Типы фундаментов водопропускных труб

Оголовки и фундаменты труб

Оголовки водопропускных труб.Оголовки выполняют двоякую роль: во-первых, они служат для обеспечения сопряжения тела трубы с насыпью, а во-вторых — для создания благоприятных условий протекания воды. Оголовки труб могут быть портальными, раструбными, воротниковыми и обтекаемыми (рис. 16).

Наиболее широкое распространение в настоящее время получили портальные и раструбные оголовки. Портальные оголовки (рис 16, а)

более просты в изготовлении, но не обеспечивают плавного протекания воды, вследствие чего их применяют при малых расходах и небольших скоростях течения для труб с отверстием 0,5 — 0,75 м.

Раструбные оголовки (рис. 16, б), состоящие из портальной стенки и двух открылков, развернутых в плане относительно продольной оси трубы под углом 20-30°, обеспечивают более благоприятные условия протекания воды и широко применяются как в безнапорных, так и в напорных трубах. Для того чтобы более полно использовать поперечное сечение трубы при пропуске водного потока, у входного оголовка иногда устраивают конические (в круглых трубах) или повышенные (в прямоугольных трубах) звенья.

У воротникового оголовка (рис. 16, в) крайнее звено трубы срезано по полости откоса и окаймлено поясом-воротником.

Обтекаемый оголовок (рис. 16, г) имеет форму усеченного конуса или пирамиды. Этот оголовок обеспечивает наиболее благоприятные условия протекания воды, но сложен в изготовлении.

Рис. 16. Типы оголовков водопропускных труб:

а — портальный; б — раструбный; в — воротниковый; г — обтекаемый

В практике дорожного строительства находят применение трубы без оголовков. Принципиальная возможность такого конструктивного решения может быть аргументирована следующими соображениями. Расчеты показывают, что пропускная способность безоголовочных труб при безнапорном режиме по сравнению с трубами, имеющими раструбные оголовки без конического звена, меньше лишь на 6 — 9 %. Это подтверждается также гидравлическими данными типового проекта круглых гофрированных труб, которые, как известно, не имеют оголовков.

Еcли же принять во внимание точность определения расчетных расходов, которая, по данным профессоров А.В. Огниевского и Л.Л. Соколовского, составляет 30 — 50 %, то можно считать, что по пропускной способности трубы без оголовков мало отличаются от типовых труб, имеющих специальные оголовки. В случае применения безоголовочных труб из длинномерных звеньев, о чем речь будет идти дальше, их роль как подпорного элемента автоматически исключается, так как концевые звенья защемляются насыпью.

Русло водотока у входного и выходного оголовков, а также откосы насыпи около трубы укрепляют от возможного размыва каменной отмосткой, сборными слабо армированными железобетонными плитами, устраивают покрытие из цементобетона или асфальтобетона по слою щебеночной (гравийной) подготовки.

Фундаменты труб.Типовыми проектами рекомендуются два типа водопропускных труб: бесфундаментные и фундаментные. Выбор типа фундамента для труб зависит прежде всего от инженерно-геологических условий, а также от отверстия трубы. В бесфундаментных трубах звенья опираются на естественное грунтовое основание (рис. 17,а) либо на специальную грунтовую подушку из щебеночно-песчаной или гравийно-песчаной смеси (рис. 17,б). Трубы этого типа применяют при крупнообломочных и плотных песчаных грунтах (не пылеватых), а также при твердых и полутвердых глинистых грунтах.

При грунтах всех наименований, имеющих условное расчетное сопротивление не ниже давления под подошвой фундамента от действующих внешних нагрузок, звенья труб непосредственно опираются на специальные жесткие фундаменты из сборных железобетонных элементов или из монолитного бетона (рис. 17, в, г). Эти фундаменты применяют также при скальном основании.

При проектировании водопропускных труб в сложных инженерно-геологических условиях заключение о необходимости устройства специальных фундаментов и выбор конструктивного решения

Рис. 17. Типы фундаментов труб:

а — естественное грунтовое основание; б — искусственная грунтовая подушка; в — фундамент из сборных железобетонных элементов; г — фундамент из монолитного бетона

должны быть сделаны для каждого конкретного случая отдельно. Так, при слабых или неустойчивых грунтах (биогенных, текуче — пластичных глинистых, многолетнемерзлых) часто прибегают к применению свайных фундаментов.

3. Прикладные вопросы механики грунтов

Источник

Фундамент водопропускной трубы это

В данной статье будут рассмотрены водопропускные трубы, их основные особенности, строительство котлована и фундамента, а также конструкции, используемые для строительства водопропускных труб.

Трубы водопропускные для автомобильных дорог – это искусственные сооружения, пропускающие под дорожными насыпями небольшие постоянные или действующие периодически водотоки.

• В ряде случаев такие трубы могут также играть роль тоннельных путепроводов или скотопрогонов.
• В процессе проектирования дороги, особенно в случаях, когда насыпь имеет небольшую высоту, чаще всего встает выбор между одним из двух возможных типов сооружения – труба или малый мост.
• Труба водопропускная является предпочтительным вариантов в случае незначительных отличий технико-экономических показателей данных сооружений по следующим причинам:

• Водопропускная труба не вызывает нарушения непрерывности как земляного полотна, так и верхнего строения данного пути;
• Эксплуатация и ремонт водопропускных труб обходятся дешевле, чем в случае малого моста;
• В случае, когда засыпка над трубой имеет высоту, превышающую 2 м, снижается влияние временных нагрузок на сооружение и практически исчезает с увеличением данной высоты.

Особенности водопропускных труб

В зависимости от материала тела трубы различают следующие типы труб:

• Водопропускные трубы железобетонные;
• Полимерные;
• Бетонные;
• Металлические.

Кроме того, трубы водопропускные железобетонные и другие различаются по следующим параметрам:

• Форма поперечного сечения: прямоугольные, круглые и овоидальные;
• Количество очков в сечении: одно-, двух- и многоочковые;
• Работа поперечного сечения: напорные, работающие по всей длине полным сечением, и полунапорные, работающие полным сечением около входного оголовка и неполным – на остальном протяжении трубы.

Железобетонные водопропускные трубы также имеют следующие значения диаметров отверстий:

• В случае, если длина водопропускной (редко канализационной) трубы не превышает 30 м, диаметр отверстия должен составлять как минимум 1 метр;
• При длине до 15 м – минимум 50 см в случае устройства в пределах быстроточной трубы;
• Устройство водопропускных труб для внутрихозяйственных дорог допускает диаметр отверстия в 50 см при длине трубы, не превышающей 10 метров.

Важно: засыпка над плитами или звеньями труб до нижнего уровня одежды дороги должна иметь толщину не менее 50 сантиметров.

Трубы железобетонные водопропускные и автодорожные мосты (средние и малые) могут располагаться на участках автодорог, профиль и план которых принят для дорог данной категории. Трубы обычно оборудуются в безнапорном режиме, исключением могут быть напорный или полунапорный режим с целью пропускать расчетный расход воды.

Кроме того, запрещается строить трубы водопропускные в случае наличия ледохода или наледей, а при устройстве на ручьях и реках, где имеются нерестилища рыб, обустройство труб требует разрешения рыбнадзорной инспекции.

О строительстве водопропускных труб

Расчет водопропускных труб при строительстве включает в себя также следующие нюансы:

• Бровка земляного полотна в местах подхода к трубе должна возвышаться относительно расчетного уровня воды как минимум на 50 сантиметров, а в случае работающих в полунапорном и полунапорном режиме труб – как минимум на 1 метр;
• Оголовки водопропускных труб должны включать в себя портальную стенку и два откосных крыла, которые заглубляют в грунт на 25 сантиметров ниже глубины его промерзания и устанавливают на основание из щебенки, толщина которого составляет 10 сантиметров.

Важно: естественный грунт, расположенный ниже глубины замерзания, заменяют на песчано-гравийную смесь.

В соответствии с несущей способностью труб их классифицируют на три группы:

1. Первая группа – расчетная высота засыпки грунтом составляет 2 метра;
2. Вторая – 4 метра;
3. Третья – 6 метров.

Важно: в зависимости от условий конкретного строительства при переходе через водоток или другие препятствие допустимо применение труб, имеющих другую расчетную высоту засыпания грунтом.

Котлованы для водопропускных труб

При разработке котлованов под фундаменты для водопропускных труб чаще всего не предусматривают крепление. Устойчивость стенок такого котлована невозможно обеспечить только в условиях водонасыщенного грунта со значительным притоком воды – в таком случае осуществляют разработку грунта, защищая его креплением.

Кроме того, крепление котлована предусмотрено в случае строительства трубы, расположенной на небольшом расстоянии от эксплуатируемых сооружений – в таком случае крепление обеспечивает устойчивость этих сооружений.

Различные характеристики котлована зависят от целого ряда факторов:

• Технологию разработки и очертание котлована проектируют в соответствии с конструкцией и фундаментом трубы, а также – видом и состоянием грунтов основания;
• При назначении крутизны откосов учитывают глубину котлована и характеристики разрабатываемого грунта;
• В случае нанесения гидроизоляционного слоя на конструкцию трубы или выполнения других работ, предусматривающих пребывание в котловане людей, расстояние вертикальная стенка котлована должна находиться на расстоянии минимум в 70 см от боковой поверхности фундамента;

Важно: если подобные работы не планируются, данную величину можно уменьшить до 10 см.

• Железобетонные трубы водопропускные
  В случае безопалочного бетонирования фундамента размеры котлована принимаются равными размерам самого фундамента;
• В случае разработки котлована с откосами расстояние от подошвы откоса до фундамента не должно составлять менее 30 см.

В любом случае размеры котлована должны быть увязаны с возможностями используемого землеройного оборудования. Кроме того, при строительстве котлована следует предотвратить его заполнение грунтовыми и поверхностными водами, для чего по периметру котлована отсыпаются грунтовые валики.

В случае сооружения трубы на месте постоянного водотока производят строительство запруд либо при помощи канав русло отводят в сторону.

Удаление воды, проникающей в котлован, может осуществляться двумя способами:

1. В низовой части котлована устраивают выпуск в канаву для отведения воды, что чаще всего применяется в случае строительства косогорных труб.
2. Обеспечивают водоотлив механизированный. Для этого низовую часть котлована оборудуют ограждаемым приямком, вода из которого откачивается с помощью насоса.

Важно: приямок должен быть расположен вне контура фундамента, чтобы обеспечивать водоотведение на протяжении всех фундаментных работ, включая засыпку пазух.

По мере того, как котлован углубляются, ограждения приямка также опускают.

Фундамент

Осуществляя строительство водопропускных труб, монтаж фундамента из сборных элементов для водопропускной трубы выполняют следующим образом:

1. Производят укладку блоков фундаментов оголовков, доводя до подошвы фундамента самой трубы.
2. Производят засыпание пазух фундаментов оголовков до равного уровня.
3. Выполняют засыпку пазух оголовочных фундаментов грунтом местным.
4. Места сопряжений фундаментов с разной глубиной заложения засыпают смесью песка и гравия или песка и щебня.
5. Смесь уплотняют послойно и заливают раствором цемента.
6. Производят одновременную укладку фундаментов оголовков и посекционный монтаж фундамента трубы.

Важно: монтаж выполняют последовательно с места, где находится выходной оголовок водопропускной трубы, двигаясь в направлении входного оголовка. При многорядной кладке выполняют перевязку швов.

Процесс обустройства монолитного фундамента включает в себя следующие операции:

• Изготовление и установка опалубки;
• Приготовление или доставка в готовом виде бетонной смеси;
• Укладка бетонной смеси;
• Уход за уложенным бетоном;
• Демонтаж опалубки;
• Засыпка пазух.

Полезно: фундамент имеет несложные очертания, поэтому для изготовления опалубки можно применять обычные инвентарные щиты.

В случае обустройство сборно-монолитного фундамента подготавливают подушку или основание, куда затем в межсекционные швы устанавливается опалубка.

Промежутки между находящейся в швах опалубкой и сборными элементами заполняют смесью бетона. В регионах со слабым грунтом используются также свайные фундаменты.

После того, как устройство фундамента и засыпка пазух завершены, начинают монтаж сборных оголовков и непосредственно тела трубы.

Для монтажа сборных труб используют самоходные краны, определяя их грузоподъемность в соответствии с массой блоков оголовков, тела трубы и фундамента, учитывая возможный вылет стрелы крана. Порядок монтажа зависит от условий местности и того, какая конструкция выбрана для оголовочного участка трубы.

Конструкции водопропускных труб

Как уже было сказано, водопропускными называют гидротехнические сооружения водопропускного типа в виде искусственной структуры гражданского или промышленного назначения.

Подобные конструкции обычно сооружают непосредственно на естественном или искусственном водоеме, либо на небольшом отдалении от него. Чаще всего водопропускные сооружения выполняются в виде водопропускной трубы, расположенной над автомобильной дорогой.

Кроме того, водопропускные железобетонные трубы могут использоваться для корректировки или изменения русел малых речек.

Строительство таких сооружений чаще всего сегодня выполняется с использованием металлических гофрированных конструкций (МГК), применяемых для следующих объектов:

• Трубы водопропускные в полотне железных и автомобильных дорог в качестве альтернативы для труб из бетонных колец;
• Сооружения водопропускные, укрепляющие и изменяющие русла рек;
• Альтернатива мостам с одним пролетом в виде арочных сооружений;
• Мосты многопролетные, пролет которых достигает 18 м, в качестве альтернативы мостам из бетона или металла.

Сборные гофрированные металлические конструкции

Металлические гофрированные сборные конструкции (СМГК) имеют более низкую стоимость при строительстве водопропускных сооружений по сравнению с железобетоном, а также имеют целый ряд преимуществ перед конструкциями других типов:

• Адаптивность, позволяющая благодаря различным поперечным сечениям труб подобрать для условий конкретного строительства наиболее подходящий вариант;
• Низкий вес облегчает транспортировку листов СМГК, а их упаковка в паллеты существенно уменьшает занимаемое листами пространство;
• Простота монтажа, позволяющая выполнять строительство трубы при помощи листов СМГК без специальных навыков и квалификации;
• Высокая прочность и гибкость конструкции, обеспечиваемые при использовании совместно с засыпным грунтом. Кроме того, это обеспечивает большую, чем у конструкций из бетона, сейсмостойкость;
• Длительный срок службы, достигающий 80-100 лет, как показывает многолетняя практика применения таких конструкций;
• Низкая стоимость, позволяющая снизить затраты при использовании СМГК на 30-50% по сравнению с применением других материалов;
• Возможность строительства водопропускных труб СМГК в условиях любого климата.

Габионные конструкции водопропускных труб

1. Широкой популярностью при строительстве водоотводных и водопропускных труб и сооружений, а также — при строительстве стабилизирующих и удерживающих сооружений, подпорных стен и локальных очистных дорожно-мостовых сооружений, пользуется также применение габионных конструкций.
2. В готовом виде такое сооружение представляет собой укрепленную габионами водопропускную трубу необходимого диаметра.
3. Габионы получили столь широкое распространение благодаря целому ряду положительных характеристик:

• Гибкость, прочность и сопротивление нагрузкам;
• Стойкость к негативным воздействиям влаги и атмосферных осадков;
• Способность дренирования, не требующая дополнительно затрат на монтаж обратного фильтра и дренажной системы;
• Возможность использования с сооружениями других типов;
• Простота монтажа и эксплуатации конструкции;
• Низкие временные строительные и эксплуатационные расходы;
• Экологическая безопасность и эстетичный внешний вид;
• Надежность и долговечность эксплуатации.

Вот и все, что хотелось рассказать о том, что собой представляют водопропускные трубы для автомобильных дорог.

Следует дополнительно заметить, что строительство данных сооружений (как и монтаж канализационных труб или установке металлопластиковых труб своими руками) требует особой тщательности и соблюдения требований и норм строительства и безопасности, поскольку их нарушение может вызвать не только повреждение или разрушение самой трубы, но и дороги, под которой данная труба пролегает.

Какую водопропускную трубу под дорогой проложить – виды, особенности, преимущества материалов

Водопропускные трубы, расположенные под дорогой – это нечто вроде альтернативы мостам, поэтому при отсутствии необходимости в последних можно воспользоваться такой заменой. К тому же, в некоторых ситуациях возведение моста попросту невозможно – например, если дорога расположена слишком низко.

Конструкция водопропускной трубы – это канал, проходящий через дорожную насыпь.

Для обустройства водопропускного канала используются трубы такого диаметра, чтобы его было достаточно для транспортировки большого объема атмосферных осадков.

Кроме того, нередко такие трубы используются при создании крупных дренажных систем и подземных переходов. В данной статье речь пойдет о водопропускных трубах и особенностях их применения.

Виды водопропускных труб

На современном рынке стройматериалов водопропускные трубы представлены очень разнообразно. Основным параметром, по которому классифицируются такие трубы, является материал изготовления.

Согласно такому способу классификации выделяют следующие виды водопропускных труб:

• Железобетонные;
• Пластиковые;
• Металлические гофрированные.

Каждый материал имеет свои особенности.

Железобетонные водопропускные трубы

Одним из главных достоинств железобетонных конструкций для отведения воды является возможность их создания на том месте, где они будут устанавливаться. Процесс обустройства в данном случае предполагает установку армированной опалубки, в которую будет заливаться раствор бетона.

Описанное выше качество можно назвать достаточно полезным, но у него есть серьезный недостаток – железобетонная водопропускная труба под дорогой устанавливается очень долго.

Конечно, у такой проблемы имеется решение, которое заключается в приобретении готовых железобетонных конструкций и доставке их к месту монтажа. Главное качество такого материала – способность выдерживать воздействие различных внешних факторов.

«Виды железобетонных труб, характеристики и применение».

Пластиковые водопропускные трубы

Различные варианты полимерных изделий для обустройства водопропускных каналов являются хорошим решением. Пластиковые трубы хорошо выдерживают внешние нагрузки, но для этого их приходится дополнительно усиливать при помощи бетонной арки, которая заливается по наружному краю трубы, причем слабая сопротивляемость бетона подвижкам грунта в данном случае не имеет никакого значения.

При необходимости можно снизить нагрузку на систему, используя специальные металлические короба, заполненные камнями. Установленная таким образом водоотводная труба под дорогой сочетает в себе надежность и долговечность – срок службы пластикового водопропускного канала может достигать 50 лет.

Металлические трубы и СМГК

Водопропускные трубы из металла – это неплохой вариант решения проблемы отведения воды, но только если рассматривать его с одной стороны.

Металлические конструкции имеют лучшие показатели прочности по сравнению с аналогами, но это достоинство полностью нивелируется слабой устойчивостью к коррозии.

Из-за этого металлические трубы используются для обустройства водопропускных каналов только временно.

Впрочем, есть еще одно применение изделиям из металла. Их часто используют для проколов дорожного полотна. Дело в том, что возможность ремонта водопровода, проходящего под дорогой, есть не всегда, поэтому труба расчищается при помощи внешней дренажной системы, позволяющей провести ремонт или качественную очистку системы.

Неплохим решением является использование металлических труб в качестве внешнего защитного кожуха, обеспечивающего защиту основного трубопровода. Обычно для этих целей применяются трубы, используемые для армирования стенок буровых скважин.

Чтобы создать надежный и качественный водопропускной канал, лучше всего использовать СМГК – сборные металлические гофрированные конструкции. Согласно общей классификации, обычными трубами такие конструкции не являются – цельная система становится таковой только в том месте, где необходимо выполнить монтаж водопропускных труб.

СГМК имеют массу положительных качеств, которыми обделены простые трубы.

Основное достоинство сборной конструкции заключается в возможности обустройства сложных конструкций, которые способны прослужить несколько десятков лет и при этом спокойно переживать воздействие сейсмических сдвигов. Гофрированная дорожная труба, помимо всего прочего, обходится почти на треть дешевле, чем альтернативные варианты.

Монтаж водопропускных труб под дорогой

Технология обустройства водоотводных каналов под дорогой включает в себя несколько этапов:

1. Подготовка котлована.
2. Заливка фундамента.
3. Укладка трубопровода.
4. Обустройство дорожной насыпи.

Первым делом необходимо выкопать котлован, размеры которого совпадают с рассчитанными в ходе проектирования.

Также важно учитывать грунт, который преобладает на участке – неподходящая почва может помешать обустраивать тяжелую конструкцию.

Кроме того, тип грунта напрямую влияет на то, как будут обустраиваться стенки котлована. «Виды водопропускных труб, способы и сферы использования».

Создание котлована осуществляется традиционным образом:

• Сначала извлекается верхний слой грунта;
• Первая ступень разрабатывается;
• Операция повторяется на каждом уровне грунта, вплоть до расчетной глубины.

Глубина котлована не должна быть меньше, чем уровень промерзания почвы в данном регионе, иначе водопропускная система попросту придет в негодность из-за воздействия вспучившегося грунта.

Чтобы отвести воду из котлована, применяются обычные дренажные системы или насосы.

Это важный момент – водопроводящие каналы чаще всего проходят по влажным участкам, поэтому необходимо позаботиться о качественной дренажной системе, которая позволит конструкции нормально функционировать.

Для укрепления стенок котлована и насыпи используются габионы – специальные модули, заполненные обычными камнями. Чтобы система получилась максимально надежной, под ней укладывается гидроизоляционный материал.

Фундамент, как основа

Следующий шаг – создание фундамента. Естественно, почва должна выдерживать фундамент вместе со всей конструкцией, поэтому базовым опорным слоем является смесь из песка и гравия. Засыпка такого слоя позволит предотвратить повреждение элементов водопропускного канал при пучении грунта.

Сам фундамент может выполняться по одной из двух схем:

1. Блочный фундамент. Процесс укладки в данном случае начинается с блока, расположенного прямо под оголовьем трубы. Этот блок укладывается примерно на 30 см ниже уровня промерзания почвы. Далее устанавливаются последующие блоки. Возникающие высотные перепады компенсируются за счет песчано-гравийной смеси, а при большой разнице высот используются сваи. Укладка блоков фундамента начинается с заднего конца трубы.
2. Монолитный фундамент. Такой тип фундамента знаком даже тем, кто не занимался строительством. Для монтажа устанавливается съемная опалубка, выставленная на слое гидроизоляции. Заливать монолитный фундамент нужно с одного прохода, поэтому перед работой придется тщательно рассчитать необходимый объем.

Блочная конструкция фундамента отличается быстротой обустройства, а монолитная – высокой механической прочностью, которой достаточно для сопротивления сильным подземным толчкам. Перед созданием фундамента нужно точно знать, какие виды оголовков водопропускных труб будут использоваться – этот фактор может повлиять на конструкцию фундамента.

Когда фундамент застынет, на него можно будет устанавливать водопропускные трубы. Сначала нужно установить бровку грунта, потом сформировать выходы для труб, после чего приходит пора монтировать СМГК или железобетонные изделия. Все свободное пространство от фундамента до стенок труб должно заполняться смесью песка и гравия.

Фиксация СМГК осуществляется посредством заклепок или защелок, а верх конструкции усиливается специальной стяжкой, добавляющий системе надежности. Железобетонные конструкции тоже укрепляются цементной стяжкой, но монтаж арок осуществляется прямо на плиты без какой-либо подсыпки.

Финальный этап работы – укрепление водопропускных труб при помощи габионов или бетона, после чего их можно засыпать грунтовым слоем, толщина которого напрямую зависит от прочностных показателей трубы. Когда перепускная труба под дорогой установлена, можно спокойно приступать к обустройству самого дорожного полотна.

Заключение

Использование водопропускных труб позволяет перемещать влагу под дорожным полотном. Конечно, такие системы актуальны далеко не во всех ситуациях, но иногда они являются единственным вариантом отведения воды.

Оголовки и фундаменты труб

Оголовки водопропускных труб.Оголовки выполняют двоякую роль: во-первых, они служат для обеспечения сопряжения тела трубы с насыпью, а во-вторых — для создания благоприятных условий протекания воды. Оголовки труб могут быть портальными, раструбными, воротниковыми и обтекаемыми (рис. 16).

• Наиболее широкое распространение в настоящее время получили портальные и раструбные оголовки. Портальные оголовки (рис 16, а)
• 24
• более просты в изготовлении, но не обеспечивают плавного протекания воды, вследствие чего их применяют при малых расходах и небольших скоростях течения для труб с отверстием 0,5 — 0,75 м.

Раструбные оголовки (рис.

16, б), состоящие из портальной стенки и двух открылков, развернутых в плане относительно продольной оси трубы под углом 20-30°, обеспечивают более благоприятные условия протекания воды и широко применяются как в безнапорных, так и в напорных трубах. Для того чтобы более полно использовать поперечное сечение трубы при пропуске водного потока, у входного оголовка иногда устраивают конические (в круглых трубах) или повышенные (в прямоугольных трубах) звенья.

У воротникового оголовка (рис. 16, в) крайнее звено трубы срезано по полости откоса и окаймлено поясом-воротником.

Обтекаемый оголовок (рис. 16, г) имеет форму усеченного конуса или пирамиды. Этот оголовок обеспечивает наиболее благоприятные условия протекания воды, но сложен в изготовлении.

Рис. 16. Типы оголовков водопропускных труб:

а — портальный; б — раструбный; в — воротниковый; г — обтекаемый

В практике дорожного строительства находят применение трубы без оголовков. Принципиальная возможность такого конструктивного решения может быть аргументирована следующими соображениями.

Расчеты показывают, что пропускная способность безоголовочных труб при безнапорном режиме по сравнению с трубами, имеющими раструбные оголовки без конического звена, меньше лишь на 6 — 9 %.

Это подтверждается также гидравлическими данными типового проекта круглых гофрированных труб, которые, как известно, не имеют оголовков.

Еcли же принять во внимание точность определения расчетных расходов, которая, по данным профессоров А.В. Огниевского и Л.Л.

Соколовского, составляет 30 — 50 %, то можно считать, что по пропускной способности трубы без оголовков мало отличаются от типовых труб, имеющих специальные оголовки.

В случае применения безоголовочных труб из длинномерных звеньев, о чем речь будет идти дальше, их роль как подпорного элемента автоматически исключается, так как концевые звенья защемляются насыпью.

Русло водотока у входного и выходного оголовков, а также откосы насыпи около трубы укрепляют от возможного размыва каменной отмосткой, сборными слабо армированными железобетонными плитами, устраивают покрытие из цементобетона или асфальтобетона по слою щебеночной (гравийной) подготовки.

Фундаменты труб.Типовыми проектами рекомендуются два типа водопропускных труб: бесфундаментные и фундаментные. Выбор типа фундамента для труб зависит прежде всего от инженерно-геологических условий, а также от отверстия трубы.

В бесфундаментных трубах звенья опираются на естественное грунтовое основание (рис. 17,а) либо на специальную грунтовую подушку из щебеночно-песчаной или гравийно-песчаной смеси (рис. 17,б).

Трубы этого типа применяют при крупнообломочных и плотных песчаных грунтах (не пылеватых), а также при твердых и полутвердых глинистых грунтах.

При грунтах всех наименований, имеющих условное расчетное сопротивление не ниже давления под подошвой фундамента от действующих внешних нагрузок, звенья труб непосредственно опираются на специальные жесткие фундаменты из сборных железобетонных элементов или из монолитного бетона (рис. 17, в, г). Эти фундаменты применяют также при скальном основании.

При проектировании водопропускных труб в сложных инженерно-геологических условиях заключение о необходимости устройства специальных фундаментов и выбор конструктивного решения

Рис. 17. Типы фундаментов труб:

а — естественное грунтовое основание; б — искусственная грунтовая подушка; в — фундамент из сборных железобетонных элементов; г — фундамент из монолитного бетона

должны быть сделаны для каждого конкретного случая отдельно. Так, при слабых или неустойчивых грунтах (биогенных, текуче — пластичных глинистых, многолетнемерзлых) часто прибегают к применению свайных фундаментов.

3. Прикладные вопросы механики грунтов

Фундаменты водопропускных труб

Водопропускные трубы – это искусственные сооружения, которые применяются для укладки под насыпиавтомобильных и железных дорог с целью пропуска постоянных или действующих периодически водотоков.Применение железобетона позволяет устраивать систему водопропуска в любых районах, в том числе в тех, вкоторых преобладают неустойчивые и подвижные грунты.

Фундаменты водопропускных труб – это сборные железобетонные опорные элементы прямоугольных водопропускных труб, которые предназначаются для укладки под насыпи автомобильных и железных дорог, включая дороги промышленных и сельскохозяйственных предприятий, дороги и улицы в пределах городов, поселков и сельских населенных пунктов, строящихся в любых климатических условиях с расчетной сейсмичностью до 9 баллов и температурой наружного воздуха от -40˚С и выше. Фундаменты воспринимают нагрузки, которые испытывают сооружения, и передают их далее в грунт.

Дорожное строительство использует прямоугольные звенья водопропускных труб для строительства искусственных водопропускных сооружений под автомобильными и железными дорогами с целью пропуска небольших постоянных или действующих периодически водотоков.

В отдельных случаях звенья железобетонные используются в качестве путепроводов тоннельного типа или скотопрогонов. Железобетон является одним из немногих строительных материалов, который способен выдерживать значительные нагрузки, воздействующие на конструкции, в том числе, вызванные различными климатическими условиями.

Благодаря своим прочностным характеристикам эти ЖБИ позволяют воздвигать водопропускные трубы в районах, где преобладают неустойчивые и подвижные грунты.

По сравнению с другим популярным методом водоотводного сооружения, малым мостом, водопропускные трубы имеют ряд существенных преимуществ. Они не вызывают нарушения непрерывности земляного полотна и верхнего строения пути, благодаря чему значительно увеличивается его эксплуатационный срок.

Наличие грунтовой засыпки над водопропускной трубой обеспечивает равномерное распределение сосредоточенных давлений от колес автомобилей и уменьшает их динамическое воздействие на конструкцию, а если засыпка над водопропускной трубой имеет высоту, превышающую 2 м, снижается влияние временных нагрузок на сооружение и практически исчезает с увеличением высоты.

Кроме того, строительство, эксплуатация и ремонт водопропускных труб гораздо дешевле, чем в случае возведения мостовых сооружений.

Железобетонные фундаменты под водопропускные трубы могут быть монолитными, сборными или сборно-монолитными. Фундаменты из монолитного железобетона требуют больше времени и расходов на строительство, тогда как сборные фундаменты просты в монтаже, который, к тому же, занимает гораздо меньше времени и требует меньших трудозатрат.

Фундаменты водопропускных труб представляют собой плоские массивные прямоугольные конструкции со сплошным сечением. Как правило, фундаментные блоки труб устанавливаются под среднюю и оголовочную части труб, обеспечивая необходимую глубину заложения и противодействуя пучению грунтов.

Железобетонные фундаменты под водопропускные трубы изготавливаются в соответствии с сериями 3.501.3-185.03 «Конструкции из гофрированного металла с гофром 150х50 мм для железных и автомобильных дорог» и Шифр 2119РЧ, выпуск 1-1 «Трубы водопропускные железобетонные прямоугольные для железных и автомобильных дорог».

Блоки фундаментов изготавливаются из тяжелого бетона класса В20 по прочности на сжатие.

Класс бетона по морозостойкости принимается в пределах F200 – F300 в зависимости от климатических условий в районе строительства, класс по водонепроницаемости – не ниже W6.

В бетонную смесь также вводятся специальные гидрофобизирующие и воздухововлекающие присадки, делающие структуру бетона более плотной, а поверхность – водоотталкивающей.

Фундаменты под водопропускные трубы армируются сетками, собираемыми в объемные каркасы. В качестве материала армирования используется арматурная сталь класса А-I. Тот же класс стали применяется для изготовления монтажных петель. Детали армирования и закладные детали в обязательном порядке обрабатываются антикоррозионным покрытием.

Железобетонные фундаменты под водопропускные трубы маркируются буквенно-числовым обозначением, состоящим из трех групп. В первую группу входят буква (Ф – фундаментный блок водопропускной трубы) и цифра, обозначающая типоразмер изделия. Цифры второй группы обозначают отверстие трубы в дециметрах, а цифры третьей группы – длину блока в сантиметрах.

В компании ГК «БЛОК» можно не только заказать фундаменты под водопропускные трубы, но и проконсультироваться с нашими специалистами, подобрать требуемые конструкции железобетонных изделий.

В нашем отделе продаж можно заранее узнать и уточнить цену железобетонных водопропускных труб и рассчитать общую стоимость заказа.

Купить железобетонные фундаменты и проконсультироваться по общим вопросам покупки и доставки Вы можете, позвонив по телефонам компании ГК «БЛОК»: Санкт-Петербург: (812) 309-22-09, Москва: (495) 646-38-32, Краснодар: (861) 279-36-00. Режим работы компании: Пн-Пт с 9-00 до 18-00. Компания ГК «БЛОК» осуществляет доставку железобетонных водопропускных труб по всей России прямо до объекта заказчика или на строительную площадку, если позволяет инфраструктура.

По вопросам монтажа железобетонных фундаментов водопропускных труб обращаться по телефону (812) 309-22-09.

Проектирование водопропускных сооружений

Вода, образовавшаяся на поверхности земли в результате ливня или снеготаяния, собирается и стекает к пониженным местам с определенной территории. Железнодорожный путь пересекает пониженные места земной поверхности, в которые может притекать вода по постоянным (реки, ручьи, ручьи) или периодическим (периоды дождей, ливней, таяния снега) водотокам.

Воду необходимо отвести от железнодорожного пути, что бы исключить подтопление и нарушение целостности земляного полотна. Отвод воды вдоль трассы железной дороги осуществляется продольными водоотводами: нагорными и водоотводными канавами, резервами, лотками и т.п.

Проектирование и расчет таких водоотводных сооружений необходимо вести с учетом водосбора и водоразделов.

Для пропуска воды через земляное полотно в местах пересечения водотоков проектируются и строятся водопропускные (искусственные) сооружения: мосты, трубы, лотки, а в отдельных случаях акведуки, дюкеры и фильтрующие насыпи. Мосты и трубы являются наиболее распространенными водопропускными сооружениями для устройства водоотвода при проектировании и строительстве.

В современных условиях большое применение находят гофрированные трубы.

При некоторых ограничениях по водопропускной способности и возможностям применения по допускаемым высотам насыпей эти трубы обладают весьма существенными преимуществами связанными с уменьшением транспортных затрат (на доставку к месту строительных работ) и общим уменьшении трудоемкости и стоимости их строительства.

Водоотведение поверхностных вод на железных дорогах подразумевает под собой сбор и удаление грунтовых и поверхностных вод с территории железнодорожной станции, земляного полотна, различных сооружений.

Водоотведение осуществляется системой водоотводных устройств, отсутствие которых или их плохая работа могут стать причиной насыщения водой земляного полотна, его размыва, подтопления железнодорожным путей, стрелочных переводов на территории предприятия.

Насыщение земляного полотна водой может привести к деформации основной площадки, выплескам, образованию балластных корыт и пучин, обвалам и оползанию откосов.

Для отведения атмосферных вод, поступающих с поверхности земли к железнодорожной насыпи, устраивают продольный водоотвод. Вдоль насыпи прокладывают водоотводные каналы с сечением трапецеидальной формы. Как правило, глубина и ширина по дну определяются расчетом, но принимается не менее 0,6м.

Такие канавы предусматривают вдоль бровки откоса железнодорожной выемки с ее нагорной стороны – нагорные канавы. Они предотвращают поступление воды в выемку с прилегающей территории и защищают откос от разрушения.

На застроенных территориях промышленных площадок или железнодорожных станциях водоотвод производится по сборным железобетонным лоткам. Обычно водоотводные лотки укладываются с минимальным уклоном 2-3 %. Лотки снабжаются смотровыми колодцами с отстойниками.

В местностях с суровыми климатическими условиями лотки утепляются. Внутренние размеры лотков выбираются в соответствии с гидравлическими расчетами на максимально возможный приток воды.

Водопропускные трубы

Для пропуска водного потока при небольших расходах воды в теле железнодорожной насыпи могут укладываться как малые мосты, так и водопропускные трубы. Преимуществом водопропускных труб перед малыми мостами является меньшие затраты на строительство и эксплуатацию.

Элементы водопропускных труб рассчитывают на действие постоянной нагрузки от веса грунта и переменчивого динамического воздействия от подвижного состава. Размеры отверстия водопропускных труб определяются гидравлическим расчетом.

Водопропускная способность трубы зависит не только от размеров отверстия, но и от формы поперечного сечения трубы, конструкции вводящих и выводящих воду устройств (оголовков), степени шероховатости русла в трубе.

Виды водопропускных труб

Водопропускные трубы бывают напорными (вода заполняет все сечение), полунапорные (на входе в трубу вода заполняет ее сечение, а на части длины и на выходе имеет свободную поверхность) и безнапорные (вода заполняет не все сечение). Водопропускные трубы классифицируются по форме отверстия (круглые, прямоугольные) по числу отверстий (одноочковые, многоочковые) по материалу изготовления (металлические, железобетонные).

Строение водопропускных труб

Водопропускная труба состоит из входного и выходного оголовков, звеньев и фундамента. Оголовки устраиваются на концах трубы для плавного ввода и вывода водного потока, снижения сопротивлению движения воды, повышения водопропускной способности трубы и предохранения от размыва насыпи. Применяются оголовки различных типов.

Портальный оголовок состоит из вертикальной стенки, расположенной параллельно оси насыпи. В оголовок входят конусы насыпи, укрепленные каменным мощением. Оголовок коридорного типа имеет две параллельные вертикальные стенки с закругленными концами. Вертикальный оголовок выполнен из утолщенного звена трубы, срезанного параллельно откосу насыпи.

У раструбного оголовка имеются боковые стенки (откосные крылья), в верхней части срезанные по откосу насыпи. Применяются так же раструбные оголовки с коническим звеном. Металлические гофрированные трубы изготавливают на заводах из стального листа толщиной 1-2 мм с шагом волны 60 мм.

Гибкие и легкие, воспринимающие значительные нагрузки, такие трубы легко монтируются на месте. В большинстве случаев фундаменты устраивают только под оголовками. К недостаткам металлических гофрированных труб можно отнести необходимость применения специальных антикоррозийных сортов стали и специальное оборудование для их изготовления.

Для пропуска воды над полотном железной дороги устраиваются своеобразные мосты, по пролетному строению которых протекает вода, называют их акведуками.

При выполнении проектных работ на территории предприятия при невысоких насыпях и необходимости устройства водоотвода небольшого количества воды от железнодорожного пути применяются водоотводные лотки. Устраиваются они в междушпальном пространстве или в междупутье.

При проведении инженерных изысканий и проектировании железной дороги необходимо выявить все пониженные места и проектом определить количество воды притекающей к этим местам и запроектировать комплекс водоотводных и водопропускных сооружений, обеспечивающих нормальную, бесперебойную работу железной дороги.

Современный подход к железнодорожному проектированию, профессиональные компетенции специалистов компании, позволяют выполнять качественно и в кратчайшие сроки проектные задачи любой сложности.

В процессе работы над проектами специалисты компании используют современное обеспечение, что позволяет сводить к минимуму возможность технологических ошибок.

Источник