Применение водопропускных труб с использоваием гофрированного металла при реконструкции мостов и водопропускных труб на автомобильных дорогах : на примере Новосибирской области

• Автор: Просеков, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1 ЗАРУБЕЖНЫЙ И ОТЕЧЕСТВЕНЫЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОФРИРОВАННОГО МЕТАЛЛА ПОД ДОРОЖНЫМИ НАСЫПЯМИ

1.1 Особенности взаимодействия с грунтом жстких и гибких труб

1.2 Металлические гофрированные водопропускные трубы за рубежом .

1.3 Металлические гофрированные водопропускные трубы в отечественной практике.

1.4 Комбинированные трубы в зарубежной практике

1.5 Комбинированные трубы в отечественной практике.

1.6 Цель и задачи исследований.

2 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ, ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТРУБ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ НА ВОДОТОКАХ С РАСХОДАМИ 5 м3с
2.1 Анализ состояния искусственных сооружений на территориальной сети автомобильных дорог общего пользования Новосибирской области

2.1.1 Природные условия

2.1.2 Типы и конструкции эксплуатируемых искусственных сооружений

2.1.3 Состояние искусственных сооружений
2.2 Конструкции труб с использованием гофрированного металла, рациональные для достижения поставленной цели
2.3 Выводы.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ НА МОДЕЛЯХ
3.1 1ель и задачи исследований. Критерии подобия и выбор моделей .
3.2 Конструкция лотка и методика проведения экспериментов
3.3 Результаты исследований и их анализ
3.4 Выводы.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ В РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.
4.1 Характеристика объектов исследований, объем и краткие положения методики исследований
4.2 Постройка опытных комбинированных водопропускных груб
4.3 Исследования давления грунта на свод комбинированных труб
4.4 Исследования напряженного состояния свода комбинированных труб
4.5 Результаты наблюдений за состоянием комбинированных труб
4.6 Выводы
5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ПЕРЕУСТРОЙСТВЕ МАЛЫХ ИССО.
5.1 Выбор вариантов ИССО, особенности условий их применения
5.2 Техникоэкономический анализ показателей по вариантам ИССО .
5.3 Оценка экономической эффективности применения КТ, ожидаемый эффект от их использования на дорогах Новосибирской области
5.4 Практическая реализация результатов работы
5.6 Выводы
ПРЕДЛОЖЕЬИЯ ПО К1СТРУКТИВНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ
МЕРОПРИЯТИЯМ ПО ПОВЫШЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Г. Раткевича и др Многие из авторов имеют свои теории и представления i этот счт. Отмечаются несоответствия результатов проведнных экспериментальных исследований от тех или иных теоретических представлений. Точное определение давления на трубу представляет собой сложную задачу. При этом весьма существенное влияние оказывает жсткость самойтрубы и прилегающего грунта и их соотношение, что упрощнно можно объяснить следующим образом . Между засыпкой непосредственно над трубой и той, которая находится рядом с ней, действуют силы внутреннего трения, поэтому осадка одной части насыпи независимо, от другой оказывается невозможной. Труба и окружающая е засыпка могут рассматриваться в качестве единой статически неопределимой системы. Жсткая труба является менее деформируемым элементом этой системы, чем находящаяся рядом с ней засыпка и на трубу будет передаваться большая удельная нагрузка за счт образования направленных вниз сил трения, действующих по вертикальным плоскостям скольжения по бокам от трубы рисунок 1,а. ЛбI . Рисунок 1 Плоскости скольжения и силы трения а при жсткой трубе б при гибкой трубе При гибкой трубе силы трения направлены вверх рисунок 1,6 и уменьшают величину вертикального давления на трубу. У, при гибкой увеличивается до значений, больших У. И высота засыпки. Для жстких труб обычно С,, 1, т. Су1. По данным экспериментальных исследований жстких труб , величины удельного давления от веса фунта насыпи могут достигать 2КЗ к В работе Р. Уоткинс указывает, что в соответствии с теорией упругости величина коэффициента С,, даже при идеально жстком кольце не может быть больше 2. Однако фактически, в силу неравномерной укладки фунта, понижения прочности изгибающими напряжениями в стенке и других факторов значения Су в сыпучем грунте может оказаться больше 2. Описывая полевые опыты, проведнные Американской ассоциацией железнодорожных инженеров, А. Л. Герцог отмечал 6, что вертикальное давление на металлические гофрированные трубы диаметром 0,,2 м при высоте засыпки ,5 м составляло немногим более от веса столба грунта над сооружением, а на железобетонные трубы в чех же условиях около 0. Исследованиями ЦНИИСа, выполненными для металлических гофрированных труб диаметром 1, м под насыпями высотой ,5 м и 7,1 м, установлено , что на момент окончания земляных работ интенсивность давления фунта на трубу составляла 0,7 к в обоих случаях. При меньших высотах засыпки она несколько отличалась от 0,7 , но не превышала к. Если В , то следует принимать В . При расчтах гибких груб из гофрированного металла согласно СНиП 2 коэффициент Су следует принимать равным единице. В зарубежной практике интенсивность вертикального давления от собственного веса грунта насыпи для гибких гофрированных груб принимают равной 0,8 у к в США , где у2 тсм3 и равной у И в Японии . В работе отмечается, что величина Су в обозначении первоисточника Ср зависит от степени уплотнения грунта засыпки стандартной плотности согласно Т ААБНОАмериканская ассоциация служащих государственных дорог, размеров гофр и диаметра трубы а значит, и толщины стенки и при недостаточном уплотнении грунта менее может заметно превышать 1 рисунок 2. При расчте гибких подземных сооружений с учтом отпора грунта возникают два основных вопроса выбор расчтной модели грунта и выбор метода расчта . Наиболее широкое применение для подземных сооружений находят две расчтные модели фунта местнодеформируемое
основание Фусса Винклера, характеризуемое коэффициентом упругого отпора коэффициентом постели к и линейнодеформируемое однородное изотропное полупространство, свойство которого характеризуется модулем деформации ,р и коэффициентом Пуассона др. В работе Г. К. Клейн отмечает, что при расчете подземных трубопроводов более подходит модель Фусса Винклера. Для установления связи между обеими схемами используют указанную выше зависимость см. Б. Г. Галркиным . I 1 I I I I 1
Упругость кольца Р, кв. Упругость кольца ГЕрк2 или 2. Вопросами влияния отпора фунта применительно к расчту тоннельных обделок, гофрированных труб и других подобных сооружений занимались многие исследователи. А. А.