Приложение Е. Проектирование и строительство водопропускных труб

Приложение Е

Проектирование и строительство водопропускных труб

Е.1 При проектировании и строительстве водопропускных труб в зоне вечной мерзлоты необходимо руководствоваться СП 35.13330, СП 43.13330, а также требованиями, приведенными в [22].

Е.2 На дорогах I-V категорий предусматривают трубы капитального типа: бетонные, железобетонные и металлические гофрированные. Требования к материалам бетонных и железобетонных труб приведены в [21], а металлических гофрированных труб - в [22].

Е.3 Применение труб предусматривают преимущественно на периодически действующих водотоках. Металлические гофрированные трубы допускается использовать также на постоянных водотоках при отсутствии наледеобразования на дорогах III-V категорий.

Е.4 Отверстия труб рассчитывают по безнапорному режиму. Минимальное отверстие и высоту труб в свету назначают не менее 1,5 м.

Многоочковые трубы допускается проектировать с расположением очков в разных уровнях, размещая часть из них (как правило, одно) в уровне русла водотока, а остальные - на отметке выше уровня меженных вод. Количество рядом уложенных труб не ограничено.

Е.5 При проектировании водопропускных труб предусматривают использование грунтов в основаниях по следующим принципам:

- 1-й - обеспечить поднятие ВГММГ до подошвы фундамента и сохранять его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации сооружения;

- 2-й - образовать талую прослойку между подошвой фундамента и ВГММГ;

- 3-й - использовать грунты основания в естественном талом состоянии.

Е.6 Трубы следует проектировать, как правило, исходя из условия наименьшего нарушения естественного состояния мерзлых грунтов.

Во всех случаях, когда это возможно, необходимо избегать устройства котлованов, приемных колодцев, глубоких бетонных, железобетонных и других экранов, различных врезов в мерзлых грунтах и предусматривать подготовку основания подсыпкой с ее планировкой.

Е.7 На водотоках, основание которых в пределах двойной мощности сезоннооттаивающего слоя представлено непросадочными грунтами, проектируют бесфундаментные трубы.

Е.8 На водотоках, характеризующихся наличием слоя просадочных при оттаивании грунтов мощностью не более 2 м, предпочтение отдают бесфундаментным трубам или трубам с фундаментами мелкого заложения при условии, что суммарная величина осадки грунтов основания может быть компенсирована величиной строительного подъема. При невыполнении этого условия предусматривают полную или частичную замену слабого грунта грунтовой подушкой из щебеночных, гравийных или гравийно-песчаных материалов, имеющих оптимальную или близкую к ней влажность.

Размеры грунтовых подушек для бетонных и железобетонных труб принимают следующие:

а) длина на 1-1,5 м более общей длины трубы с оголовками;

б) ширина не менее для одноочковой трубы и не менее для n-очковой трубы (где - расчетная глубина оттавания (промерзания) грунта под трубой, м; - диаметр трубы, м; - расстояние между трубами, м).

Е.9 На водотоках, характеризующихся наличием слоя сильнопросадочных и просадочных грунтов мощностью более 2 м, предусматривают свайные фундаменты. Массивные бетонные фундаменты допускают только при соответствующем обосновании при отсутствии подруслового стока.

Е.10 Минимальную глубину заложения фундаментов устанавливают в зависимости от расчетной глубины сезонного оттаивания грунтов основания , их свойств (по СП 35.13330) и типа фундамента:

- свайного м, но не менее 3 м;

- массивного бетонного - , но не менее 1,5 м:

где - нормативная глубина сезонного оттаивания грунта, м; устанавливается по обязательному приложению Б;

- коэффициент теплового влияния конструкций на грунт основания, принимаемый для фундамента: массивного бетонного - 0,8, свайного, с плитой на поверхности грунта - 1,0;

- поправочный коэффициент к нормативной глубине оттаивания грунта при его естественной влажности, устанавливаемой по обязательному приложению Б.

Е.11 При проектировании труб в ДКЗ применяют преимущественно 1-й принцип использования грунтов в основании, в - 2-й, на всей территории зоны вечной мерзлоты - 3-й с учетом Г.7.

Е.12 При использовании 1-го и 2-го принципов для уменьшения толщины грунтовой подушки предусматривают в основании теплоизолирующие слои по расчету.

Е.13 Трубы следует проектировать с входными и выходными оголовками. При низких насыпях могут быть предусмотрены многоочковые безнапорные трубы без выходных оголовков. Металлические гофрированные трубы допускается проектировать без устройства оголовков при соблюдении требований СП 35.13330.

В остальных случаях предпочтительнее применять воротниковые оголовки, а при необходимости, портальные и раструбные с небольшим заглублением (от 0,4 до 0,5 м) в грунты основания.

Е.14 На водотоках, основание которых в пределах двойной мощности сезоннооттаивающего слоя сложено непросадочными грунтами, конструкции укреплений подводящих и отводящих русел принимают в соответствии с типовыми решениями для обычных условий, исходя из гидравлических расчетов.

Е.15 На всех водотоках отводящее русло, как правило, должно быть устроено с уклоном не менее 2%.

Тип укрепления подводящих и отводящих русел, сложенных просадочными грунтами, принимают в зависимости от их уклона:

а) не более 1% - бутовую кладку по слою теплоизоляции из мха, торфа толщиной не более 20 см в плотном состоянии;

б) от 1 до 5% - цементобетон (сборный или монолитный) по слою теплоизоляции из мха, торфа толщиной не более 30 см в плотном состоянии;

в) более 5% - быстротоки по слою теплоизоляции в соответствии с требованиями перечисления (б).

Е.16 На водотоках, основание которых сложено сильнопросадочными грунтами, тип укрепления принимают в зависимости от уклона русел:

- не более 1% - в соответствии с перечислением (б) Е.15;

- от 1 до 5% - в соответствии с перечислением (в) Е.15;

- более 5% - бетонные, металлические или деревянные лотки на сваях, заглубляемых в вечномерзлый грунт по расчету на выпучивание.

На местности с уклоном более 1% отводящие русла целесообразно укреплять по всей длине косогора, устраивая у его подножия гасители энергии водного потока.

Е.17 Дополнительными мероприятиями, обеспечивающими устойчивость труб, являются:

- максимальное сохранение мохорастительного покрова на расстоянии не менее 20 м от концевых звеньев трубы и не менее 20 м в каждую сторону от нее;

- засыпка пазух в котлованах, подсыпка под фундаменты, устройство подготовок, под крепления русел водонепроницаемыми глинистыми грунтами;

- устройство насыпей с уположенными откосами или бермами на расстоянии, равном четырехкратной высоте насыпи в каждую сторону от трубы;

- устройство на откосах насыпи каменной наброски толщиной от 1 до 1,5 м выше уровня верха трубы на 1 м или торфяной изоляции толщиной не менее 1 м до уровня верха трубы, протяженность которых вдоль дороги равна четырем диаметрам трубы в каждую сторону от ее оси или оси крайних звеньев для многоочковых труб;

- засыпка понижений в районе трубы глинистым грунтом в виде бермы высотой от 0,2 до 0,3 м с уклоном ее верха от 2% до 4% в сторону русла водотока с целью предотвратить застой воды и увеличить скорость ее протекания вдоль подошвы насыпи;

- обеспечение в условиях большой снегозаносимости (в тех случаях, когда отверстие трубы полностью заносится снегом) проветривания труб в зимний период с помощью вентиляционных труб, концы которых выводят за пределы снежных отложений, или других устройств согласно [20].

Е.18 Строительство железобетонных труб осуществляют, руководствуясь указаниями СП 46.13330, а металлических гофрированных труб - указаниями [20].

Е.19 На водотоках, где предусмотрено сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии, все виды строительно-монтажных работ выполняют в холодный период года. Кроме того, необходимо:

- строительную площадку организовывать с низовой стороны искусственного сооружения на расстоянии не менее 70 м от него;

- не допускать пересечения трассы построечными дорогами на расстоянии менее 50 м от оси сооружения;

- подъезды к местам строительства сооружения и стоянок механизмов устраивать на грунтовых подсыпках толщиной не менее 0,5 м.

Е.20 На водотоках, где допускается оттаивание грунтов основания, строительно-монтажные работы выполняют в любой период года.

При производстве работ в летнее время необходимо:

- располагать строительную площадку в соответствии с требованиями Е.19;

- отсыпать грунтовые площадки толщиной не менее 0,5 м под места стоянок механизмов и располагать их на расстоянии не менее 50 м от оси трубы;

- строить временные искусственные сооружения (деревянные, из металлических труб) для пропуска поверхностных вод.

Е.21 При производстве работ в летний период интервал между устройством котлована и закладкой фундамента или грунтовой подушки не должен превышать 24 ч.

Е.22 При бурении скважин и установке свай в мерзлых грунтах не допускается применение воды, пропаривание и другие способы предварительного оттаивания грунтов.

Подготовленную скважину закрывают щитом для предотвращения попадания в нее атмосферных осадков, грунта и случайных предметов.

Сваи устанавливают в скважины не позднее чем через 3 сут после окончания бурения.

Е.23 Сборные фундаменты устраивают так же, как и в обычных условиях. Швы между блоками заполняют цементопесчаным раствором с водоцементным отношением не более 0,5.

В зимнее время поверхность блоков перед заполнением швов прогревают горячим воздухом.

Е.24 Монолитные фундаменты и плиты свайных ростверков устраивают из жесткой смеси, приготавливаемой на быстротвердеющем цементе с пластифицирующими добавками.

В зимний период укладываемую смесь защищают от охлаждения и замерзания тепляками, обогреваемыми горячим воздухом, электричеством или паром.

Е.25 Пазухи между боковыми поверхностями котлована и фундамента засыпают суглинком или глиной оптимальной влажности слоями 20 см каждый и уплотняют до значений не менее 0,95 максимальной плотности. Категорически запрещается засыпать обводненные пазухи.

Е.26 При устройстве бесфундаментных труб на грунтовых подушках котлованы (траншеи) заполняют дренирующим грунтом слоями по 20-30 см и уплотняют механизмами виброударного и вибротрамбующего действия или катками.

Е.27 При монтаже железобетонных труб запрещается укладка звеньев труб "насухо". Во всех случаях должна быть предусмотрена подготовка из цементного раствора марки 150 с водоцементным отношением не выше 0,65 при глубине погружения конуса от 6 до 8 см.

Монтаж металлических гофрированных труб и устройство дополнительного защитного покрытия должны быть выполнены в соответствии с требованиями [17].

Е.28 Построенные и принятые (с составлением акта) железобетонные трубы засыпают грунтом одновременно с обеих сторон слоями толщиной от 15 до 20 см с уплотнением до требуемых значений. Толщина грунтового слоя над трубой должна быть не менее 1 м.

Засыпку металлических гофрированных труб следует выполнять в соответствии с [20].

Чтобы повысить несущую способность гофрированной трубы и надежность ее работы, рекомендуется до засыпки придать ее поперечному сечению овальность с большей осью по вертикали, увеличив вертикальный диаметр не более 3% номинального, путем закрепления сечения стойками или путем устройства жесткого слоя засыпки согласно [20].

Е.29 На автомобильных дорогах III-V категорий в качестве водопропускных труб допускается применять некондиционные толстостенные металлические трубы с учетом положений [20].

Е.30 Материал для укрепления подводящих и отводящих русел (дерн, мох, торф, бутовый камень и бетонные плиты) заготавливают и завозят к месту строительства заблаговременно, а укрепительные работы проводят в весенний период до начала таяния грунта основания.