% опорной вертикальной реакции от собственного веса конструкции.

8.4.8 При расчете на прочность анкерных болтов опорных частей и антисейсмических устройств, удерживающих опорные узлы пролетных строений от сдвига, следует назначать коэффициент надежности . Диаметр анкерных болтов следует принимать не менее 25 мм при длине заделки в бетон не менее 10 диаметров.

8.4.9 При расчете на прочность бетонных, железобетонных и стальных конструкций мостов, сварных и болтовых соединений, а также при расчете на устойчивость формы стальных элементов кратковременность действия сейсмической нагрузки следует учитывать, умножая расчетные сопротивления материалов на дополнительный коэффициент условий работы, регламентированный в СП 14.13330.

Примечание - Для стержневой арматуры с относительным удлинением при разрыве коэффициент, учитывающий кратковременность сейсмической нагрузки, равен 1,0.

8.4.10 При расчетной сейсмичности 9 баллов предварительно напряженные железобетонные конструкции мостов следует проектировать таким образом, чтобы усилие, соответствующее пределу прочности рассматриваемого сечения, было больше усилия, вызывающего образование поперечных трещин, не менее чем на 25%.

8.4.11 При расчете оснований фундаментов мелкого заложения по несущей способности и при определении несущей способности свай по грунту силы сопротивления грунта сжатию под нижними концами свай (подошвой фундамента мелкого заложения) и силы сопротивления грунта по боковой поверхности свай находят с учетом коэффициентов условий работы, регламентированных в СП 22.13330 и СП 24.13330. Сопротивление грунта по боковой поверхности свай учитывается от уровня верхней границы расчетной толщи грунта до низа свай.

Примечание - При расчете свайных фундаментов коэффициент условий работы для корректировки значения расчетного сопротивления водонасыщенного песчаного грунта под нижними концами свай допускается принимать таким же, как для корректировки расчетных сопротивлений того же грунта по боковой поверхности свай.

8.4.12 При проектировании фундаментов мелкого заложения следует исключать возможность недопустимого поворота фундамента в вертикальной плоскости в результате землетрясения. Для ограничения поворота эксцентриситет равнодействующей активных сил относительно центра тяжести сечения по подошве фундаментов должен удовлетворять следующим условиям:

- в сечениях по подошве фундаментов, заложенных на нескальном грунте, ;

- в сечениях по подошве фундаментов, заложенных на скальном выветрелом и сильновыветрелом грунте, ,

где R - радиус ядра сечения по подошве фундамента со стороны более нагруженного края сечения.

8.4.13 Амплитуды колебаний торцов пролетных строений мостов, установленных на продольно-подвижные опорные части, относительно оголовков опор и торцов соседних пролетных строений не должны превышать допустимых перемещений в подвижных опорных частях и деформационных швах.

Примечание - Амплитуды колебаний оголовков опор и торцов пролетных строений при сейсмическом воздействии следует определять как сумму амплитуд колебаний расчетной толщи грунта и конструкций опор.

8.4.14 Суммарный угол относительного поворота в плане соседних разрезных балочных пролетных строений железнодорожных и совмещенных мостов на промежуточных опорах не должен превышать при сейсмическом воздействии 0,010 рад и 0,009 рад для линий с движением грузовых поездов со скоростями до 120 км/ч и 140 км/ч соответственно.

8.4.15 При определении угла следует рассмотреть колебания из плоскости моста секции, включающей в себя три опоры и два пролетных строения. На средней опоре угол определяется по формуле

, (8.12)

где , и - наибольшие амплитуды колебаний подферменных плит опор N 1-3 поперек оси моста при расчетном сейсмическом воздействии;

и - длины пролетных строений, примыкающих к опоре N 2.

8.4.16 При определении наибольших амплитуд колебаний оголовков опор (подферменных плит) необходимо учитывать влияние на перемещения допускаемых при сейсмическом воздействии трещин и пластических деформаций в железобетонных конструкциях опор. Влияние на жесткость изгибаемых железобетонных конструкций трещин и пластических деформаций следует учитывать согласно СП 63.13330.

9 Транспортные тоннели и метрополитены

9.1 Трассирование тоннелей

9.1.1 Трассирование транспортных тоннелей - горных (перевальных и мысовых), подводных (под реками, морскими проливами и заливами), тоннелей метрополитенов должно выполняться из условия обеспечения их сейсмостойкости при землетрясениях расчетной силы и ремонтопригодности на всем протяжении тоннеля, включая порталы и грунтовый (породный) массив на припортальных и заглубленных участках тоннельного перехода.

9.1.2 При выборе трассы следует избегать участков с резким изменением геоморфологических условий по длине тоннеля, участков с повышенной трещиноватостью скального массива и зон тектонических разломов.

9.1.3 При трассировании тоннельных переходов следует отдавать предпочтение вариантам с более глубоким заложением тоннеля в однородных по сейсмической жесткости грунтах с пересечением активных магистральных тектонических разломов перпендикулярно их простиранию и с учетом характера залегания грунтовых вод.

9.1.4 Трассу тоннеля целесообразно прокладывать в благоприятных по сейсмическим свойствам грунтах (скальных, крупноблочных, маловлажных песчаных, твердых глинистых). Не следует размещать тоннель в текучепластичных и текучих глинистых грунтах, сейсмически неустойчивых и просадочных грунтах, курумах, зонах карстообразования и конусах выноса обломочного материала со склонов. При необходимости пересечения зон, сложенных указанными грунтами, должны рассматриваться варианты их обхода и усиления конструктивных элементов тоннеля.

9.1.5 Трассирование горных тоннелей и тоннелей метрополитена в сейсмических районах должно выполняться с учетом возможности снижения сейсмической опасности за счет планировочных, технологических и конструктивных мероприятий, включая заглубление тоннеля и укрепление грунтов.

9.1.6 Для обоснования выбора трассы горных тоннелей длиной более 500 м, тоннелей метрополитенов и тоннелей, сооружаемых в особо сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях, а также подводных тоннелей необходимо привлекать профильные научно-исследовательские и проектно-изыскательские организации.

9.1.7 Выбор трассы горных тоннелей длиной более 500 м на железных и автомобильных дорогах категорий II и выше, скоростных городских дорогах и тоннелей метрополитенов следует проводить с учетом результатов работ по УИС и СМР, выполняемых на основе полевых сейсмотектонических и инженерно-геологических работ, инженерного анализа последствий землетрясений, данных сейсморазведки и инструментальных измерений, полученных на сейсмометрических станциях, а также применения численных методов решения задач инженерной сейсмологии.

9.1.8 Выбор трассы подводных тоннелей следует проводить по данным инженерно-геологических, инженерно-сейсмологических, гидрологических изысканий, статистики гидрометеорологических наблюдений и гидрометрии. При расположении трассы тоннеля под морскими проливами (заливами) для вариантов с конструкцией тоннеля по технологии "заводных секций" необходимо учитывать возможные параметры волн цунами, вызываемых тектоническими подвижками на дне океана, и их направленность по отношению к трассе тоннеля.

9.1.9 Размещение станций метрополитена на участках, пересекаемых тектоническими разломами, не допускается.

9.2 Основные требования к конструкции

9.2.1 Конструирование тоннельных обделок следует выполнять с учетом следующих принципов:

- уменьшения напряжений в обделке за счет выбора ее формы и рационального распределения по сечению масс и жесткостей;

- снижения сейсмических нагрузок на обделку тоннеля за счет увеличения сейсмической жесткости грунтов окружающего массива путем проведения мероприятий по его инъекционному укреплению, анкерованию обделки в массив и пр.;

- поглощения деформаций вдоль оси тоннеля антисейсмическими швами.

9.2.2 При пересечении тоннелем слоя слабых грунтов (илов, мягкопластичных глин и т.п.) следует предусматривать специальные меры по их уплотнению, закреплению или замене.

9.2.3 При сейсмичности участка строительства 7 баллов и более обязательным является применение обделки. Конструкция обделки должна быть проверена расчетом на сейсмостойкость. При расчете временной крепи со сроком эксплуатации до 18 мес. сейсмическое воздействие допускается не учитывать.

9.2.4 При расчетной сейсмичности 7 баллов в скальных грунтах допускается применение набрызгбетонной обделки в сочетании с анкерами для обеспечения полного сцепления с грунтом.

9.2.5 Для снижения напряжений в сечениях обделки горные тоннели проектируются с круговой либо подковообразной обделкой с обратным сводом. Без обратного свода бетонные и железобетонные обделки должны устраиваться с заделкой нижней части стен в массив скального грунта.

9.2.6 При расчетной сейсмичности 9 баллов проекты тоннелей длиной более 700 м на железных и автомобильных дорогах категорий II и выше и скоростных городских дорогах при технико-экономическом обосновании могут включать в себя сервисные тоннели с возможным их использованием как дублеров для аварийного проезда восстановительной техники и эвакуации пассажиров.

9.2.7 Для участков пересечения тоннелем активных тектонических разломов, по которым возможна подвижка массива горных пород, при соответствующем технико-экономическом обосновании необходимо предусматривать увеличение поперечного сечения тоннеля с учетом вероятной амплитуды сейсмотектонического разрыва горных пород.

9.2.8 При разработке конструкций тоннелей длиной более 700 м в районах сейсмичностью 9 баллов следует проводить расчетно-экспериментальные исследования для уточнения работы конструкции в сложных инженерно-геологических условиях и методов расчета конструкций.

9.2.9 При расчетной сейсмичности 8 и более баллов обделку тоннелей следует проектировать замкнутой. Для тоннелей, сооружаемых открытым способом, следует применять цельносекционные сборные или монолитные конструкции.

9.2.10 Горные тоннели, сооружаемые в скальных грунтах, для снижения сейсмических напряжений следует проектировать в случае использования монолитного бетона или железобетона с двухслойными обделками с разделением нагруженного слоя и основного несущего внутреннего слоя гидроизоляционным материалом.

9.2.11 На припортальных участках тоннеля при толщине слоя грунта над сводом менее трех наибольших размеров поперечного сечения выработки необходимо применять железобетонные или металлические обделки.

9.2.12 Для перегонных тоннелей метрополитенов при закрытом способе работ применяются круговые обделки, при открытом способе - цельносекционные или монолитные, для станционных тоннелей - односводчатые конструкции. Элементы сборных обделок необходимо соединять между собой связями растяжения в плоскости поперечного сечения тоннеля (армированием, сваркой, болтовыми и скобовыми соединениями и т.п.).

9.2.13 Транспортные и пешеходные тоннели в дорожных насыпях допускается сооружать из металлических гофрированных оболочек замкнутого контура или подковообразного поперечного сечения с опиранием их на малосжимаемый грунт, фундаменты мелкого или глубокого заложения.

9.2.14 Сейсмостойкость монолитных тоннельных конструкций при распространении продольных сейсмических волн вдоль оси тоннеля должна обеспечиваться антисейсмическими деформационными швами, призванными предотвращать образование разрывов в обделке тоннеля. Конструкция антисейсмического деформационного шва должна допускать взаимные продольные смещения смежных участков обделки без силового взаимодействия при обеспечении гидроизоляции тоннеля. Расстояние между деформационными швами определяется расчетом.

9.2.15 В местах пересечения тоннелем активных тектонических разломов следует устраивать дополнительные антисейсмические швы с усиленным армированием прилегающих участков обделки и увеличением при соответствующем технико-экономическом обосновании поперечного сечения обделки на прилегающих участках на протяжении, определенном с учетом данных горизонтального разведочного бурения, но не менее пяти наибольших поперечных сечений выработки с каждой стороны.

9.2.16 Порталы тоннелей в сейсмических районах рекомендуется проектировать в зависимости от состояния грунтов на подходах к тоннелю врезными или выносными, как правило, железобетонными с засыпкой и уположением лобового откоса. При расчетной сейсмичности 7 баллов допускается применение бетонных порталов в устойчивых скальных грунтах с железобетонными лобовыми подпорными стенами с парапетом над поверхностью откоса высотой не менее 1 м.

9.3 Расчеты на сейсмостойкость

9.3.1 Расчет тоннельных обделок в сейсмических районах выполняют по первому предельному состоянию:

- на основные сочетания нагрузок;

- особые сочетания, включающие постоянные нагрузки и сейсмическое воздействие.

9.3.2 Расчетная сейсмичность для конструкций тоннеля определяется предельно допустимым сейсмическим риском (классом сейсмостойкости) по таблице 4.1.

9.3.3 Конструкции тоннелей рассчитывают на сейсмические воздействия с учетом свойств окружающих грунтов методами механики сплошных сред или строительной механики в соответствии с требованиями СП 120.13330 и СП 122.13330. Напряжения в обделках тоннелей от сейсмических воздействий суммируют с напряжением от постоянных нагрузок.

9.3.4 Обделки тоннелей глубокого заложения (расстояние от шелыги свода до земной поверхности составляет не менее трех максимальных поперечных размеров выработки) рассчитывают исходя из определения (приложение Е) для каждого нормального сечения обделки тоннеля угла падения продольных и поперечных волн, при котором в данном сечении нормальные тангенциальные напряжения приобретают экстремальные значения.

9.3.5 Для предварительных расчетов при отсутствии точных характеристик грунтов на конкретном участке тоннеля сейсмические нормальные и касательные напряжения в изотропном массиве, возникающие на бесконечности по произвольным взаимно перпендикулярным направлениям от действия сейсмических волн сжатия-растяжения и сдвига, рекомендуется определять по данным таблицы Ж.1 приложения Ж.

9.3.6 Расчеты тоннелей, сооружаемых открытым способом, выполняются на действие инерционных сил от масс грунта и конструкции тоннеля при вертикальном и горизонтальном направлениях сейсмического воздействия.

9.3.7 Расчеты на прочность элементов конструкции и оснований тоннелей выполняют с учетом особенностей конструкций и технологии производства работ, а также изменения свойств грунта, бетона, стали, сварных и других соединений при сейсмическом воздействии по СП 14.13330.

10 Водопропускные трубы

10.1 В сейсмических районах следует применять, как правило, железобетонные и металлические трубы. Вид трубы и размеры поперечного сечения конструкции должны быть обоснованы расчетом на нагрузки особого сочетания по ГОСТ 27751 и не противоречить требованиям других норм в области транспортного строительства.

10.2 Бетонные трубы с конструктивным антисейсмическим усилением допускается применять в районах сейсмичностью 7 и 8 баллов.

10.3 Конструкции водопропускных труб должны обеспечивать безопасный пропуск водного потока, удовлетворять требованиям прочности (устойчивости), не подвергаться физическому износу, при котором возникает необходимость прекращения их эксплуатации, не испытывать осадки, нарушающие нормальную эксплуатацию.

10.4 В период весеннего половодья и выпадения ливневых дождей водопропускные трубы должны обеспечить пропуск паводка без размыва насыпей для сохранения пропускной способности путей сообщения, достаточной для выполнения аварийно-спасательных работ в зоне разрушительного землетрясения, совпавшего по времени с паводком.

10.5 При формировании стоков, превышающих расчетные, создаются благоприятные условия для фильтрации воды через тело насыпи и основание трубы с вымыванием (суффозией) частиц грунта. Взвешивающее действие воды в грунте и гидродинамическое (фильтрационное) давление, а также уменьшение удельного сцепления и угла внутреннего трения грунтов при замачивании способствуют потере устойчивости низового откоса насыпи и разрушению концевых звеньев трубы.

10.6 В сейсмических районах для уменьшения опасности разрушения насыпей и водопропускных труб на железных дорогах общей сети категорий IV и выше при паводках вероятность превышения расчетных расходов воды трубами принимается равной 1%, как для сооружений, перерыв движения по которым не допускается. Для насыпей и водопропускных труб на автомобильных дорогах категорий IV и выше вероятность превышения максимальных расходов принимается по СП 35.13330, как для районов с малоразвитой сетью автомобильных дорог.

10.7 Для предотвращения фильтрации воды через насыпь необходимо:

- укладывать на откосы насыпи под укрепление (матрацы Рено, георешетка) геосинтетические материалы, пропускающие воду, но задерживающие частицы грунта;

- укладывать на откосы насыпи под укрепление материалы, не пропускающие воду;

- укреплять откосы монолитным бетоном с водонепроницаемостью не менее W6.

10.8 При устройстве трубы на борту лога и засыпке тальвега глинистым грунтом происходит замачивание нижних слоев насыпи, что может привести к оползанию откосов. Для повышения устойчивости откосов следует предусматривать засыпку тальвега крупнообломочным дренирующим грунтом ниже входного оголовка трубы.

10.9 Потеря устойчивости откосов насыпи при землетрясении вызывает разрушение концевых участков труб в зоне сползания грунта. Для насыпей и водопропускных труб на автомобильных дорогах категорий IV и выше вероятность превышения максимальных расходов принимается по СП 35.13330, как для районов с малоразвитой сетью автомобильных дорог. Для повышения устойчивости откосов насыпь может быть армирована геосинтетическим материалом.

10.10 Долговечность труб определяется выбором положения трубы в плане и в профиле, способом опирания на грунт, материалом конструкции, размерами и формой поперечного сечения, защищенностью от агрессивного воздействия окружающей среды, расчетом на нагрузки и воздействия основного и особого сочетания, включая сейсмическое воздействие.

10.11 Расчетный срок службы водопропускных труб в сейсмических районах в диапазоне возможных значений от 50 до 100 лет определяет генеральный проектировщик по согласованию с заказчиком.

10.12 Истирающее воздействие на внутреннюю поверхность металлических гофрированных труб оказывают взвешенные в воде и перекатываемые по дну водотока минеральные частицы наносов, быстро истирающие цинковое покрытие стальных труб с последующей электрохимической коррозией стали.

10.13 Для ослабления активизирующихся в результате землетрясения процессов абразии и заиливания стальных труб необходимо укреплять откосы насыпей и выемок, поставляющих при размыве частицы грунта в водотоки, а также создавать перед входом в трубы накопительные емкости (бассейны аккумуляции наносов) для осаждения и накопления песчаных, илистых и глинистых частиц.

10.14 Эксплуатационные организации обязаны выполнять осмотры насыпей и выемок после ливневых дождей и землетрясений, проводить работы по ликвидации промоин и мест сползания грунта, а также по очистке накопительных бассейнов от наносов.

10.15 При интенсивном развитии электрохимических процессов, которые поражают в первую очередь нижнюю половину внутренней поверхности стальных труб, необходимо при проектировании оценивать срок службы труб и предусматривать меры защиты их от коррозии (приложение Г).

10.16 Неравномерная осадка насыпи над металлической гофрированной трубой, значительное искажение формы поперечного сечения трубы, возникающие при слабых землетрясениях, свидетельствуют о недостаточном или неравномерном уплотнении грунта насыпи. Появление таких дефектов служит основанием для принятия мер по усилению трубы, направленных на предотвращение ее раздавливания при землетрясении расчетной силы.

10.17 При отсыпке и уплотнении грунтовых призм допускается уменьшение горизонтального диаметра металлических гофрированных труб не более 3% его номинального значения. Предельные деформации поперечного сечения трубы при завершении отсыпки грунта насыпи не должны превышать 5% номинальных значений горизонтального и вертикального диаметров.

10.18 Для предотвращения внезапного отказа металлической гофрированной трубы следует фиксировать деформацию ее поперечного сечения на момент завершения строительства и во время последующих обследований, в том числе после землетрясений. Если начальные деформации конструкции близки к предельно допустимым и наблюдается их значительное увеличение во времени, то состояние объекта рассматривается как неудовлетворительное по критерию прочности (устойчивости) металлоконструкций и труба подлежит незамедлительному ремонту (усилению).

10.19 Выбор формы и размера поперечного сечения гофрированной трубы диктуется расчетной сейсмичностью, высотой насыпи, ограничениями на уровень воды перед входом в сооружение и на аккумуляцию речных наносов перед входом в трубу, необходимостью сохранения дна водотока по длине трубы в естественном состоянии в местах прохода ценных пород рыб, технологическими преимуществами, экономическими и эстетическими соображениями.

10.20 Железобетонные фундаментные трубы со звеньями замкнутого контура и сборные бесфундаментные гофрированные металлические трубы круглого поперечного сечения диаметром до 1,5 м допускается применять в сейсмических районах без ограничения по балльности района.

Бесфундаментные гофрированные трубы диаметром более 1,5 м, а также круглые цельнолитые могут применяться в районах сейсмичностью до 8 баллов включительно.

Примечания

1 На реках с карчеходом по торцам труб для предотвращения засорения плывущими деревьями следует устраивать сетчатые или другие ограждения.

2 При больших диаметрах поперечного сечения трубы следует применять специальные меры против потери устойчивости гофрированной оболочки во время уплотнения грунта засыпки и при сейсмическом воздействии, в особенности трубы со скошенными концами.

3 Сортамент сборных элементов металлических труб всех типов определяется по расчету.

10.21 Эллиптические трубы с расположенной горизонтально большой осью поперечного сечения следует применять в насыпях небольшой высоты, а также в тех случаях, когда уширение нижней части трубы желательно во избежание образования подпора при низких уровнях воды в водотоке.

10.22 В трубах с плоским днищем из стальных гофрированных листов или днищем, очерченным по кривой большого радиуса, давление на грунт под пятами верхнего свода значительно больше, чем посредине обратного свода. Если грунт основания не имеет достаточной несущей способности, то под пятами свода развиваются повышенные осадки, а днище трубы по ее оси приподнимается относительно пят свода. Возникающие при сейсмическом воздействии от изгиба днища напряжения могут привести к недопустимым деформациям конструкции, что следует проверять расчетом.

10.23 При слабых грунтах строительной площадки в районах сейсмичностью до 8 баллов включительно могут применяться сводчатые (арочные) трубы, верхняя часть поперечного сечения которых выполняется из стальных гофрированных листов, а нижняя часть устраивается в виде плоской или переменной по толщине железобетонной плиты, укладываемой на отсыпанный слой крупнообломочного грунта.

10.24 Многоочковые трубы допускается применять при пересечении дорогой сравнительно широких водных преград. Такие сооружения в большей степени, чем одноочковые трубы, склонны к заиливанию. Если при строительстве проводят искусственное уширение русла водотока, его участки, расположенные за пределами естественного русла, подвергаются интенсивному заполнению речными наносами. В подобных случаях необходимо рассмотреть вариант пересечения водотока дорогой по мосту.

10.25 Случайный характер паводков и землетрясений, сложность физико-химических процессов коррозии бетона и стали, влияние плохо прогнозируемых климатических и техногенных воздействий, включая аварийные сбросы в водотоки промышленных и бытовых стоков, требуют организации периодического осмотра конструкций водопропускных труб при их эксплуатации.

10.26 Для обеспечения непрерывности и безопасности движения по дорогам в сейсмически опасных районах, достижения расчетного срока службы металлических гофрированных труб следует выполнять работы по их ремонту (приложение Д) на основе анализа фактического состояния конструкций, выявляемого при осмотрах и обследовании сооружений.

11 Подпорные стены

11.1 При ограниченной высоте допускаются к применению:

- конструкции из бетона с конструктивным армированием;

- конструкции из каменной кладки на растворе, усиленной конструктивно армированной бетонной рубашкой;

- заполненные камнем ряжи из металлических элементов;

- заанкеренные в грунт сетчатые габионы.

11.2 Высота стен, считая от подошвы фундаментов (поверхности грунта оснований), должна быть не более:

- для стен из бетона при расчетной сейсмичности до 8 баллов включительно - 12 м, выше 8 баллов - 10 м;

- стен из каменной кладки на растворе при расчетной сейсмичности до 8 баллов включительно - 10 м, выше 8 баллов - 8 м;

- стен из сетчатых габионов, заанкеренных в грунт дорожной насыпи, при расчетной сейсмичности до 8 баллов включительно - 8 м, более 8 баллов - 6 м;

- стен из ряжей при расчетной сейсмичности до 8 баллов включительно - 6 м, более 8 баллов - 4 м.

11.3 При расчетной сейсмичности более 8 баллов подпорные стены должны преимущественно выполняться из железобетона, шпунта с шапочным брусом, соединенным металлическими тяжами с анкерными опорами или грунтовыми анкерами, трубчатого шпунта, буронабивных свай, объединенных поверху железобетонной насадкой.

11.4 Допустимая высота стен всех типов и другие характеристики конструкций должны быть подтверждены расчетом на сейсмостойкость.

11.5 При устройстве подпорных стен в виде армогрунтовых конструкций с различными типами облицовок и устройством промежуточных берм высота стены, число и ширина берм определяются по расчету. Армогрунтовая стена должна опираться на прочный грунт, сохраняющий устойчивость при землетрясении расчетной силы.

11.6 Подпорные стены из каменной кладки на растворе, бетона и железобетона следует разделять по длине вертикальными деформационными швами на секции с учетом размещения подошвы каждой секции на однородных грунтах. Расстояние между деформационными швами должно быть не более 15 м.

11.7 Водоотвод из-за застенного пространства косогорных подпорных стен следует проектировать с учетом возможного подъема грунтовых вод вследствие барражного эффекта.

11.8 Подпорные стены в портальных выемках тоннелей должны проектироваться с внутренними гранями наклоном в сторону откоса выемки с застенным водоотводом, исключающими попадание грунта и воды на путь, проезжую часть и в предпортальное пространство.

11.9 При проектировании фундаментов мелкого заложения подпорных стен эксцентриситет равнодействующей активных сил относительно центра тяжести сечения по подошве фундаментов ограничивается пределами, установленными 8.4.12.

12 Электрификация и электроснабжение железных дорог

12.1 Здания тяговых подстанций должны удовлетворять требованиям к проектированию транспортных зданий, изложенным в СП 14.13330.

12.2 Проектом электрификации железной дороги должна предусматриваться возможность организации резервного электроснабжения контактной сети при выходе из строя тяговых подстанций при землетрясении.

12.3 При проектировании контактной сети электрифицируемых железных дорог в районах сейсмичностью 8 баллов и более рекомендуется предусматривать селективное отключение секции контактной сети при ее повреждении землетрясением.

12.4 Для двухпутных линий при электрификации в районах сейсмичностью 8 баллов и более предпочтение должно отдаваться конструкциям опор контактной сети рамного типа с жесткими поперечинами.

12.5 Линии электроснабжения контактной сети и автоблокировки в районах сейсмичностью 8 баллов и более должны иметь телеуправление из энергодиспетчерского пункта с возможностью переключения на вынужденный режим работы при отключении участков, поврежденных землетрясением, и переходом на резервные схемы.

12.6 При расчетной сейсмичности 9 баллов усилия в элементах крепления, удерживающих от подбрасывания и сдвига трансформаторы и другое оборудование тяговых подстанций, следует принимать соответственно не менее 10% и не менее 30% опорной вертикальной реакции от собственного веса оборудования.

12.7 При назначении размеров фундаментов мелкого заложения опор контактной сети следует обеспечивать устойчивость фундаментов против опрокидывания и сдвига, а также ограничивать эксцентриситет равнодействующей активных сил в плоскости подошвы фундаментов относительно центра тяжести сечения условиями, приведенными в 8.4.12.

Библиография

[1] Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений"