Универсальные материалы для фундамента

К универсальным относятся материалы, из которых сооружают несущие конструкции. Это природные и искусственные каменные материалы. В свою очередь, искусственные материалы разделяют на две подгруппы.К первой подгруппе относятся материалы, получаемые на основе вяжущих без обжига (бетоны, растворы, железобетонные конструкции и т. п.). Ко второй подгруппе относятся материалы, получаемые путем обжига минерального сырья (керамические изделия и их производные).

Специальные материалы для фундамента

К специальным относят материалы, предназначенные для защиты конструкций от вредных влияний среды и повышения эксплуатационных характеристик здания или его отдельных конструктивных элементов. Это — теплоизоляционные, гидроизоляционные, герметизирующие, антикоррозийные и т. п. материалы, использование которых диктуется наличием тех или иных вредных факторов. Все строительные материалы, особенно используемые для несущих конструкций, которые работают в неблагоприятных условиях, должны обладать определенными физическими и механическими свойствами, то есть способностью сопротивляться физическим и химическим воздействиям среды. Знание этих свойств позволяет правильно остановить свой выбор, что, в конечном счете, скажется на эксплуатационных характеристиках здания. В соответствии с этим материалы должны соответствовать требованиям ГОСТов или ТУ, регламентирующих область их применения.

Для бетонирования ленточного фундамента применяется тяжелый цементный бетон с плотностью 1800-2500 кг/м3. Лучше для бетонирования бетонной подготовки применять бетон классов прочности на сжатие от B7,5 (марка М100) и выше. Использование тяжелого бетона классов ниже B7,5 (М100) для бетонирования не допускается [пункт 2.5 СНиП 2.03.01-84]. Прочность бетона определяется главным образом структурой и свойствами цементного камня, который скрепляет зерна заполнителя (щебень и песок) в монолит. Свойства цементного камня зависят от его минералогического состава, водоцементного отношения, тонкости помола цемента, его возраста, условий приготовления и твердения и введенных в состав бетона химических добавок.

24.

Мелкозаглублённый фундамент может использоваться при возведении каркас­ных и каменных строений на пучинистых и непучинистых грунтах. По своей сути этот вид фундамента находится между незаглубленным и заглубленным фундамен­том, имея и достоинства, и недостатки того и другого. При промерзании пучинистого грунта мелкозаглубленный фундамент поднимается, но меньше, чем незаглубленный фундамент в 2...3 раза. Баланс между "плюсами" и "минусами" конкретно вы­полненного мелкозаглубленного фундамента достаточно неустойчив и достоверно может оцениваться только специальными расчетами, охватывающими такие поня­тия, как жесткость и предельно допустимые деформации конструкции строения, ди­намика пучинистых явлений и механические характеристики грунта. Мелкозаглубленный фундамент широко распространен в практике индивиду­ального строительства, т.к. он существенно дешевле заглубленного фундамента и на­дежней незаглубленного. В свое время его конструктивные решения были прорабо­таны многими проектными организациями России (СССР), которые специализиро­вались на разработке проектов домов для сельской местности. Рекомендации по выбору эффективных фундаментов для усадебных жи­лых домов:

• Мелкозаглубленные ленточные фундаменты целесообразно применять па не­пучинистых или слабопучинистых грунтах. На средне: и сильнопучинистых грунтах требуется армирование фундаментов, а также устройство значительных песчаных подсыпок.
• Мелкозаглубленные фундаменты можно применять на всех грунтах незави­симо от степени их пучинистости, кроме грунтов, относящихся к чрезмерно пучинистым.
• На основании расчетов по методике, предложенной в "Руководстве по проек­тированию мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах" (М.: ЦНИИ-ЭПсельстрой, 1982), разработаны некоторые решения по мелкозаглубленным фун­даментам одно- и двухэтажных зданий. Эти решения включают:
• фундамент из бетонных блоков толщиной 400 и 500 мм для кирпичных и мелкоблочных домов на непучинистых и слабопучинистых грунтах (рис. 1, а);
• фундамент из бетонных блоков с выпусками арматуры для последующего омоноличивания стыков блоков для кирпичных и мелкоблочных домов на средне пучинистых и сильнопучинистых грунтах
• в качестве песчаной подушки используется песок крупной и средней крупности.
• С целью уменьшения глубины промерзания грунтов следует предусматри­вать задернение участка и высадку кустарниковых насаждений. Они аккумулируют отложения снега, снижая глубину промерзания более чем в три раза по сравнению с глубиной промерзания на открытой площадке.
• В пределах здания на мелкозаглубленном фундаменте возможно устройство погреба или подвала ограниченных размеров. Заглубление можно осуществить с по­мощью откосов (рис. 2), при этом соотношение длины уступа "L" и глубины "Н" должно быть не меньше 1:2.

Устройство малозаглубленных фундаментов позволяет значительно снизить объем земляных работ и расходы на материалы за счет уменьшения глубины закладки фундамента. При действии сил морозного пучения по касательной боковые грани фундаментов необходимо выполнять наклонными с расширением книзу, а пазухи траншей заполнять песчаной подушкой с послойным уплотнением. Также дополнительно рекомендуется сделать обмазку выровненных боковых поверхностей различными противопучинистыми материалами. В зависимости от строения и степени пучинистости грунта блоки для фундаментов располагают следующим образом:
– свободно, без соединения между собой;
– в виде монолитного железобетона;
– соединенными между собой.

При устройстве фундаментов в средне-и сильнопучинистых грунтах основания скрепляют между собой балками или различными поясами усиления (например, железобетонными). В этих условиях также устраивают фундаменты из трапециевидных блоков, размещенных в траншее на засыпке из непучинистых материалов.
Суть устройства фундамента такого типа заключаются в следующем: при проявлении нормальных сил морозного пучения происходит выпирание непучинистого материала через треугольные вырезы блоков, в результате чего действие и величина этих сил становятся значительно слабее.

Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания, не превышающие предельные по условиям нормальной эксплуатации проектируемого сооружения и находящегося в нем оборудования. Выбор глубины заложения фундаментов рекомендуется выполнять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов фундаментов. Глубина их заложения должна определяться с учетом:

– назначения, а также конструктивных особенностей сооружения (наличия и размеров подвалов, фундаментов под оборудование и т.д.);

– размера и характера нагрузок и воздействий на фундаменты;

– глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, фундаментов под оборудование, глубины прокладки коммуникаций;

– существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

– инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, пустот, образовавшихся вследствие растворения солей и пр.);

– гидрогеологических условий площадки (уровней подземных вод и верховодки, а также возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения, агрессивности подземных вод и т.п.);

– глубины сезонного промерзания грунтов [2, 4].

Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки или пола подвала до подошвы фундамента, при наличии бетонной подготовки — до низа ее. При выборе глубины заложения фундаментов в необходимых случаях при соответствующем обосновании следует учитывать возможность дальнейшей реконструкции проектируемого сооружения (устройство новых коммуникаций, подвальных помещений, фундаментов под оборудование и пр.).

25.

Продольным профилем дороги называется условное изображение разреза дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось. Продольный профиль показывает рельеф поверхности земли по оси дороги, положение линии бровки земляного полотна дороги относительно поверхности земли, грунтовой разрез по оси дороги и размещение искусственных сооружений.Вследствие того что продольный профиль является одним из основных документов, на основании которого осуществляется строительство дороги, его оформляют строго в соответствии с действующими требованиями.Для большей наглядности вертикальный масштаб профиля принимают большим, чем горизонтальный. Соотношение масштабов составляет 1:10. Для продольного профиля дороги, проходящей в равнинной и холмистой местности, принимают масштабы: горизонтальный— 1: 5000 (50 м в 1 см), вертикальный —1: 500 (5 м в I см). На горных дорогах, где условия местности очень тяжелые, применяют более крупные масштабы: горизонтальный 1: 2000, вертикальный I: 200.Чертеж продольного профиля по существу состоит из двух частей: сетки с двенадцатью горизонтальными графами, в которых приведены цифровые данные полевых и проектных работ, и верхней графической части, которая изображае1 вертикальный разрез дороги вдоль ее оси.Линию поверхности земли вычерчивают по отметкам, полученным в результате инструментальных съемок при изысканиях. Эта линия характеризует рельеф местности по трассе дороги.Проектная линия характеризует продольный профиль пороги по бровке земляного полотна. Ее вычерчивают по вычисленным проектным отметкам. Разность между проектной отметкой и отметкой поверхности земли на одном поперечнике называется рабочей отметкой; она показывает высоту насыпи или глубину выемки.При прохождении проектной линии выше линии поверхности земли земляное полотно возводят в насыпи, рабочие отметки подписывают над проектной линией. При прохождении ее ниже линии поверхности земли земляное полотно устраивают в выемке. При этом рабочие отметки подписывают под проектной линией. Точки перехода насыпи в выемку и наоборот, т. е. точки пересечения проектной линии с линией поверхности земли называются нулевыми точками.При проектировании проектной линии, в первую очередь, должны быть удовлетворены требования безопасности, удобства и экономичности движения автомобилей, при этом должны быть учтены топографические, грунтовые, гидрологические и другие природные условия местности. В трудных рельефных условиях выбор лучшего варианта проектной линии очень сложен в связи с ограничениями норм проектирования (продольные уклоны, радиусы вертикальных кривых и др.). Оптимальное решение может быть найдено с использованием электронно-вычислительных машин.На продольном профиле ниже линии поверхности земли на2 см и параллельно ей наносят грунтовый профиль трассы, накотором условными обозначениями изображают грунты. При составлении грунтового профиля принимают вертикальный масштаб 1: 50 (50 см в 1 см). Кроме того, в верхней части профиляпоказываются также основные размеры, материал и расположение искусственных сооружений, уровни воды в водотоках, положения и отметки реперов, съезды и переезды, элементы водоотвода, для чего также применяются типовые условные знаки.Для удобства проектирования проектной линии и в дальнейшем использовании продольного профиля для разбивочных работ в сетке продольного профиля внизу показывают развернутый план трассы. В графе 11 приводят номера пикетов и основные сведения о кривых. (Пикет — расстояние по трассе автомобильной дороги, равное 100 м.)

26.

При производстве инженерно-геодезических изысканий для разработки ТЭО (ТЭР) должен быть выполнен комплекс работ, обеспечивающий получение топографо-геодезических материалов и данных, необходимых для выбора направления и трассы, разработки основных проектных решений и технико-экономических показателей, в том числе определения расчетной стоимости строительства проектируемой железной или автомобильной дороги, а также для производства других видов инженерных изысканий.

2.2. Подготовительный этап изысканий должен включать:

получение на район изысканий топографических карт и планов, материалов аэро- и космофотосъемки, а также материалов изысканий прошлых лет;

сбор и изучение фондовых, литературных и специализированных материалов, характеризующих особенности природных условий района изысканий;

камеральное трассирование, оценку, сравнение и выбор конкурентоспособных вариантов трассы проектируемой дороги для полевых обследований, выделение эталонных и сложных (барьерных) участков конкурирующих вариантов трассы;

предварительное согласование расположения конкурентоспособных вариантов трассы с Советами народных депутатов, по территории которых проходит проектируемая дорога;

составление программы изысканий и договорной документации;

оформление разрешений на производство изысканий и аэрофотосъемки;

организацию полевых изысканий.

2.3. Для отбора возможных направлений проектируемой железной или автомобильной дороги и определения границ района изысканий следует использовать топографические карты масштаба 1:1000000-1:100000.Камеральное трассирование для выбора направления проектируемой дороги должно выполняться по топографическим картам масштаба 1:25000 или планам масштаба 1:10000 (если они есть на весь район изысканий или его часть) с использованием материалов аэро- и космофотосъемки и других материалов, собранных на район изысканий.

2.4. Для выбора трассы, разработки основных проектных решений и определения расчетной стоимости строительства железной и автомобильной дороги по конкурирующим вариантам трассы проектируемой дороги следует выделить эталонные и сложные (барьерные) участки, на которых должна быть выполнена топографическая съемка в масштабах:

в равнинной местности 1:5000-1:2000;

в местности с пересеченным рельефом и в горных районах 1:2000-1:1000.

К эталонным относятся представительные участки, строительные условия которых (по инженерно-геологическим характеристикам, гидрологическому режиму и т.п.) могут быть распространены на другие, аналогичные им, участки трассы.Длина эталонного участка не должна быть менее 10 км.К сложным (барьерным) участкам относятся:

места распространения геологических процессов, явлений и образований, которые могут оказать существенное влияние на выбор проектных решений, технологию, сроки и стоимость строительства, эксплуатационный режим дорожных сооружений и их комплексов (оползневые косогоры, прижимы, осыпи, сели, участки развития современного карста, подземные льды, крупные наледи, глубокие протяженные болота и т.п.);

участки трассы на пересечениях крупных озер, морских заливов, водохранилищ и т.п.;

большие и внеклассные мостовые переходы;

тоннели;

участки трассы вблизи крупных населенных пунктов и промышленных объектов.

2.5. Изыскания полевого этапа должны включать:

рекогносцировку конкурентоспособных вариантов трассы;

аэрофотосъемку, планово-высотную привязку и дешифрирование аэрофотоснимков по вариантам, принятым для полевых обследований;

создание съемочного обоснования и наземную топографическую съемку эталонных и сложных (барьерных) участков в масштабах 1:5000-1:1000 в случаях, когда выполнение аэрофотосъемки программой изысканий не предусмотрено(

выявление коммуникаций и других объектов, подлежащих переустройству или сносу в связи со строительством дороги;

геодезическое обеспечение других видов инженерных изысканий.

Для разработки ТЭО (ТЭР) в простых природных условиях допускается, при соответствующем обосновании в программе изысканий, выполнять инженерно-геодезические изыскания без производства полевых топографо-геодезических работ.

2.6. В процессе рекогносцировки конкурентоспособных вариантов направлений проектируемой дороги должно быть проверено соответствие топографических материалов, использованных для камерального трассирования, современному состоянию рельефа и ситуации, уточнены положение и границы участков, на которых требуется проведение топографо-геодезических работ и обследований.

2.7. При аэрофототопографической съемке по конкурентоспособным вариантам трассы наземные топографо-геодезические работы должны включать в себя планово-высотное обоснование и полевое дешифрирование аэрофотоснимков с учетом возможного использования материалов аэрофотосъемки на последующих стадиях проектирования.При производстве изысканий наземными методами съемочное обоснование и тахеометрическая съемка в масштабах 1:5000-1 1000 выполняются только на эталонных и сложных (барьерных) участках.Ширина полосы тахеометрической съемки вдоль трассы устанавливается в программе изысканий в зависимости от конкретных условий и не должна превышать, как правило, 300 м.

2.8. Камеральный этап изысканий должен включать обработку полевых материалов и составление отчетных документов, предусмотренных программой изысканий.К отчетным документам относятся:

инженерно-топографические планы эталонных и сложных (барьерных) участков трассы;

продольные профили по вариантам трассы;

ведомости координат и высот точек съемочного обоснования (планово-высотного обоснования аэрофотоснимков);

документы предварительного согласования вариантов трассы с Советами народных депутатов; технический отчет о выполненных работах.

27.

Все искусственные сооружения, построенные в городах, можно разделить на четыре основные группы:

1) пересекающие естественные препятствия местности;

2) предназначенные для улучшения условий движения транспортных средств и пешеходов;

3) обеспечивающие движения специальных видов транспорта;

4) необходимые для непродолжительной стоянки автомобилей.

К первой группе сооружений относятся мосты и виадуки. Мосты возводят через водные преграды (реки, озера, морские проливы и т. д.), а виадуки — через глубокие лога и ущелья. Мост и виадук обеспечивают движение автомобилей и переходов по улице или автомагистрали. Их конструкция определяется главным образом видом препятствия, его характеристиками, а также транспортными требованиями. Сооружения всех остальных групп по существу выделились в самостоятельный вид, специфичный для городских условий, и поэтому такие сооружения будем в дальнейшем называть городскими транспортными сооружениями. Путепроводы и эстакады можно отнести ко второй группе сооружений. Путепроводом называют мостовое сооружение через автомобильную или железную дорогу или улицу (рис. 1.1). Путепроводы, используемые только для пропуска пешеходов над автомагистралью, следовало бы называть пешеходными путепроводами, но их обычно называют пешеходными мостами. Под эстакадой понимают сооружение для беспрепятственного пропуска автотранспортных средств над поверхностью земли. Если путепроводы возводят только на пересечениях транспортных магистралей, то область применения и назначения эстакад значительно шире. Эстакады применяют в следующих случаях: на пересечениях двух и более транспортных магистралей, для увеличения пропускной способности улиц, для пропуска скоростных автомагистралей над городской застройкой независимо от сложившейся сети улиц, на подходах к большим мостам вместо высоких насыпей, на подходах к местам скопления большого числа автомобилей (вокзалам, аэродромам, гостиницам, стадионам) для уширения набережных и организации движения вдоль рек, на косогорах, болотах и в других сложных условиях взамен насыпей и подпорных стен. По расположению в плане различают прямо-, криволинейные, разветвляющиеся, кольцевые и спиральные эстакады: по числу уровней движения — одно- и многоярусные. Эстакады предназначены в основном для пропуска автомобильного и других видов городского транспорта. Весьма редко по ним организуют одновременно и пешеходное движение. По условиям службы эстакады могут быть постоянными, обеспечивающими движение на весь срок их эксплуатации, и временными (сборно-разборными). Сложные транспортные пересечения, основными составляющими которых являются многоярусные эстакады под различные направления движения (рис. 1.2), распространены в городах со сложной уличной сетью и на подходах к крупным мостам. В тех случаях, когда существующая улица не обеспечивает необходимую пропускную способность, вдоль них устраивают эстакады с одним или несколькими уровнями движения. В условиях сформировавшейся городской застройки это практически единственный способ обеспечения пропуска необходимой интенсивности движения. При организации движения вдоль городских набережных увеличение их пропускной способности достигается сооружением эстакад в пределах русла рек. В ряде случаев возникает необходимость пропуска больших транспортных потоков в определенном направлении, не совпадающим с сетью улиц. Тогда возможен вынос движения на эстакаду, проходящую над городскими строениями в избранном направлении. Эта эстакада может быть транзитной или иметь ответвления для связи с улицами пересекаемого района. Необходимость в возведении эстакад возникает у аэропортов, крупных гостиниц, стадионов, в речных и морских портах. Эстакады в таких местах должны соответствовать их общему архитектурному облику и поэтому часто имеют достаточно сложную форму. В городах, расположенных в сильно пересеченной или гористой местности, возможно устройство эстакад вдоль склонов. К сооружениям второй группы можно отнести и подпорные стены городских набережных, так как они обеспечивают проезд транспорта вдоль рек. играя одновременно роль регуляционных сооружений реки и элементов архитектурного ансамбля города. К третьей группе городских транспортных сооружений следует отнести эстакады монорельсовых дорог, по которым перемещаются вагоны с пассажирами. В эту группу входят и вертолетные площадки, обеспечивающие как эстакады монорельсовых дорог транспортную связь центра города с его окрестностями. Вертолетные площадки располагают как на поверхности земли, так и на крышах высоких зданий. И наконец, обилие автомобилей в городах требует организации мест их стоянки. В центральных частях города редко можно найти достаточно свободную площадь для устройства наземных стоянок, что приводит к заполнению улиц стоящими автомобилями и ухудшению их пропускной способности. Во многих случаях экономически выгодно строить надземные многоэтажные стоянки, относящиеся к сооружениям четвертой группы. Их располагают в районах скопления большого числа автомобилей в пределах пешеходной доступности от объектов административного, культурного или бытового назначения. Иногда многоэтажные стоянки занимают несколько этажей зданий. Все перечисленные выше транспортные сооружения, хотя и разное образны по конструкции, но имеют единое назначение, заключающееся в обеспечении эффективной работы транспорта в условиях города.

1.2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГОРОДСКИМ МОСТАМ

Городские мосты относятся к ответственным инженерным сооружениям, и к ним предъявляется ряд требований. Производственно-эксплуатационные требования сводятся к обеспечению удобного и безопасного движения по мосту и судоходства под ним. Конструкции пролетных строений и опор должны быть рациональными для изготовления и возведения, а также удобными в эксплуатации.

Расчетно-конструктивные требования направлены на обеспечение прочности, жесткости и устойчивости конструкций моста в течение всего срока службы. Сооружение и его элементы должны быть стойкими против воздействия воды, температуры, льда, вредных примесей, содержащихся в воздухе и воде, и т. д. Экономические требования состоят в необходимости при проектировании выбора решения, требующего наименьшей затраты средств к материалов на строительство при возможно меньшей трудоемкости работ по возведению сооружения. Кроме того, к городским мостам предъявляется требование по экономическому обоснованию положения моста и наивыгоднейшей ширины, которые могут быть решены на основе анализа ожидаемой интенсивности движения с учетом предполагаемой перспективы развития города. Помимо перечисленных выше требований, характерных и для автодорожных мостов, к городским мостам предъявляются повышенные архитектурно-планировочные требования. Архитектурный облик моста должен гармонично сочетаться с окружающей городской застройкой, которая может влиять как на вид, так и на систему моста. Архитектурные требования в наибольшей степени удовлетворяются в мостах с ездой поверху. Лишь в исключительных случаях в городских условиях допускаются мосты с ездой понизу. Мост по своему расположению в плане и профиле должен соответствовать генеральному плану города и прилегающих к нему районов. Должно быть обеспечено удобное сопряжение подходов к мосту с расположенными вблизи улицами. Положение моста в городе определяется чаще всего не гидрологическими условиями реки, а числом и интенсивностью подходящих к нему транспортных потоков, направляющихся с прилегающих улиц. Наличие набережных рек требует расположения опор моста в створе подпорных стен или на таком расстоянии от них, чтобы обеспечивалось неизменное напряженное состояние в грунтах оснований набережных. Из-за сложности устройства протяженных подходов к городским мостам могут предъявляться требования обеспечения минимальной по условиям судоходства их высоты. Городские мосты, как правило, пропускают пешеходные потоки и обеспечивают велосипедное движение, что требует устройства тротуаров и специальных дорожек на проезжей части, сходов на набережные. При планировке мостов следует учитывать также возможность прокладки по ним различных городских коммуникаций (электрокабелей, газо- и водопроводов и т. д.). Рассмотрим более подробно требования по выбору места расположения моста и планировки его подходов. Городской мост представляет собой элемент уличной сети, и его расположение подчиняется требованиям планировки и удобства движения городского транспорта. Через широкие реки городские мосты располагают перпендикулярно или косо по отношению к направлению течения в соответствии с трассой улиц, подходящих к мосту. Расположение мостов в плане, пересекающих узкие реки, полностью подчиняется условиям организации движения транспорта, и они могут быть косыми, криволинейными или более сложного очертания. Городской мост располагают так, чтобы транспортные расходы проходящих через него потоков движения были наименьшими. Сопряжение городского моста с улицами может быть осуществлено в одном или нескольких уровнях. Организация движения на подходах к городским мостам в одном уровне возможна только при незначительной интенсивности движения. Более совершенна организация движения в разных уровнях с использованием съездов на набережные. Подходы к мосту осуществляют в виде насыпей в подпорных стенах или в виде эстакад (рис. 1.4, а). Подэстакадное пространство при этом может быть использовано для гаражей или стоянок автомобилей. Однако такие схемы организации движения не устраняют полностью пересечения транспортных потоков. В условиях интенсивного движения применяют сложные системы развязок с использованием эстакад. Схемы транспортных пересечений на подходах к крупным городским мостам во многом зависят от местных планировочных условий. Если мост сопрягается только с набережной, то подходы организуют в виде криволинейных и спиральных эстакад (рис. 1.4. б). В случае сопряжения моста с набережной, а также с одной главной или несколькими разветвляющимися улицами устраивают эстакадные развязки в трех, а иногда и четырех уровнях (рис. 1.4, в, г). Во всех случаях организации движения на подходах к мосту суммарная пропускная способность подходов должна быть не менее пропускной способности моста. Эстакады подходов стремятся разместить таким образом, чтобы при соблюдении всех требований к вертикальной и горизонтальной планировке, а также ширине проездов занимаемая ими площадь и необходимый снос окружающих строений были минимальными. Продольные и поперечные уклоны, радиусы вертикальных и горизонтальных кривых, ширину проезжей части и тротуаров городских мостов устанавливают по нормам, принятым для автодорожных и городских мостов. В отдельных случаях на городских мостах предусматривают одновременное движение, как автомобильного транспорта, так и поездов метрополитена. Такие совмещенные мосты часто устраивают двухъярусными с пропуском каждого вида движения по одному ярусу. Городские мосты через крупные реки или морские проливы могут пропускать все виды городского транспорта, а также железнодорожные составы.

1.3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭСТАКАДАМ, ПУТЕПРОВОДАМ И СЛОЖНЫМ ТРАНСПОРТНЫМ ПЕРЕСЕЧЕНИЯМ

Производственно-эксплуатационные, расчетно-конструктивные, экономические и архитектурно-планировочные требования к эстакадам, путепроводам и сложным транспортным пересечениям такие же, как и для городских мостов. Помимо них, должны быть удовлетворены дополнительные требования, специфичные для каждого вида сооружений. Дополнительные требования, предъявляемые к эстакадам, сводятся в основном к следующему.

1. Для эстакад, расположенных на пересечении улиц, длины пролетов определяют шириной улиц в пределах только некоторой части их длины. Рациональную длину пролетов на остальной части эстакад, а также для сооружений, находящихся в других условиях, определяют из условий их наименьшей стоимости с учетом архитектурных требований.

2. Строительная высота пролетных строений должна определяться архитектурно-планировочными и конструктивно-технологическими требованиями.

3. Опоры эстакад должны быть легкими, в наименьшей степени стеснять подэстакадное пространство, гармонировать с окружающей застройкой. Высоким требованиям должна удовлетворять отделка поверхностей опор и пролетных строений, улучшающая эстетичный внешний вид сооружения.

4. Расположение опор - эстакад и выбор типа фундаментов должны быть согласованы с размещением существующих городских подземных сетей и по возможности с уменьшением работ по их прокладке.

5. На эстакадах должны удовлетворяться повышенные требования безопасности движения, так как аварии на них приводят к более тяжелым последствиям, чем на мостах. Покрытие проезжей части на эстакадах должно обеспечивать надежное сцепление с колесами транспортных средств в течение всего срока эксплуатации. По краям проезжей части должны быть предусмотрены ограждения, предохраняющие автомобили от наезда на тротуары и падения с эстакад.

6. Эстакады должны в наименьшей степени способствовать загрязнению окружающей среды. Расположение эстакад в городской застройке должно быть таким, чтобы не нарушались нормы уровня шума и загазованности у ближайших к эстакадам зданий и на прилегающей территории. Освещение эстакад не должно мешать жителям вблизи расположенных зданий.

7. Водоотвод на эстакадах в отдельных случаях следует подключать к городской сточной сети, не допуская естественного водосброса.

Разветвленные городские эстакады и сложные транспортные пересечения, помимо отмеченных выше, должны удовлетворять следующим дополнительным требованиям:

1) планировка пересечений, число ярусов, радиусы поворотов и длина подходов должны быть увязаны в комплексе с окружающей застройкой и с учетом стоимости городской территории, отводимой под пересечение;

2) форма транспортного пересечения должна определяться в основном направлением и интенсивностью пересекающихся транспортных потоков и видом их соединения.

Вертикальную планировку эстакад выполняют в соответствии с действующими нормами. Продольные уклоны не должны превышать 40°/оо- Свободная высота под эстакадами должна быть не менее 5 м. Для прохода пешеходов под эстакадами в местах сопряжения пролетных строений с насыпями подходов следует обеспечивать свободную высоту под эстакадами, равную не менее 2,5 м.

Минимальные радиусы горизонтальных кривых городских эстакад составляют около 100 м. В стесненных условиях на съездах и ответвлениях эти радиусы могут быть уменьшены до 20—30 м.

28.

Можно выделить шесть основных категорий классификации мостов: по назначению, по виду применяемых материалов для пролетного строения,по ширине проезжей части, по типу опор и пролетных строений, по длине моста, по статической системе моста. Далее рассмотрим каждую из категорий классификации подробней.
Начнем с назначения мостов. Прежде всего мосты классифицируют на автодорожные (для автомобилей и пешеходов), городские (для автомобилей, трамваев, троллейбусов, метро и пешеходов), железнодорожные(для железнодорожных поездов), совмещенные (для автомобильного и железнодорожного транспорта), пешеходные(только для пешеходов), специальные(для кабелей и трубопроводов). По виду применяемых материалов для пролетного строения различают металлические, бетонные, железобетонные, деревянные и каменные мосты. Каждый из материалов имеет как свои достоинства так и недостатки.Ширина проезжей части моста зависит от количества полос движения. Различают мосты с одной, двумя, четырьмя и восьми полосами.По типу опор существуют мосты с жесткими и плавучими опорами. Мост на жестких опорах передает все давление от пролетных строений на фундамент и поверхность на которой он стоит. А мост с плавучими опорами отличается тем что все давление от веса моста идет на воду. По типу пролетного строение мосты классифицируются на на неподвижные или не разводные и разводные. Основным преимуществом не разводных мостов над разводными является возможность постоянного движения, без перерывов на разводку и сводку моста, но разводные позволяют уменьшить высоту моста. По длине мосты бываю малыми (длина до 25 метров), средними (25-100 метров), большими (длина более 100 метров).Различают три вида мостов по статической схеме главных несущих конструкций пролетных строений: распорные, балочные, комбинированные. Распорные системы обеспечивают только вертикальные опорные реакции от вертикальных нагрузок. В балочных статических схемах при вертикальных нагрузках возникают наклонные опорные реакции. В комбинированных схемах сочетаются системы балочных и распорных схем. По пропускаемой нагрузке классификация мостов делятся на:
Железнодорожные
Автомобильные
Метромосты
Пешеходные
Комбинированные (например, автомобильно-железнодорожные).
Водные путепроводы (мосты для кораблей с низкой ватерлинией в Ирландии, Германии).
Выделяют также трубопроводные мосты, акведуки (используются для транспортировки воды) и виадуки (мосты через овраги или ущелья; соединяют точки, равные по высоте).
По статической схеме мосты делятся на балочные, распорные и комбинированные.
Балочные — самый простой вид мостов. Предназначены для перекрытия небольших пролётов. Пролётные строения — балки, перекрывающие расстояние между опорами. Основная отличительная особенность балочной системы состоит в том, что с пролётных строений на опоры передаются только вертикальные нагрузки, а горизонтальные отсутствуют. Балочные мосты разделяют на следующие типы:
Разрезная система — состоит из ряда балок, причём одна балка перекрывает один пролёт. Система статически определима и может применяться при любых типах грунтов. Недостатки: большое количество деформационных швов и обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.
Неразрезная система — одна балка пролётного строения перекрывает несколько пролётов или сразу все. Таким образом, пролётное строение неразрезной системы рассчитывается как многоопорная статически неопределимая балка с использованием метода сил, метода перемещений или других методов расчёта статически неопределимых систем, применяемых в строительной механике. Неразрезная система хороша меньшим, чем в разрезной, количеством деформационных швов и меньшей строительной высотой. Недостаток такой системы — чувствительность к деформации основания.
Консольная система — состоит из двух типов балок. Одни балки опираются на две опоры и имеют консольные свесы. Другие балки называются подвесными, поскольку опираются на соседние балки. Соединение балок осуществляется при помощи шарниров. Достоинством консольной системы является её статическая определимость, а следовательно, лёгкость расчёта и нечувствительность к грунтам. К недостаткам системы можно отнести большое количество и сложность устройства деформационных швов шарнирного типа, а также нарушение комфортности проезда в зоне шарниров. В настоящее время мосты такой системы сооружаются редко.
Температурно-неразрезная система — состоит из двухопорных балок, объединённых в цепь с помощью верхней соединительной плиты. Под действием вертикальных нагрузок такая система работает как разрезная, а под действием горизонтальных — как неразрезная. Её достоинством является меньшее количество деформационных швов, а недостатком — обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.Распорные системы отличаются от балочных тем, что нагрузки, передаваемые с пролётных строений на опоры, имеют не только вертикальную, но и горизонтальную составляющую, называемую в строительной механике распором. Выделяют несколько разновидностей распорных систем, довольно сильно отличающихся друг от друга:
Рамная система — состоит из рам, стойки которых выполняют роль опор, а ригели — роль пролётных строений. По форме рамы могут быть Т-образными, П-образными, а также иметь две наклонные стойки и консольные свесы (специального названия не имеют). Достоинствами рамной системы являются небольшая строительная высота и увеличенное по сравнению с балочными системами подмостовое пространство. Всё это делает рамные конструкции удобными для путепроводов и эстакад. Также данная система может быть применена в горных условиях из-за того, что там в силу особенностей рельефа нельзя понизить уровень проезда. Недостатками рамной системы являются сложность строительства и чувствительность к деформации основания. Такие системы в настоящее время малоприменимы из-за дороговизны и специфичности.
Висячие — мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (канатов, цепей и др.), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Этот вид представляют все крупнейшие по длине и высоте пролёта мосты мира.
Вантовые — разновидность висячих мостов: роль основной несущей конструкции выполняет вантовая ферма, выполненная из прямолинейных стальных канатов. Ванты прикреплены к пилонам — высоким стойкам, монтируемым непосредственно на опорах. Пилоны в основном располагаются вертикально, но не исключено и наклонное их расположение. К вантам крепится балка жёсткости, на которой располагается мостовое полотно. Ванты располагаются под углом наклона к горизонтали не менее 30 градусов, так как в противных случаях в них возникают большие усилия, и жёсткость сильно уменьшается. Балку жёсткости лучше выполнять коробчатого сечения, поскольку это улучшает её работу на кручение от временных нагрузок и от действия ветра. Наиболее часто вантовая система применяется при перекрытии глубоких рек и в городских условиях.
Арочные — основными несущими конструкциями являются арки или своды. Арка — криволинейный брус, у которого поперечный размер меньше высоты. Свод — криволинейный брус, у которого ширина сечения значительно больше высоты. Арочные мосты могут быть с ездой поверху, понизу и посередине. Опоры арочных мостов всегда массивные, поскольку должны быть рассчитаны и на восприятие распора. При больших пролётах арки всегда экономичнее балочных конструкций, но только в отношении пролётных строений. Из-за большого развития опор в поперечном сечении мост арочной системы дешевле балочного только при высоте опор до 2 м. Арочные мосты характерны для горных условий, поскольку позволяют перекрыть больший пролёт, чем балки, а в условиях горного рельефа сооружение дополнительных опор не оправдано. Также специфическая область применения арочных мостов обусловлена тем, что они требуют большого подмостового пространства, особенно с ездой поверху, что приводит к удорожанию и усложнению строительства насыпей подходов, которые могут достигать высоты 20 м; возрастает вероятность оползней на таких насыпях в начальный период их эксплуатации. Часто арочные мосты строят в городских условиях из соображений красоты.
ферменные — как правило, железнодорожные мосты с пролётом свыше 50 м. Преимущества фермы - лёгкая конструкция, позволяющая перекрывать достаточно большие пролёты (обычно от 40 до 150 м). Фермы изготавливают из стандартного стального проката. Существует единственная в мире эксплуатируемая железобетонная ферма, находится в г. Белово Кемеровской области на подъездных железнодорожных путях предприятия;
Комбинированная схема — наиболее часто встречается балка с арочной подпругой; как правило, это городские мосты через большие реки.
Понтонные, или наплавные — временные мосты на плавучих опорах.
По уровню проезда
с ездой понизу: чаще всего сквозные фермы или арочные; все виды висячих мостов; встречаются также балочные конструкции, где подвижная нагрузка передвигается между основными несущими элементами;
с ездой посередине: чаще всего арочные конструкции, в которых пяты арок находятся значительно ниже, а замок — выше уровня проезжей части;
c ездой поверху: подавляющее большинство классических балочных, а также рамных конструкций; встречаются также фермы и реже арки.

29.