Основания и фундаменты транспортных сооружений: Электронный учебник, страница 36

Отсыпают их или намывают из песчаных или глинистых грунтов, содержащих глинистых частиц не более 20 %. При скоростях течения воды до 0,1 м/с наружные откосы таких перемычек устраивают без крепления с крутизной 2:1–3:1, а при больших скоростях укрепляют от размыва мощением, каменной наброской, фашинами и другими способами. Внутренние откосы делают не круче 1:1.

      Для усиления водонепроницаемости в теле перемычки иногда укладывают ядро из глины (рис. 5.11, б), которое может прорезать верхний водопроницаемый слой основания.

      Количество воды q, поступающей через 1 м тела перемычки, определяют по формуле

                                               q = kфh2/(2L),                                 (5.15)
где kф — коэффициент фильтрации грунта перемычки; hw — глубина водоема; L— проекция на горизонталь кривой депрессии (см. рис. 5.11).

      Недостатком грунтовых перемычек является то, что для их устройства требуются большие объемы грунта и они сильно стесняют русло реки, что вызывает увеличение скорости течения воды и усиливает размыв как самой перемычки, так и других сооружений.

      Смешанные перемычки. Такие перемычки (рис. 5.12)состоят из шпунтовых рядов, водонепроницаемость которых повышена отсыпанным грунтом. Они меньше стесняют сечение реки и обычно являются одновременно креплением стен котлована ниже дна водоема.

Рис. 5.12 Смешанные перемычки:1-шпунт,

2-обвязка, 3-распорка,4-схватка

      Расчет однорядной перемычки выполняют так же, как и расчет шпунтовых стен (см. разд. 5.2.4).

      В двухрядных перемычках наружный шпунтовый ряд предохраняет грунтовую засыпку от размыва, а внутренний шпунтовый ряд обычно служит ограждением стен котлована. Для совместной работы внутренний и наружный шпунтовые ряды перемычки соединяют поперечными схватками с одним или несколькими ярусами по высоте, что повышает жесткость перемычки и позволяет уменьшить глубину забивки шпунтовых рядов и их сечение. Лучшим заполнителем перемычек является песок.

      Наружный шпунтовый ряд перемычки рассчитывают на восприятие давления грунта засыпки во взвешенном водой состоянии, как обычный шпунт с верхним анкерным ярусом крепления (рис. 5.13).

      Внутренняя шпунтовая стенка работает в более тяжелых условиях, и ее рассчитывают на полное давление грунта засыпки и половину давления воды. Расчет внутренней стенки ведут независимо от наружной с учетом поддерживающих ее ярусов распорного крепления со стороны котлована.

Рис. 5.13Схема к расчету шпунта двухрядной перемычки

          Перемычки из стального шпунта. Замки стального шпунта имеют слабую водопроницаемость и быстро заиливаются. Поэтому перемычки устраивают из одного ряда стального шпунта, забитого по периметру фундамента, без устройства наружной грунтовой отсыпки со стороны водоема. Перемычкам обычно придают прямоугольную форму в плане с распорным креплением, а при глубине воды 6–8 м предпочтительнее безраспорные цилиндрические перемычки. Перемычки рассчитывают на давление воды, а ниже дна водоема — еще и на давление грунта (рис. 5.14).

Рис. 5.14 Схема к расчету однорядной

перемычки из стального шпунта

      Ряжевые перемычки. Если дно реки сложено скальными или другими грунтами, не позволяющими забить шпунт на нужную глубину, можно изготовить ряжевую перемычку.

      Ряж представляет собой деревянный сруб из бревен диаметром
18–20 см или из брусьев толщиной 18–22 см. Сплошные бревенчатые ряжи — трудоемкие и тяжелые конструкции. Брусчатые ряжи делают сквозными (рис. 5.15), оставляя зазоры в стенах, равные высоте брусьев.

Рис. 5.15 Ряжевая перемычка: 1 — досчатый водонепроницаемый экран; 2 — мешки с глиной; 3 — сжимы; 4 — хомуты; 5 — пол из брусьев; 6 — каменная засыпка

       В местах пересечений брусья соединяют без врубок металлическими штырями длиной на 3–4 ряда. С внешней стороны ряжей устраивают водонепроницаемый экран из одного или двух рядов досок, сплоченных в шпунт. Между слоями досок прокладывают гидроизоляционный рулонный материал.

      Ширину ряжевых перемычек назначают равной B = (0,5…1)hw, где hw — глубина воды. В плане ряжи разделены на клетки, которые засыпают камнем и песком. Снаружи по дну реки ряжи обсыпают песком или обкладывают мешками с глиной. Летом ряж рубят на берегу и сплавляют к месту установки в готовом виде, где его опускают на дно, загружая камнем. Зимой ряжи рубят на льду над местом их установки. Дно реки перед опусканием ряжей выравнивают.

         В мостостроении ряжевые перемычки в настоящее время не используют.

5.3.2 Бездонные ящики

      Бездонные ящики применяют при сооружении фундаментов с подошвой, расположенной на уровне дна водоема или с небольшим от него заглублением. Это бывает возможным при отсутствии размывов основания, например, на скальных и полускальных грунтах. Рыхлые слои небольшой толщины над скальным основанием удаляют до установки ящика.

      При глубине воды до 5–6 м ящики изготавливают из дерева, при большей глубине — стальными или железобетонными. Стенки деревянных и стальных бездонных ящиков делают съемными и используют многократно. Железобетонные ящики оставляют в теле фундамента как несущую конструкцию.

       Деревянный бездонный ящик (рис. 5.16) состоит из брусчатого каркаса, обшитого двумя  слоями досок толщиной 40–60 мм с прокладкой между ними рулонной гидроизоляции. Доски располагают со встречным наклоном под углом 45° к горизонту. Поверхность их покрывают смолой или горячим битумом, а швы тщательно конопатят промасленной паклей.

Рис. 5.16 Деревянный бездонный ящик: 1 — брусчатый каркас;

2 — обшивка из досок; 3 — бетонное заполнение; 4 — распорки