СП 354.1325800.2017 Фундаменты опор мостов в районах распростран. Правила проектирования и строительства Foundations of bridge supports in areas of permafrost soils. Design and construction rules окс 93. 040 Дата введения 20180515
 Скачать 1.94 Mb.
|
|
И.5 Расчетные эпюры разности температур В результате теплофизических расчетов, основные исходные данные для которых сформулированы выше, получаем температурные поля в расчетной области в расчетный момент времени. Для определения несущей способности столбов опор определяют температуры на контакте поверхности столба с окружающим грунтом. На рисунке И.4 представлено в качестве примера такое распределение температур по глубине . И.6 Рекомендации по конструкции сводятся к тому, чтобы конкретные конструктивные решения термоопор обеспечивали их работу и контроль за их состоянием в процессе эксплуатации. Для этого, прежде всего, должна быть обеспечена необходимая высота теплообменника (не менее 1/10 глубины заложения термоопоры сквозного типа и 1/6 - для коаксиального типа). И.7 Рекомендации по технологии сводятся к тому, чтобы перед смерзанием обеспечить протаивание слоя грунта, контактирующего с внешней поверхностью термоопоры, иначе сцепления по боковой поверхности столба обеспечить невозможно. Наличие полости в столбе позволяет ввести в нее тепловой источник и обеспечить это протаивание.
- глубина подземной части термоопоры Рисунок И.4 - Пример распределения температур по глубине грунта на контакте поверхности смерзания на момент окончания теплого периода И.8 Рекомендации по температурным наблюдениям Температурные наблюдения проводят с помощью термометрических скважин в грунте, которые представляют собой трубки диаметром около 5 см. Эти трубки в течение нескольких лет могут выйти из строя. Наличие полости в термоопоре позволяет проводить замеры непосредственно в полости. Поэтому при проектировании сооружений с применением термоопор необходимо предусматривать доступ с термодатчиками в полость. Температура воздуха в полости в холодный период характеризует эффективность охлаждения, а в теплый период равна температуре грунта на контакте с термоопорой. Приложение К Особенности снегоотложений в зоне мостовых переходов К.1 При прогнозировании температурного режима многолетнемерзлых грунтов оснований следует учитывать, что снегоотложения являются одним из основных факторов, определяющих условия теплообмена на поверхности. Правильность учета снегоотложений определяет не только точность, но и правильность теплофизических расчетов, при этом необходимо знать толщину снежных отложений и его плотность . К.2 Следует учитывать, что в зону теплового влияния грунтов оснований конкретной опоры (см. приложение Д ) в плане находятся участки со снегоотложениями, которые могут быть разделены на 2 группы: - снегоотложения в ненарушенной территории; - снегоотложения, которые формируются в результате влияния на них сооружений мостового перехода (подходных насыпей, пролетных строений, тела опор и т.п.). Характеристика снегоотложений первой группы определяется по нормативно-техническим документам или по материалам изысканий. Характеристика снегоотложений второй группы приведена в данном приложении, и ее следует принимать в зависимости от снегопереноса в соответствии с К.3-К.6. К.3 При отсутствии снегопереноса характер снегоотложений представлен на рисунках К.1 и К.2. Снег по прилегающей территории и по откосу насыпи или выемки равномерно распределяется по площади, и снежный покров имеет толщину (первая группа), которая определяется по данным нормативных документов или по материалам изысканий. Эта зона равномерных снегоотложений на рисунках К.1 и К.2 обозначена зоной 5. Под пролетным строением (зона 4) снег распространен только на ширине ( - высота подмостового габарита) и толщиной 0,4 . Остальная часть поверхности под пролетным строением (зона 3) оголена от снега. Поверхность проезжей части (зона 1) покрыта уплотненным при движении транспорта снегом толщиной 0,2 . При железнодорожном проезде эта зона будет оголена. Зона 2 содержит естественные снежные отложения, увеличенные за счет снега от расчистки зоны 1. К.4 При наличии снегопереноса характер снегоотложений представлен на рисунках К.3 и К.4. Основной особенностью снегоотложений является то, что снег скапливается перед препятствием, образуя призму с уклоном , значение которого определяется по таблице К.1 в зависимости от снегопереноса . Значение снегопереноса определяется по нормативным документам. Характеристика зон снегозаносимости следующая: - зона 1 - верхняя поверхность насыпи; - зона 2 - призма снежных отложений в зоне откоса насыпи с уклоном верхней поверхности; - зона 3 - отложения снега рядом с пролетными строениями; - зона 4 - зона повышенных снежных отложений (суммируются отложения зон 2 и 3); - зона 5 - зона пониженных снежных отложений; - зона 6 - отложения снега непосредственно под пролетным строением; - зона 7 - отложения снега в ненарушенной территории. На ненарушенной территории (зона 7) толщина снежных отложений принимается (первая группа), которая определяется по данным нормативных документов. В остальных зонах значения толщины снежных отложений принимают по формулам: ; - определяется в соответствии с откосом ; ; (К.1) ; (К.2) ; (К.3) , (К.4) где - коэффициент, учитывающий высоту подмостового пространства, определяется по таблице К.2; - коэффициент, учитывающий снегоперенос, вычисляемый по формуле . (К.5)
1, 2 - основная площадка и откос подходной части насыпи соответственно; 3 - ненарушенная территория; 4 - устой; 5 - промежуточная опора; 6 - продольная ось моста Рисунок К.1 - Схема снежных отложений в пределах мостового перехода при отсутствии снегопереноса
а, б - сечения А-А и Б-Б на рисунке К.1 1 - пролетное строение моста; 2, 3 - основная площадка и откос насыпи соответственно; 4 - ось симметрии; - плотность снега Рисунок К.2 - Схема снежных отложений в пределах мостового перехода при отсутствии снегопереноса Таблица К.1 - Естественные уклоны снежных отложений у препятствий в зависимости от снегопереноса
Таблица К.2 - Коэффициент , учитывающий высоту подмостового пространства
1, 2 - основная площадка и откос подходной части насыпи соответственно; 3 - ненарушенная территория; 4 - устой; 5 - промежуточная опора; 6 - продольная ось моста Рисунок К.3 - Схема снежных отложений в пределах мостового перехода при наличии снегопереноса
а, б - сечения А-А и Б-Б на рисунке К.3 1 - пролетное строение моста; 2, 3 - основная площадка и откос насыпи соответственно; 4 - ось симметрии; 5 - очертание снежных заносов в высоких и длинных мостах; 6 - то же в коротких и низких мостах; - плотность снега Рисунок К.4 - Схема снежных отложений в пределах мостового перехода при наличии снегопереноса К.5 Изменение характера снегоотложений в зависимости от снегопереноса Крайние значения снегопереноса отражены на рисунках К.1-К.4. При наличии снегопереноса формируется зона снегоотложений шириной (рисунок К.4) за пределами подошвы откоса насыпи. Эта зона продолжается в пределах самого моста. По мере увеличения снегопереноса изменяется значение (см. таблицу К.1) и увеличивается значение . При уменьшении снегопереноса значение уменьшается. При снегопереносе появляются в зоне моста дополнительные снегоотложения, характеризуемые параметрами и . При уменьшении снегопереноса эти коэффициенты уменьшаются, и характер снегоотложений, изображенных на рисунках К.3 и К.4, автоматически постепенно переходит в характер снегоотложений, изображенных на рисунках К.1 и К.2. К.6 Изменение характера снегоотложений в зависимости от конструкции элементов мостового перехода Мост имеет два параметра, определяющих основной характер снегозаносимости при наличии снегопереноса: высота подмостового пространства и расстояние между устоями. При высоте подмостового пространства более 15 м снежные отложения приближаются к тем, которые имеют место в естественных условиях. При уменьшении высоты формируются снегоотложения в соответствии с рисунком К.4, а. В зоне моста верхняя поверхность снежных отложений характеризуется линией 5. При уменьшении высоты примерно до 2 м подмостовое пространство полностью перекрывается и верхняя поверхность снегоотложений характеризуется линией 6 (рисунок К.4, а). Расстояние между устоями сказывается на характер снегоотложений следующим образом: зоны 4 (рисунок К.3) у противоположных устоев смыкаются, и при любой высоте подмостового пространства возможно формирование верхней поверхности по линии 6 (рисунок К.4, а). По мере уменьшения снегопереноса влияние конструкции моста на характер снегоотложений уменьшается, и при отсутствии снегоотложений это влияние сводится на нет. Для подходной части насыпи в случае отсутствия снегопереноса характер снегоотложений приведен на рисунке К.2, б и не зависит от высоты насыпи. При наличии снегопереноса характер снегоотложений отражен на рисунке К.4, б и по мере увеличения высоты насыпи объем снегоотложений резко увеличивается. Это происходит до определенной высоты насыпи (порядка 6,0 м). Далее объем снегоотложений увеличивается незначительно (на рисунках К.5, в, г высота снегоотложений у подошвы откоса насыпи и зона снегоотложений для насыпей высотой 6 и 12 м одинакова), за исключением случая, когда насыпь расположена в логе (рисунок К.5, д).
а, б, в, г - для насыпей с высотой 1,5; 3,0; 6,0; 12,0 м соответственно, расположенных в условиях равнины; д - для насыпи высотой 12,0 м, расположенной в логе Рисунок К.5 - Сопоставление характера снегозаносимости для различных высот насыпи при снегопереносе = 1000 м /м К.7 Пример приближенного расчета температуры грунтов Расчет проводим в соответствии с Д.3 приложения Д : - площадь мостового перехода разделяют на зоны, в пределах которых можно считать постоянными граничные условия, характеризуемые температурой среды (воздуха или воды) с учетом солнечной радиации, испарений и условий теплообмена (при наличии или отсутствии растительного или снежного покрова и т.п.). Разбивка на зоны приведена на рисунке К.6; - для каждой зоны аналитическим или численным методом с учетом толщины снежных отложений и его плотности (таблица К.3) или на основании натурных данных строят эпюру распределения температуры грунта по глубине в условиях полной изолированности данной зоны от соседних. Эпюры приведены на рисунке К.7; - определяют характер распределения температуры по глубине основания в пределах любой зоны перехода через водоток, суммируя эпюры отдельных зон. Для этого на плане перехода намечают точку О (рисунок К.6), в которой вычисляют температуру на глубине , применяя формулу (Д.1). Значение принимаем 3 м и 5 м. Расчет проводим с помощью таблиц К.4 и К.5. Результаты расчета показывают, что на глубине 3 м температура  °С, а на глубине 5 м температура  °С.Таблица К.3 - Плотность снега для различных зон снегозаносов
На глубине нулевых амплитуд (10 м) в расчет будет включаться ненарушенная зона 7. И от того, какая там температура, будет зависеть и температура в точке О на глубине 10 м. Следует отметить, что общая оценка температур может быть выполнена с помощью рисунка К.6 без таблиц по тем же значениям температур на глубине 10 м.
1, 2 - основная площадка и откос подходной части насыпи соответственно; 3 - ненарушенная территория; 4 - устой; 5 - промежуточная опора; 6 - продольная ось моста; 7, 8 - зоны теплового влияния в точке О для глубины соответственно 3 и 5 м Рисунок К.6 - Схема для определения температуры грунта в точке О (задняя грань устоя) на глубине 3 и 5 м
Рисунок К.7 - Распределение температуры грунта по глубине для изолированных зон 1-6 на рисунке К.6 на момент окончания теплого периода года (данные для примера расчета) Таблица К.4 - Расчет температуры грунта в точке О на глубине 3,0 м на момент окончания теплого периода года (рисунок К.6)
Таблица К.5 - Расчет температуры грунта в точке О на глубине 5,0 м на момент окончания теплого периода года (рисунок К.6)
К.8 При прогнозировании температурного режима рекомендуется также учитывать следующие особенности снежных отложений: - в зоне при небольшом снежном покрове имеет место существенное суммарное охлаждение за год (рисунок К.8). Но уже при увеличении высоты снежного покрова примерно до 0,5 м (это зависит от плотности снега и др. условий) охлаждающий эффект исчезает. При дальнейшем увеличении температуры грунта на глубине нулевых амплитуд асимптотически стремится к (примерно 2°С-4°С); - среднюю плотность снежного покрова допускается принимать для отдельных зон (рисунки К.1-К.4) в соответствии с таблицей К.3. При этом следует учитывать, что от осени к весне по отношению к средним значениям средняя плотность изменяется соответственно примерно на 10% в ту или другую сторону; - при наличии снегопереноса охлаждающей поверхностью является основная площадка подходной насыпи; при отсутствии снегопереноса охлаждающими поверхностями являются: основная площадка насыпи, подмостовое пространство (зона 3), а также все вертикальные поверхности (например, передняя грань устоя).
Рисунок К.8 - Зависимость температуры грунта на глубине нулевых амплитуд (10-20 м) в установившемся режиме от высоты снежного покрова Библиография [1] Приказ Минтранса России от 6 августа 2008 г. N 126 "Об утверждении Норм отвода земельных участков, необходимых для формирования полосы отвода железных дорог, а также норм расчета охранных зон железных дорог" [2] СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 4. Правила производства работ в районах распространения многолетнемерзлых грунтов [3] ВСН 83-92 Технические указания по проектированию бетонов и цементно-песчаных растворов, твердеющих на морозе, при строительстве искусственных сооружений [4] ВСН 165-85 Устройство свайных фундаментов мостов (из буровых свай) [5] ВСН 156-88 Инженерно-геологические изыскания железнодорожных, автодорожных и городских мостовых переходов [6] ВСН 203-89 Нормы и технические условия на проектирование и строительство железных дорог на полуострове Ямал [7] СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования [8] СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство
Электронный текст документа подготовлен АО "Кодекс" и сверен по: официальное издание М.: Стандартинформ, 2018 СП 354.1325800.2017 Фундаменты опор мостов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Правила проектирования и строительства (Источник: ИСС "КОДЕКС") Внимание! Документ включен в доказательную базу технического регламента. Дополнительную информацию см. в ярлыке "Примечания" ИС «Кодекс: 6 поколение» Интранет | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
