Диссертация (1173101), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Конструкции классических устоев: а – лежневый; б – массивныйнеобсыпной; в – обсыпной; г – козловый; д – безростверковый; е – сраздельными функциямиPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com16На рис. 1.6, а показан простейший лежневый устой. Это самый простойустой, применяемый для путепроводов с малыми пролетами.
Этот тип устояприменяется для путепроводов с малыми пролетами, с низкой насыпью.Устой применяется при надежных основаниях. Для сопряжения с насыпьюподходов на шкафную часть опирают железобетонные переходные плиты[16].На рис. 1.6, б показан необсыпный массивный устой. Необсыпныемассивные устои в косых путепроводах применяли во Вьетнаме ранее, в 5080 годах прошлого века. Их применяли преимущественно в городскихусловиях, часто в сочетании с продольными подпорными стенками,ограничивающими размеры насыпи в плане. Этот устой применяется длянасыпи с высотой 4 – 10 м.В таком устое обратные стенки помогаютнаходиться грунту между стенками в устойчивом состоянии. Данный типустоя снабжают переходными плитами.
Массивные устои для косыхпутепроводов в настоящее время применяют в условиях Вьетнама редко изза большого расхода материалов. В настоящее время, во Вьетнаме обычноприменяютсяобсыпныежелезобетонныеустои,потомучтоониэкономичнее, чем необсыпные массивные устои [20,109].Наиболеераспространеннымиявляютсяоблегченныеобсыпныежелезобетонные устои (рис. 1.6, в). Такие устои позволяют использоватьнаиболее эффективные технические решения в виде стен и стоек для телаопоры.Недостаткомобсыпныхустоевявляетсяувеличениедлиныпутепровода на перекрываемую пролетными строениями часть конуса.Количество промежутков между стенками зависят от ширины моста ивысоты устоя. На рис. 1.6, в показан пример обсыпного устоя с высотойнасыпи 10 м.
Тело устоя состоит из 5 тонких стенок толщиной 35 см,расположенных с промежутком 2,25 м между собой [18].В российской и вьетнамской практике для пролетов до 40 м и болееприменят обсыпные устои козлового типа (рис. 1.6, г). Это железобетонныйPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com17(свайный или стоечный) устой с двумя или более рядами свай или стоек пофасаду, один из которых имеет наклон в продольном направлении моста. Вкачестве элементов тела устоя и оснований в практике России частоиспользуют призматические железобетонные сваи сечением 35 х 35 см идлиной 12 м и более.
Поперек моста обычно сваи располагают в два ряда.Внешний ряд свай делают наклонным. На участке сопряжения насыпи ипролетногостроенияприменяютжелезобетонныепереходныеплитыразмером 8000 х 980 х 400 мм. В практике Вьетнама также используют какпризматические, так и круглого сечения сваи [15].Современным и эффективным решением является конструкция устоябез ростверка на сваях – оболочках (рис 1.6, д). Они хорошо зарекомендовалисебя в плотных трудно разрабатываемых грунтах (песчано-гравийных,крупнообломочных).Вконструкцияхопорчащевсегоиспользуютцилиндрические железобетонные столбы круглого сплошного сечениядиаметром 0,8–1,0 м или прямоугольного сечения 0,5 х 0,7 м [21].В российской практике в последние годы нашли применение устоя стак называемыми раздельными функциями (рис.1.6,е).
Конструкуция состоитизотдельностоящейподпорнойстены,закоторойустраиваетсяармогрунтовая насыпь, и близко распложенной к подпорной стене опоры.Давление грунта воспринимается подпорной стеной, а опора работает в этомслучае как промежуточная.Все перечисленные выше конструкции устоев путепроводов, какправило, имею переходные плиты для улучшения условий въезда напутепровод. Как показала многолетняя практика применения переходныхплит, в том числе на косых путепроводах, из-за ряда объективных исубъективных факторов, при въезде на путепровод возникают просадкигрунта и образуется неровность, ухудшающая условия въезда на путепровод.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com181.2.
Ситуация с проектированием и строительством косых путепроводовво ВьетнамеВо многих странах построены косые путепроводы с пролетнымистроениями из разных материалов: стали, железобетона, сталежелезобетона.По действующим во Вьетнаме нормам 22-TCN 18-79 [116] основнымиусловиями проектирования косых путепроводов являются:Ø если длина путепровода меньше 100м, то ось его должна совпадатьс осью дороги, на которой он расположен;Ø еслитоготребуютгеологическиеусловияитопографииместности.ВоВьетнамедостаточномест,условиякоторыхтребуютпроектирование и строительство косых путепроводов и это, прежде всего,города. Примером может служить путепровод, представленный на рис.1.7[110].Рис. 1.7.
Путепровод Као ток Шай ГонЭтот путепровод был построен в г. Хо Ши Мине в 2009 году. На нем 4полосы движения с допустимой максимальной скоростью 80 км/ч. У негокоробчатые балки, неразрезное железобетонное пролетное строение сPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com19напрягаемой арматурой.
Его длина 4 км с габаритом проезда 15м (2х7,5м).Для соединения с магистральным шоссе QL51 путепровод был построенкосым, чтобы обеспечить движение транспорта без ликвидации многозданий.Другим характерным примером может служить косой путепровод всоставе транспортной развязки Винь Туй (рис.1.8) [108].Рис. 1.8. Путепровод в составе развязки Винь ТуйСтроительство этой развязки было начато в г. Ханое в 2005 году изакончено в 2010 году.
Пролетные строения – коробчатые балки, по схеме –неразрезное железобетонное пролетное строение с напрягаемой арматурой.Его длина приблизительно 1760 м с габаритом проезда 38м под 8 полосдвижения.Ниже показан путепровод Вань Дай 3 Кхуат Зуй Тиен в городе Ханоя(рис. 1.9) [111].Этот железобетонный путепровод был построен в городе Ханое в 2012году под 4 полосы движения. Путепровод имеет коробчатые неразрезныебалки с напрягаемой арматурой. Габарит проезда 15 м (2 х 7,5 м).PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com20Рис.
1.9. Путепровод Вань Дай 3 Кхуат Зуй ТиенЕще одним примером служит путепровод Бинь Лой 2 со стальнымиарками (рис. 1.10) [107].Рис. 1.10. Путепровод Бинь Лой 2Это косой металлический путепровод находится на самом важномшоссе в городе Хо Ши Мине, которое соединяет центр города с дорогами ТанШон Ньят, Бинь Лой, проходящими по 4 районам: Тан Бинь, Го Вап, БиньPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com21Тхань и Тху Дык. Это путепровод был построен в 2013 году.
Его длина 975м, на нем обеспечено 4 полосы движения с шириной 3,75 м.В таких крупных городах, как Хо Ши Мин и Ханой, как в рамкахтранспортныхмногоуровневыхзначительноеколичестворазвязок,косыхтакипутепроводов,отдельнокакимеетсясовременнойконструкции, так и устаревших, построенных в 50 –е года прошлого столетияи позднее.До настоящего времени во Вьетнаме не построено ни одного мостовогосооружения с интегральными устоями, в том числе и косых в плане. Имеютсяотдельные результаты исследований, проведенные проф. Нгуен Фук Чи привариантном проектировании малого моста [112].ПроектированиекосыхпутепроводоввсовременномВьетнамепроводится с использование программных комплексов и, прежде всего,MIDAS, который нашел широкое применение в проектных, научноисследовательских и учебных института.
Данный программный комплекспозволяет проводить расчетные исследования работы косых путепроводов сразличными устоями, включая интегральные [83].Кроме того, несколько программных комплексов обычно используютсядля проектирования косых путепроводов, это, например, SAP2000, RM и др.и их возможности приведены в п. 2.3.1.3. Некоторые результаты ранее проведенных исследований работыкосых мостовых сооружений с интегральными устоямиКосымугломявляетсяугол,образованныйпродольнойосьюпутепровода и его торцевой стороной.
Обычно при расчетах косинойпренебрегают при косине примерно до 10о. При большей косине влияниемкосины пренебрегать нельзя из-за получения неверных результатов. Следуетотметить, что, например, в Америке по статистике 2/3 эксплуатируемыхмостовых сооружений имеют косину в плане. [59,71]PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com22Применение МКЭ при расчете сложных конструкций, какими являютсяи косые путепроводы, позволяет сделать пространственный расчет прилюбых практически граничных условиях.
Например, в ряде зарубежныхпубликаций на базе американских норм AASHTO было исследовано иоценено влияние нагрузок, действующих на устой, опоры, балки косыхпутепровода при различной косине пролетных строений [7,9,10].В нормах AASHTO применяется временная нагрузка HL-93 [50,51,52](рис. 1.11). Эта же нагрузка используется в действующих нормах Вьетнама идалее использована в рамках настоящих исследований.Рис. 1.11. Нагрузка HL-93Для получения невыгоднейших загружений косых путепроводов этойнагрузкой ее располагают, как это показано на рис. 1.12.Таким образом, прикосой конструкции ось и даже часть осей выходит за пределы пролетногостроения.