Безростверковые свайные и столбчатые опоры

Безростверковые свайные опоры

Значительно более экономичны безростверковые свайные устои (рис. 11.3, а) и промежуточные опоры из куста свай, нижняя заглубленная в грунт часть которых является фундаментом, а верхняя, возвышающаяся над грунтом и объединенная подферменной плитой (на которую опираются пролетные строения), - надфундаментной частью опоры (рис. 11.3, б).

Несмотря на высокую экономичность свайных фундаментов и опор, они не получили широкого применения в мостах на вечномерзлых грунтах из-за больших затрат труда на изготовление, транспортировку и заглубление в грунт значительного числа свай (от 4 до 20 для одной опоры), а также на бурение скважин.

С увеличением размера поперечного сечения свай необходимое их число в фундаменте или опоре может быть существенно уменьшено. В настоящее время оптимальными по техническим возможностям технологического оборудования, условиям постройки и эксплуатации мостов признаны железобетонные столбы диаметром 0,8 м. С применением фундаментов и опор из таких столбов на БАМе построено более тысячи малых и средних мостов.

В дальнейшем по мере совершенствования и повышения мощности и производительности технологического оборудования диаметр столбов будет увеличен до 1,2-1,6 м.

Успешный опыт применения столбчатых опор подтвердил их высокую экономическую эффективность по сравнению с массивными опорами. При устройстве столбчатых опор требуется в 2-4 раза меньше бетона, затраты труда сокращаются в 2-3 раза, сроки работ - в 1,5-2 раза, объем земляных работ уменьшается в 10-15 раз.

Столбчатые устои (рис. 11.4, а) и промежуточные опоры (рис. 11.4, б) могут применяться в любых инженерно-геокриологических условиях.

Безростверковые столбчатые опоры

Требования для столбчатых конструкций

На вечномерзлых грунтах, используемых по принципу I, столбчатые конструкции допускается применять для мостов при выполнении следующих требований:

) вечномерзлые грунты в районе мостового перехода должны быть, как правило, сплошными по распространению, сливающимися со слоем сезонного промерзания;

) определяемая по результатам изысканий температура на уровне нулевых годовых амплитуд (на глубине 10 м от поверхности грунтов) должна быть не выше минус 1,5° С при незасоленных глинистых грунтах в зоне заделки столбов и не выше минус 1,0° С при незасоленных песчаных грунтах;

) предусмотренные проектом специальные мероприятия (пропуск воды со скоростями, не превышающими естественные, а при больших скоростях соответствующее укрепление дна водостока) должны исключать возможность размыва дна русла и обеспечивать сосредоточенный пропуск меженных вод;

) пазухи котлованов столбчатых фундаментов с ростверком, заглубленным в грунт, должны засыпаться местным (из слоя сезонного оттаивания) грунтом с послойным уплотнением;

) низ столбов, заглубленных в грунты, сохраняющиеся в твердомерзлом состоянии, должен располагаться минимум на 4 м выше поверхности подземных льдов или льдистых грунтов. Если это условие не может быть выполнено, то такие грунты или льды следует, как правило, прорезать столбами, погрузив их низ в несущий слой мерзлого грунта на глубину, определяемую расчетом;

) конусы устоев должны отсыпаться из песка, крупнообломочных отложений или горной массы. Для сохранения твердомерзлого состояния грунтов в основании фундаментов устоев поверхность конусов рекомендуется обсыпать слоем камня толщиной 0,8-1 м;

) для обоснованного увеличения расчетного диаметра столбов до диаметра скважин нижнюю часть боковой поверхности столбов на длине не менее 4 м следует выполнять гофрированной по типу, принятому в применяемом проекте столбчатых конструкций;

) для заделки столбов в скважинах должны использоваться цементно-песчаный или цементно-шламовый раствор (смесь цемента с буровым шламом) без противоморозных добавок либо водонасыщенный уплотненный песок;

) для безопасного пропуска нагрузок по мосту в периоды строительства и эксплуатации дороги необходимо обязательно предусмотреть время на смерзание столбов с окружающим грунтом. Продолжительность смерзания столбов с грунтом должна назначаться с учетом температуры вечномерзлых грунтов, температуры воздуха в период строительства фундаментов, скорости бурения скважин, температуры применяемой технологической воды и влияния других факторов;

) для контроля за ходом смерзания столбов фундамента с окружающим грунтом необходимо опустить термотрубку диаметром 5 см в зазор между боковой поверхностью скважины и последним по времени установки столбом;

) устанавливать пролетные строения и пропускать по мосту нагрузку следует после достижения вечномерзлыми грунтами на контакте с боковой поверхностью столбов среднего значения температуры, соответствующего переходу этих грунтов в твердомерзлое состояние. Регулярный пропуск по мосту подвижной нагрузки разрешается после наступления полного смерзания столбов с вечномерзлыми грунтами, характеризуемого понижением температуры грунтов на контакте со столбами до значений, принятых в расчетах несущей способности фундаментов.