ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ
Споруди транспорту
МОСТИ ТА ТРУБИ
ПРАВИЛА ПРОЕКТУВАННЯ
ДБН В.2.3-14:2006
Київ
МІНІСТЕРСТВО БУДІВНИЦТВА, АРХІТЕКТУРИ ТА
ЖИТЛОВО-КОМУНАЛЬНОГО ГОСПОДАРСТВА
2006
РОЗРОБЛЕНО: |
Національний транспортний університет (НТУ) за участю Інституту "Київсоюзшляхпроект"
|
РОЗРОБНИКИ: |
Науковий керівник роботи д-р. техн. наук А. І. Лантух-Лященко. Відповідальний виконавець канд. техн. наук Г.Б. Фукс. Виконавці: д-ри техн. наук.А.С. Дехтяр, В.І.Кирян, Л.М.Лобанов, А.В. Перельмутер, С.Г. Ткачук; канд. техн. наук. А.Л. Закора, Г.М.Ейхе, П.М. Коваль, В.О.Ковтуненко, М.М. Корнієв, М.О.Микитаренко, В.П.Снитко, Н.Є. Страхова, Є.В.Шаповалов; інженери Н.А.Болотова, В.І. Бутусов, В.М.Грищенко, В.А.Зайцева, П.М. Ковальов, Н.Г. Парубець, Н.В.Проценко, І.І.Святишенко, В.В. Тодіріка, В.Г.Шкурат, В.В. Ятченко |
ВНЕСЕНО ТА ПІДГОТОВЛЕНО ДО ПРИЙНЯТТЯ |
Управління автомобільних доріг Державної служби автомобільних доріг України |
ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: |
Наказ Міністерства будівництва, архітектури та житлово-коменального господарства (Мінбуд України) |
НА ЗАМІНУ: |
СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы" |
Споруди транспорту |
ДБН В.2.3-14:2006 |
Мости і труби. Правила проектування. |
На заміну СНиП 2.05.03-84 |
Чинні від 2007-02-01
Сфера застосування
Ці норми встановлюють правила проектування мостів та дорожніх труб, розташованих:
- на залізницях колії 1520 мм, розрахованих на рух потягів із швидкістю до 200 км/год. включно, лініях метрополітену та трамваю;
- на автомобільних дорогах загального користування, вулицях і дорогах міст та сільських населених пунктів;
- на внутрішньогосподарських дорогах та проїздах;
- на дорогах, суміщених для руху автомобільного транспорту з залізницею, метрополітеном, трамваєм.
Норми також поширюються на проектування пішохідних мостів і пішохідних тунелів під залізницями, автомобільними і міськими дорогами, а також прогонових будов та опор розвідних мостів.
Норми не поширюються на проектування:
- мостів на залізничних високошвидкісних (вище 200 км/год) пасажирських лініях;
- механізмів розвідних прогонів мостів;
- службових естакад і галерей будівель та промислових споруд;
- мостів і труб на внутрішніх автомобільних дорогах (які не виходять на мережу загального користування і до водяних шляхів) лісозаготівельних і лісогосподарських підприємств і організацій.
Нормативні посилання
Будівельні норми та стандарти, на які в тексті є посилання, наведено в додатку А.
Терміни та визначення понять (позначення та скорочення)
Термін “міст” розглядається тут в класичному розумінні як транспортна споруда, призначена для перепуску через перешкоди потоків залізничного, автомобільного транспорту, пішоходів та комунікацій різного призначення.
Інші специфічні терміни і визначення в галузі мостів наведено в додатку Б.
Загальні положення
Ця частина ДБН охоплює принципи і загальні вимоги, за якими слід проектувати транспортну споруду, що має відповідати своєму функціональному призначенню та мати такий рівень надійності, який гарантує безпечну експлуатацію протягом проектного терміну служби.
Загальні положення ДБН поділяються на принципи та регламентації. Принципи формулюють фундаментальні положення, які не може бути змінено. Проте можуть розглядатися декілька варіантів моделей та проектних рішень за умови, якщо вони залишаються в рамках проголошеного принципу. Принципи позначаються в тексті літерою “П”, яка супроводжує номер пункту. Регламентації викладають загальновизнані правила, які відповідають принципам. Не забороняється використовувати інші правила за умов, якщо вони не протирічать принципам.
1 Основні вимоги
Надійність
1.1.П Споруду треба запроектувати так, щоб за умови відповідності проекту і при виконанні правил утримання її складові елементи мали протягом проектного терміну служби надійність не нижче від нормованої. Споруда має залишитися придатною до функціонування, спроможною витримувати всі навантаження та впливи, які регламентовано відповідними стандартами і можуть виникати протягом спорудження та експлуатації.
Для мостів (крім залізничних) встановлено три рівня відповідальності за економічними, соціальними і екологічними наслідками їхніх відмов. Врахування рівня відповідальності здійснюється за рахунок введення коефіцієнта ?п. Величину коефіцієнта ?п слід приймати відповідно до таблиці 1.1, якщо інше не передбачено замовником.
Таблиця 1.1
Рівень відповідальності згідно з ГОСТ 27751 |
Характеристика мостів |
Коефіцієнт відповідальністю ?п |
І |
Мости, що мають велике соціальне та економічне значення, а саме: служать безальтернативним шляхом сполучення; мости через водні шляхи 1-3 класів та мости довжиною понад 300 м, а також такі, що входять до складу цих мостових переходів; шляхопроводи та естакади довжиною понад 600 м |
1,05 |
ІІ |
Всі інші мости, що не віднесені до І та ІІІ рівня відповідальності |
1,0 |
ІІІ |
Тимчасові мости |
0,90 |
Коефіцієнт надійності за відповідальністю має бути введено до навантажень та впливів.
1.2.П Проект має бути розроблено з дотриманням таких умов, щоби мінімізувалися можливість руйнування мосту та втрати від ушкодження її елементів в результаті аварій транспорту, пожежі, терористичних актів, людських помилок при експлуатаційному догляді.
1.3.П В проектних рішеннях треба уникати можливості потенційних ушкоджень або обмежувати їх шляхом вибору конструктивних форм. Зменшення і контроль ризику досягаються застосуванням таких принципів:
- застосовувати конструктивні схеми та конструкції, які дали б змогу усунути або зменшити потенційний ризик пошкодження або руйнації елементів споруди;
- статичну схему споруди належить вибирати такою, щоб вона була мінімально чутливою до непередбачених змін у впливах і навантаженнях (наприклад, осідання ґрунту, проїзд наднормативних навантажень тощо);
- споруда має бути довговічною; це означає, що конструкція і конструктивна схема мають бути такими, щоб навіть при ушкодженні одного із її основних елементів, споруда могла виконувати певний час свої функції або, на крайній випадок, не бути зруйнованою. Необхідно забезпечити вогнестійкість, ремонтоздатність та доступність для обстеження основних елементів споруди.
1.4.П Вимоги надійності за П.П.1.1.П … 1.3.П будуть задовольнятися, якщо споруда та її елементи будуть запроектовані згідно з правилами цих норм, які мають за мету регламентувати такі процедури процесу проектування мостів і труб:
- належний вибір матеріалів та їх коефіцієнт надійності;
- достовірність фізико-механічних властивостей ґрунту основи;
- оцінка гідрологічних впливів із заданою забезпеченістю;
- належне визначення розрахункових сполучень навантажень та відповідних коефіцієнтів надійності на всіх етапах роботи споруди;
- застосування вірогідних розрахункових моделей;
- урахування динамічних, аеродинамічних і кліматичних впливів;
- перевірка елементів за граничними станами І та ІІ груп;
- належне конструювання елементів споруд.
Проектний термін служби
1.5 Проектний термін служби це період, протягом якого споруда при належному утриманні може виконувати передбачені проектом функції, а рівень безпеки при цьому не знижується нижче показників, встановлених правилами експлуатації.
Для визначальних елементів споруди, а тому й для споруди в цілому проектний термін служби становить 100 (для труб 50) років.
1.6 Функціонування споруди протягом проектного терміну служби забезпечується в проекті виконанням всіх вимог даних норм, а саме:
- застосуванням матеріалів, які за своїми фізико-механічними характеристиками задовольняють вимоги цих норм і за умов належної експлуатації не деградують нижче безпечного рівня протягом проектного терміну служби ;
- виконанням всіх розрахункових вимог за двома групами граничних станів;
- конструюванням надійного відводу поверхневих вод, дренажу, гідроізоляції;
- передбаченням протикорозійного захисту елементів та їх вузлів; система захисту має розроблятися з урахуванням типу елемента, його матеріалу, гідрогеологічних і кліматичних умов, показників агресивності навколишнього середовища;
- проектуванням споруди, всі елементи якої доступні для огляду і ремонтних робіт. У випадках, коли необхідно проектуванням спеціальних пристроїв;
- проектуванням невизначальних елементів споруди коротшого терміну служби з їхньою заміною один або декілька разів протягом повного проектного терміну служби.
1.7 Розрахункові терміни довговічності невизначальних елементів, заміну яких передбачено протягом терміну служби моста, наведено в табл. 1.2. При цьому прийнято, що експлуатаційні заходи та ремонти забезпечують належний технічний стан елементів протягом розрахункового терміну служби. Заміна невизначальних елементів не потребує демонтажу (розбирання) елементів, проектний термін служби яких перевищує термін елементу що замінюється
Таблиця 1.2
Елементи моста |
Розрахунковий термін служби, роки |
Покриття проїзної частини автодорожніх мостів Покриття проїзної частини міських автодорожніх мостів Гідроізоляція проїзної частини автодорожніх мостів Деформаційні шви Зєднання моста з насипом Система відводу води Огорожі безпеки автодорожніх мостів та поручні Деревяні елементи мостового полотна (з необлагородженої деревини) автодорожніх мостів Опорні частини з використанням полімерів Експлуатаційне облаштування |
7 7 15 20 20 20 20 5 30 50 |
Граничні стани
1.8.П Елементи споруд розраховуються за методом граничних станів. Розглядаються дві групи граничних станів, за межами яких споруда або її елемент не задовольняє вимоги експлуатації:
І група за повною неможливістю експлуатації конструкцій, основ або втратою несучої спроможності споруди в цілому;
ІІ група за перешкодами до нормальної експлуатації, зменшенню проектної довговічності споруди.
1.9.П Граничні стани І групи, або аварійне руйнування конструкції:
- втрата несучої спроможності грунтів основи (зсуви, розмиви і т.п.);
- втрата стійкості положення;
- втрата міцності;
- втрата стійкості форми;
- втрата витривалості.
1.10.П Граничні стани ІІ групи, або ускладнення чи зупинення нормальної експлуатації:
- надмірні деформації конструкції під статичними тимчасовими навантаженнями;
- небезпечні для конструкції або для людей коливання (небезпечні для конструкції: галопування, флатер та інше, небезпечні для людей: збільшення прискорення та частоти коливань до величин, які заборонені санітарними нормами);
- виникнення тріщин або досягнення тріщинами граничного розкриття або довжини;
- інші ознаки, які не мають кількісної оцінки і є загрозливими в утриманні та експлуатації споруди.
Наприклад, поява нижче вказаних дефектів потребує експлуатаційної оцінки стану конструкції та виконання необхідних заходів з їх усунення:
- втрата стійкості другорядних елементів конструкції;
- надмірні пластичні деформації другорядних елементів конструкції;
- поява тріщини втомленості;
- надмірне тремтіння гнучких елементів;
- поява надмірної тріщини в залізобетонній конструкції;
- руйнування захисного шару залізобетонних конструкцій;
- руйнування покриття, елементів огорожі, гідроізоляції, руйнування елементів деформаційних швів, тощо.
Розрахункові моделі
1.11 Розрахункові моделі для визначення внутрішніх зусиль від статичних і динамічних навантажень мають відтворювати особливості роботи споруди на всіх етапах її життєвого циклу, бути адекватними прийнятим проектним ситуаціям. Кількість і докладність розрахункових схем мають бути достатніми для зясування напружено-деформованого стану конструкції на всіх етапах виготовлення, транспортування, монтажу та експлуатації.
В конструкціях, де послідовність монтажу впливає на кінцевий напружений стан, розрахункові схеми мають відтворювати всі стадії монтажу.
1.12 Розрахункові моделі для визначення внутрішніх зусиль від статичних і динамічних навантажень мають бути геометрично лінійними, якщо апріорі відомо, що це не призводить до помилок, більших від 5%. При цьому робота матеріалу в перерізах вважається лінійною, тобто задача залишається фізично-лінійною на всіх етапах навантаження. Перерозподіл внутрішніх зусиль за рахунок пластичних деформацій в перерізах або можливість пристосування конструкції може враховуватися за умови спеціального обґрунтування.
1.13 Розрахункові моделі статично невизначених конструкцій, в елементах яких проходять довготривалі процеси, мають моделювати ці процеси для отримання кінцевого перерозподілу зусиль.
Архітектурні вимоги
1.14 Архітектурні вимоги до моста формулюються замовником в технічному завданні. Для проектів мостів в містах, населених пунктах, курортних зонах, в місцях відпочинку і на магістралях загальнодержавного значення рекомендується архітектурні рішення приймати на конкурсній основі.
1.15 В усіх випадках архітектор має право приймати участь в розробці варіантів моста.
Планувальні рішення
1.16 Вибір місця переходу, розміщення опор, визначення положення споруди в плані і профілі належить виконувати з урахуванням вимог трасування дороги (лінії) або прийнятих містобудівельних і планувальних рішень, будівельних і експлуатаційних показників варіантів, а також руслових, геологічних, гідрологічних, ландшафтних та інших місцевих умов, що впливають на техніко-економічні показники відповідної ділянки дороги (лінії).
При виборі місця мостового переходу через судноплавні річки слід користуватися вимогами
ДСТУ Б В.2.3-1.
1.17 Кількість і розміри водопропускних споруд на перетині з водотоком належить визначати на основі гідравлічних розрахунків, при цьому необхідно враховувати майбутній вплив споруди на довкілля.
Перепуск води декількох водотоків через одну споруду повинен бути обґрунтований, а при наявності селевого стоку, лесових ґрунтів і можливості утворення намерзлого льоду не припускається.
1.18 Залізничні мости з влаштуванням рейкових колій на баласті, малі і середні автодорожні та міські мости1, а також труби дозволяється розташовувати на ділянках дороги (вулиці) з будь-яким профілем і планом, прийнятим для дороги (вулиці), що проектується.
Залізничні мости з безбаластною проїзною частиною належить розташовувати на прямих ділянках шляху, горизонтальних площинах або ухилах не крутіше ніж 4‰. Розташування таких мостів на ухилах, крутіших ніж 4‰, а на залізницях підприємств також на кривих в плані, допускається тільки при техніко-економічному обґрунтуванні.
Поздовжній ухил їздового полотна повинен бути (‰), не більше: 30 для великих автодорожніх мостів1; 40 для міських мостів. В регіонах, схильних до голольоду, поздовжній ухил їздового полотна приймати крутіше ніж 20 ‰ не рекомендується. Поздовжній ухил з'їздів з мосту та ділянки мостів у місцях розв'язок у містах може бути збільшений при відповідному обґрунтуванні, але при всіх обставинах не може перевищити 80‰.
1.19 Товщину засипки над ланками або плитами перекриття труб (включаючи пішохідні тунелі), а також над склепіннями мостів належить приймати не менше за вказаної в табл. 1.3.
Таблиця 1.3
Тип доріг |
Товщина засипки *), м, над |
||
залізобетонними трубами |
металевими гофрованими трубами |
склепіннями мостів |
|
Залізниці:
|
1,0 0,4 |
1,2 1,0 |
0,7 0,7 |
Автомобільні загального користування, дороги і вулиці в містах і сільських населених пунктах, а також автомобільні дороги промислових підприємств |
0,5 |
0,5**) |
0,2 |
Внутрішні господарські в сільськогосподарських підприємствах |
0,2***) |
- |
- |
*) Рахуючи від верху елементу (плити перекриття) труби або від верхньої точки склепіння до підошви рейок на залізницях або до низу дорожнього одягу на автомобільних дорогах. **) Але не менше 0,8 м від верху ланки труби до поверхні дорожнього покриття. ***) Але не менше 0,5 м від рівня брівки земляного полотна Примітка. Товщину засипки над залізобетонними трубами і пішохідними тунелями, розташованими в межах залізничних станцій, припускається приймати менше 1 м. |
Основні вимоги до конструкцій
1.20 Основні розміри прогонових будов і опор нових мостів, а також труб рекомендується призначати з дотриманням принципів модульності і уніфікації в будівництві.
При розробці типових проектів залізничних мостів і труб треба передбачати можливість використання їх при будівництві других колій і заміни прогонових будов під час експлуатації.
Розрахункові прольоти нерозрізних або повну довжину розрізних прогонових будов автодорожніх і міських мостів на прямих ділянках доріг належить призначати рівними 3, 6, 12, 15, 18, 21, 24, 33 і 42 м, а при більших розмірах прогонів кратними до 21 м.
Відхилення від указаних розмірів допускається при техніко-економічному обґрунтуванні при проектуванні мостів що зводяться поблизу існуючих, багатопрогонових шляхопроводів через залізничні станційні колії, деревяних мостів з прогонами менше 9 м, а також окремих прогонів мостів складних систем.
1.21 Конструкція деформаційних пристроїв (опорних частин, шарнірів, деформаційних швів, урівнювальних приладів, сезонних урівнювальних рейок) та їх розташування повинні забезпечувати необхідну свободу очікуваних взаємних переміщень (лінійних, кутових) окремих частин (елементів) споруди. Проектна документація мусить містити вказівки щодо встановлення деформаційних пристроїв з урахуванням готовності споруди і температури під час їх встановлення.
1.22 На мостових переходах при необхідності регулювання напряму водного потоку і запобігання підмивів (розмивів) належить передбачати струмененапрямлені і берегозахисні споруди.
Струмененапрямлені дамби треба передбачати при заплавній витраті води не менше 15% розрахункової витрати або при середніх розрахункових швидкостях течії води під мостом до розмиву понад 1 м/с, а також при відповідних ситуаційних особливостях переходу (притискних течіях, перекриттях проток тощо).
Для труб і малих мостів на основі гідравлічних розрахунків належить передбачити заглиблення, розчистку та укріплення русел, заходи, що запобігають накопиченню наносів, а також пристрої для гасіння швидкостей потоку на вході і виході.
1.23 Отвори ( висоту в просвіт) труб належить назначати, як правило, не менше (в м):
- 1,0 при довжині труби (або при відстані між оглядовими колодязями між коліями на станціях) до 20 м;
- 1,25 при довжині труби 20 м і більше, але до 30 м;
- 0,5 на зїздах і дорогах III категорії і нижче при влаштуванні в межах труби бистротоку (ухил 10‰ і більше) та огорожі на вході.
При довжині труби більше 30 м приймається індивідуальне проектне рішення на основі техніко-економічного порівняння.
Отвори труб на внутрішньогосподарських автомобільних дорогах при довжині труби 10 м і менше допускається приймати 0,5 м.
Отвори труб і малих мостів допускається збільшувати для використання їх як пішохідних переходів, скотопрогонів, а у випадках техніко-економічної доцільності для пропуску колісного транспорту (низьких вузькозахватних сільськогосподарських машин) з забезпеченням відповідних габаритів.
1.24 Водопропускні труби на розрахункові витрати належить, як правило, проектувати для безнапірного режиму роботи. При техніко-економічному обґрунтуванні допускається передбачати напівнапірний і напірний режими роботи водопропускних труб. При цьому під оголовками і ланками треба передбачати фундаменти, а при необхідності також протифільтраційні екрани. Крім того, при напорному режимі треба застосовувати спеціальні вхідні оголовки і забезпечувати водонепроникність швів між торцями ланок і секціями фундаментів, надійне кріплення русла, стійкість насипу проти напору і фільтрації.
1.25 Водопропускні труби, як правило, належить проектувати з вхідними і вихідними оголовками, форма і розміри яких забезпечують прийняті в розрахунках умови протікання води та стійкість насипу, що оточує трубу.
Сталеві гофровані труби допускається проектувати без влаштування оголовків. При цьому нижня частина незрізної труби повинна виступати з насипу на рівні його підошви не менше як на 0,2 м, а переріз труби зі зрізаним кінцем має виступати з тіла насипу не менше як на 0,5 м.
1.26 Застосовувати труби не допускається при можливості льодоходу і корчеходу, а також, як правило, в місцях утворення селей і намерзлого льоду.
Для пропуску селевих потоків належить передбачати однопрогонові мости з отворами не менше
4 м або селеспуски з мінімальним стисненням потоку.
1.27 При проектуванні нових мостів поблизу існуючих потрібно дотримуватись таких правил:
- вільний проміжок між мостами повинен бути таким, аби була можливою робота плавучих агрегатів при будівництві нового і утриманні існуючого мостів;
- прогони нового мосту повинні відповідати прогонам існуючого або бути рівними двом чи декільком прогонам;
- нові опори повинні бути співвісними до існуючих і паралельними до судового ходу на судноплавних річках.
1.28 В конструктивних рішеннях, що приймаються при проектуванні малих залізничних мостів з їздою на баласті, необхідно передбачити можливість підняття колії при їх капітальному ремонті.
Габарити
1.29 Габарити наближення конструкцій мостів, що проектуються для нового будівництва та реконструкції повинні призначатися, виходячи з умов вільного пропускання транспортних засобів по спорудах і під ними. При проектуванні ремонту мостів передбачається зберігати або частково поліпшувати існуючі габарити з впровадженням, при необхідності, комплексних заходів щодо обмеження або регулювання руху транспорту.
1.30 Габарити наближення конструкцій мостів для пропуску залізничного транспорту повинні відповідати вимогам ГОСТ 9238.
Габарити наближення конструкцій мостів для пропуску метрополітенів мають відповідати вимогам ГОСТ 23961.
Габарити наближення конструкцій мостів на автомобільних дорогах загального користування, а також на вулицях та дорогах населених пунктів призначаються згідно з обовязковим додатком В.
1.31 Ширину тротуарів на автодорожніх та міських мостах, пішохідних тунелях, сходах і пандусах слід приймати в залежності від розрахункової інтенсивності руху пішоходів у “годину пік” і максимальної (середньодобової) пропускної здатності однієї смуги шириною 1м: тунелів 1000 (750), тротуарів і мостів 2000 (1500), сходів 1500 (1250) та пандусів 1750 (1350) пішоходів/год.
Ширина пішохідних споруд тунельного типу має бути не менше 3 м. Для пішохідних мостів мінімальна ширина проходу 1,5 м.
Ухил сходів має не перевищувати 1:2,3 при розмірі сходинок 14x32 см, кількість сходинок в марші 12. Після кожного маршу обовязкове влаштування площадки довжиною не менше 1,5 м.
Вздовж сходів обовязково влаштовувати пандуси для дитячих та інвалідних візків. Пандуси належить влаштовувати на всіх пішохідних переходах шириною не менше 1 м (додатково до мінімальної ширини сходів). Пішохідні пандуси повинні мати ухил не більш 80‰.
В залежності від очікуваної інтенсивності руху пішоходів на автодорожніх і міських мостах слід передбачати тротуари. На всіх автодорожніх мостах довжиною до 60 м поза населеними пунктами тротуари, а також службові проходи не передбачати, а на мостах більшої довжини при відсутності регулярного пішохідного руху (менше ніж 200 пішоходів за добу), або неможливості такого тротуари не передбачати, а службові проходи тільки за завданням замовника.
При відсутності тротуарів і службових проходів ширину смуг безпеки приймати 2,0 м для доріг I і II категорій, 1,5 м для доріг III категорії, 1,0 м для IV і V категорій.
На ділянках сполучення моста з підходами слід забезпечувати можливість вільного проходу пішоходів на тротуар без подолання бар'єрного огородження"
На малих та середніх мостах, при відсутності організованого руху пішоходів на підходах, тротуари або службові проходи не влаштовуються.
1.32 Габарити мостів для прогону худоби слід приймати шириною не менше ніж 4,0 м; споруд тунельного типу висотою не менше ніж 2,5 м, а шириною в залежності від довжини за формулою
2 + ? / 6, де ? довжина споруди (м), але не менше ніж 4,0 м і не більше ніж 8,0 м. Якщо споруди призначені для міграції диких тварин (біопереходи), то їхні габарити призначаються за технічними вимогами природоохоронних органів.
1.33 Габарити підмостових судноплавних прольотів повинні задовольняти вимоги ДСТУ Б В.2.3-1. При реконструкції (розширенні) мостів підмостові габарити слід призначати на основі техніко-економічних розрахунків з урахуванням параметрів існуючих мостів.
1.34 Величина перевищення елементів над розрахунковими рівнями води і льодоходу має бути не менше величини, зазначеної в табл.1.4.
1.35 Перевищення низу прогонових будов над найвищим статичним рівнем водосховища повинне бути не менше 0,75 м висоти розрахункової вітрової хвилі плюс 0,25 м.
1.36 Відстань між опорами на просвіт в разі корчоходу слід призначати з урахуванням розміру корчів, але не менше ніж 20,0 м на автодорогах І, ІІ категорій та магістральних вулицях. В інших випадках 15,0 м.
1.37 На річках та водоймищах з особливими режимами експлуатації (сплав лісу, зони мисливства і рибальства, прикордонні зони, заповідно-рекреаційні зони та інші) підмостові габарити слід призначати за спеціальними технічними умовами власників територій або господарств.
1.38 Перевищення найвищої точки внутрішньої поверхні водопропускних труб у будь-якому перерізі над поверхнею води у трубі при розрахунковому паводку у безнапірному режимі роботи повинне бути на просвіт: у круглих та склепінчастих трубах висотою до 3,0 м не менше ніж 1/4 висоти труби, вище за 3,0 м не менше ніж 0,75 м; у прямокутних трубах висотою до 3,0 м не менше ніж 1/6 висоти труби, вище за 3,0 м не менше ніж 0,50 м.
1.39 При необхідності влаштування на мостах або під ними велосипедних доріжок, їхнє розташування і габарити визначаються завданням.
Таблиця 1.4
Частина або елемент моста |
Перевищення частин або елементів, м |
|||
над рівнем води (з урахуванням впливу підпирання і хвилі) при контрольованих |
над найвищим рівнем льодоходу |
|||
розрахункових для мостів |
найбільших |
|||
на залізницях загальної мережі і автодорогах І-ІV категорії та в містах і сільських поселеннях |
на решті залізниць та автомобільних дорогах |
|||
Низ прогонових будов: а) при глибині підпертої води б) те ж, більше за 1 м в) за можливості на річці заторів криги г) за можливості корчеходу д) при селевих потоках Верх площадки для встановлення опорних частин Низ пят арок та склепінь Низ поздовжніх схваток та елементів виступальних конструкцій у прогонах деревяних мостів |
0,50 0,75 1,00 1,50 - 0,25 0,25 0,25 |
0,50 0,50 0,75 1,00 1,00 0,25 - 0,25 |
0,25 0,25 0,75 1,00 1,00 - - - |
- 0,75 1,00 - - 0,50 0,25 0,75 |
Примітка 1. Для малих мостів найменше перевищення низу прогонових будов дозволяється приймати без урахування висоти вітрової хвилі. Примітка 2. При визначенні геометричних параметрів мостових переходів розрахункову витрату повеневих вод та їхні рівні слід приймати з імовірністю перевищень максимальних значень відповідно до табл. 1.4 і 1.5. Примітка 3. При визначенні рівня верху площадок для встановлення опорних частин рівень води необхідно визначити з урахуванням набігання потоку на опору моста. |
Розрахунок мостів і труб на дію водного потоку
Загальні вказівки
1.40 Розрахунок мостів, труб і заплавних насипів на дію водного потоку належить виконувати, як правило, за гідрографами і водомірними графіками розрахункових паводків. Крім того, мости, труби і заплавні насипи на залізницях загальної мережі необхідно розраховувати за гідрографами і водомірними графіками паводків, умовно названими найбільшими. При цьому ймовірність перевищення розрахункових і найбільших паводків належить приймати однаковими з указаними в табл. 1.5 ймовірностями перевищення максимальних витрат відповідних паводків.
За відсутністю гідрографів і водомірних графіків, а також в інших обґрунтованих випадках розрахунок споруд на дію водного потоку допускається здійснювати за максимальними витратами і відповідними їм рівнями розрахункових і найбільших паводків.
В розрахунках належить враховувати досвід водопропускної роботи близько розташованих споруд на тому ж водотоці, вплив водопропускних споруд одна на одну, а також вплив на водопропускну споруду, що проектується, існуючих або майбутніх гідротехнічних та інших річкових споруд.
При наявності поблизу мостів і труб інженерних споруд, будівель і сільськогосподарських угідь необхідно перевірити їхню безпеку від підтоплення через підпір води перед спорудою.
При проектуванні водопропускних споруд, розташованих біля некапітальних гребель, необхідно врахувати можливість прориву цих гребель. Питання про підсилення цих гребель або збільшення отвору споруди необхідно вирішувати комплексно шляхом порівняння техніко-економічних показників можливих рішень.
Таблиця 1.5
Мости і труби на залізницях |
Ймовірність перевищення максимальних рівнів і витрат паводків, % |
|
розрахункових |
найбільших |
|
I і II, загальної мережі III і IV, загальної мережі IV і V, підїздні колії Внутрішні шляхи промислових підприємств |
1 2 22) 2 |
0,33 1,001) - |
1) При розрахунках брівок земляного полотна регуляційних споруд та огороджувальних дамб блукаючих русел рік, що не затоплюються, для залізниць III категорії ймовірність перевищення максимальних витрат при найбільшому паводку слід приймати 0,33 %. 2) Якщо з технологічних причин підприємств перерва у русі не дозволяється, ймовірність перевищення слід приймати 1 %. |
1.41 У розрахунках належить приймати максимальні витрати паводків того походження, при яких для заданого значення ймовірності перевищення складаються найбільш несприятливі умови роботи споруд (табл. 1.6).
Таблиця 1.6.
Споруда |
Категорія доріг |
Ймовірність перевищення максимальних рівнів і витрат розрахункових паводків, % |
Великі та середні мости Великі та середні мости Малі мости і труби Малі мости і труби |
I III, магістральні вулиці та дороги в містах і селищних населених пунктах IV V І , магістральні вулиці і дороги інші вулиці та дороги |
1 2 1 2 |
Побудова гідрографів і водомірних графіків, визначення максимальних витрат при різних паводках і відповідних їм рівнів води належить виконувати згідно з вимогами СНиП 2.01.14.
Допускається користуватися регіональними нормами стоку, розробленими для різних природно-кліматичних зон України.
1.42 Розміри отворів малих мостів і труб допускається визначати за середніми швидкостями течії води, допустимими для ґрунтів русла (в тому числі на вході і виході з споруди), типів кріплення його конусів. При цьому необхідно дотримуватись вимог, наведених в 1.34 і 1.38.
Для малих мостів і труб у випадку визначення їхніх отворів за зливовим стоком допускається враховувати акумуляцію води перед спорудою. Зменшення витрат в споруді внаслідок врахування акумуляції допускається не більше ніж в 3 рази.
1.43 Розміри отворів великих і середніх мостів належить визначати з урахуванням підпору, природних деформацій русла (особливо на передгірних ділянках гірських річок), стійкого уширення підмостового русла (зрізки), загального і місцевого розмивів біля опор, конусів і регуляційних споруд. Отвір моста в просвіт не повинен бути меншим від стійкої ширини русла.
Розміри отворів міських мостів належить призначати з врахуванням майбутнього регулювання ріки і вимог впорядкування набережних.
1.44 Розрахунок загального розмиву під мостами належить виконувати на основі розвязку рівняння балансу наносів на ділянках русел річок в межах зони впливу мостових переходів при паводках, указаних в 1.41. При цьому слід надавати перевагу аналітичному розвязку рівняння балансу наносів, методику якого наведено в додатку М.
Для попередніх розрахунків, а також за відсутністю необхідних даних про режим водотоку загальний розмив допускається прогнозувати за його граничною величиною, що відповідає відновленню в руслі природного балансу наносів.
При морфометричній основі розрахунку обчислені максимальні глибини загального розмиву належить збільшити на 15%.
1.45 При побудові лінії найбільших розмивів треба враховувати крім загального розмиву місцеві розмиви біля опор, вплив регуляційних споруд та інших елементів мостового переходу, можливих природних переформувань русла (які на передгірних ділянках гірських річок можуть бути того ж порядку, що й місцеві розмиви біля опор) і особливості його геологічної будови.
Розрахунки мостів на дію сейсмічних навантажень належить виконувати без урахування місцевого розмиву русла біля опор.
1.46 Величину коефіцієнта загального розмиву під мостом належить обґрунтовувати техніко-економічним розрахунком. При цьому треба враховувати вид ґрунтів русла, конструкцію фундаментів опор моста і глибину їхнього занурення, розбивку моста на прогони, величини підпорів, можливі уширення русла, швидкості течії, допустимі для судноплавства і міграції риби, а також інші місцеві умови. Величину коефіцієнта загального розмиву, як правило, належить приймати не більше 2.
При морфометричній основі розрахунку коефіцієнти загального розмиву належить приймати не більше 1,75.
1.47 Зрізку ґрунту заплавної частини отвору моста допускається передбачати тільки на рівнинних річках. Розміри і конфігурацію зрізки належить визначати розрахунком, виходячи з умов її незамулення в залежності від частоти затоплення заплави (як правило, не менше 50-75 %) і міри стиснення потоку мостовим переходом при розрахунковому рівні високої води (як правило,
не менше 1,7).
Зрізка в руслі боковиків, обмілин, осередків не допускається.
1.48 Уширення під мостом внаслідок зрізки ґрунту треба плавно зєднувати з неуширеними частинами русла для забезпечення сприятливих умов підведення потоку води і руслоформувальних наносів до підмостового перерізу. Загальна довжина зрізки (з верхової і низової сторони від осі переходу) повинна бути в 4-6 разів більша від її ширини в створі моста. Треба уникати конфігурації зрізки з найбільшою шириною в створах голів регуляційних споруд.
При проектуванні зрізки ґрунту на заплаві необхідно передбачати видалення заплавного намулку до оголення незчеплених алювіальних ґрунтів по всій площі зрізки.
1.49 Перевищення брівок земляних споруд на підходах до великих і середніх мостів над рівнями води при паводках згідно з 1.41 (з урахуванням набігу хвилі на укоси і можливого підпору) належить приймати, м, не менше: 0,5 для земляного полотна і огороджувальних дамб на мостових переходах через річки з блукаючими руслами; 0,25 для регуляційних, споруд і берм насипів.
Перевищення брівок земляного полотна на підходах до малих мостів і труб над рівнями води згідно з 1.41 (з урахуванням підпора і акумуляції) належить приймати не менше 0,5 м, а для труб при напірному і півнапірному режимах роботи не менше 1,0 м. Крім того, на автомобільних дорогах при визначенні перевищення брівки земляного полотна на підходах до вказаних споруд належить дотримуватись умов перевищення низу дорожнього одягу над рівнем ґрунтових і поверхневих вод, згаданих в СНіП ІІ-Д.5-72.
Підпори на мостових переходах розраховуються за рівнянням нерівномірного руху рідини з урахуванням впливу руслових деформацій в процесі проходження розрахункового (найбільшого) паводка по природному підмостовому руслу.
1.50 Напірні укоси підходів повинні бути захищені від динамічних дій поздовжніх течій, хвиль, льодоходу. На мостових переходах через річки, що протікають на узгір'ях, не рекомендується застосовувати активні способи захисту у вигляді струменевідбійних споруд.
1.51 При необхідності регулювання напряму потоку і запобігання підмивів (розмивів) на мостових переходах належить передбачати струмененапрямні і берегозахисні споруди.
Стумененапрямні дамби треба передбачати при заплавній витраті води не менше 15% загальної розрахункової витрати або при середніх розрахункових швидкостях течії води під мостом до розмиву понад 1 м/с, а також при відповідних ситуаційних особливостях переходу (притискних течіях, перекриттях проток тощо).
Конфігурація і розміри струмененапрямних дамб в плані повинні визначатись з огляду на місцеві морфометричні умови при неухильному забезпеченні безвідривного обтікання їх водним потоком. З метою запобігання руйнування дамб слід передбачати захисні укріплення напірних укосів і особливо голів, які працюють в найважчих умовах.
1.52 При розрахунках опор мостів, фундаментів і основ на вплив водного потоку ймовірності 0,33% розрахункові опори матеріалів конструкцій і ґрунтів дозволяється підвищувати на 20%.
Розрахунки споруд на силові впливи
Загальні вказівки
1.53П Несучі конструкції і основи мостів і труб необхідно розраховувати на дію постійних навантажень і несприятливих сполучень тимчасових навантажень, зазначених у розд. 2, якщо інше не обумовлене завданням. Розрахунки слід виконувати за граничними станами відповідно до вимог розділу 1.8.П.-1.10П.
1.54П Тимчасові навантаження від рухомого складу (транспортних засобів) залізниць і автомобільних доріг у випадках, що передбачено чинними нормами, слід вводити до розрахунку з відповідними динамічними коефіцієнтами.
При врахуванні одночасної дії на споруди двох або більше тимчасових навантажень розрахункові значення цих навантажень слід множити на коефіцієнти сполучень, менші від одиниці або такі, що дорівнюють одиниці.
1.55 Розрахункові схеми й основні передумови розрахунку мають відображати дійсні умови роботи конструкцій мостів і труб при їхньому будівництві і експлуатації.
Конструкції прогонових будов мостів, як правило, слід розраховувати як просторові, а при умовному розчленовуванні їх на плоскі системи наближеними методами, що вироблено практикою проектування, і враховувати взаємодію елементів між собою і основою.
Зусилля в елементах конструкцій мостів і труб, для яких у нормах не зазначено методи їхнього розрахунку з урахуванням непружних деформацій, допускається визначати в припущенні пружної роботи прийнятої розрахункової схеми.
При відповідному обґрунтуванні розрахунок припускається виконувати за деформованою схемою, що враховує вплив переміщень конструкції під навантаженням.
Вибір розрахункових схем, а також методів розрахунку конструкцій мостів і труб необхідно робити з урахуванням ефективного використання сучасного програмного забезпечення.
1.56 Величини розрахункових факторів, що визначаються в елементах конструкцій при розрахунках споруд на стадії експлуатації і при будівництві, а також величини розрахункових ефектів, які визначаються в монтажних елементах або блоках при їхньому виготовленні, транспортуванні і монтажі, не повинні перевищувати відповідні величини, встановлені нормами з проектування мостів і труб.
1.57 За розрахункову мінімальну температуру слід приймати середню температуру зовнішнього повітря найбільш холодної п'ятиденки в районі будівництва відповідно до вимог СНиП 23-01 із забезпеченістю:
- 0,92 для бетонних і залізобетонних конструкцій;
- 0,98 для сталевих конструкцій і сталевих частин сталезалізобетонних конструкцій.
1.58 Стійкість конструкцій проти перекидання слід розраховувати з прийняттям коефіцієнтів надійності за навантаженнями для І групи граничних станів за формулою
, (1)
де: Мu момент перекидальних сил відносно осі можливого повороту (перекидання) конструкції, що проходить по крайніх точках обпирання;
Mz момент утримувальних сил відносно тієї ж осі;
m коефіцієнт умов роботи, що дорівнює:
при перевірці конструкцій, що обпираються на окремі опори:
- у стадії будівництва 0,95;
- при постійній експлуатації 1,0;
при перевірці перерізів бетонних конструкцій і фундаментів:
- на скельних основах 0,9;
- нескельних - 0,8;
?n коефіцієнт надійності за призначенням, прийнятий рівним 1,1 при розрахунках стадії постійної експлуатації і 1,0 при розрахунках у стадії будівництва.
(Основні літерні позначення, прийняті у формулах цих норм, наведено в довідковому додатку ?).
Перекидні сили слід приймати з коефіцієнтами надійності за навантаженням, більшим за одиницю.
Утримувальні сили слід приймати з коефіцієнтом надійності за навантаженням:
- для постійних навантажень ?f < 1;
- для тимчасового вертикального рухомого навантаження від порожнього складу залізниць, метрополітену і трамвая ?f = 1.
В необхідних випадках слід врахувати виважувальну дію води.
1.59 Стійкість конструкцій проти зсуву (ковзання) відноситься до І групи граничних станів та вираховується за формулою
(2)
де Qr зсувна сила, вона дорівнює сумі проекцій сил, що зсувають, на напрям можливого зсуву;
Qz утримувальна сила, вона дорівнює сумі проекцій утримувальних сил на напрям можливого зсуву;
m коефіцієнт умов роботи, що дорівнює 0,9;
?n див. п. 1.58.
Примітка 1. За утримувальну горизонтальну силу, створювану ґрунтом, припускається приймати силу, створювану активним тиском в напрямку, протилежному напрямку зсуву.
Примітка 2. Сили тертя в основі необхідно визначати за мінімальним значенням коефіцієнта тертя підошви фундаменту об ґрунт.
Деформації, переміщення, поздовжній профіль
1.60П При проектуванні мостів слід забезпечувати плавність руху транспортних засобів шляхом обмеження пружних прогинів прогонових будов від рухомого тимчасового вертикального навантаження і призначення для поздовжнього профілю колії або проїзної частини відповідного обрису.
1.61 Пружні вертикальні прогини прогонових будов, обчислені від дії рухомого вертикального навантаження , що відносяться до II граничного стану, мають не перевищувати значень, м:
- для залізничних мостів, мостів під метрополітен і швидкісний трамвай вирахуваних за формулою
але не більше за ;
- для міських і автодорожніх мостів (включаючи мости на внутрішньогосподарських дорогах і дорогах промислових підприємств, а також під трамвайні колії), а також для пішохідних мостів з балковими прогоновими будовами , де l розрахунковий прогін, м. При розрахунках прогонів автодорожніх і міських мостів тимчасові навантаження належить розподіляти рівномірно по всій ширині проїзду і враховувати жорсткість всього перерізу.
Величини граничних прогинів допускається збільшувати для балкових прогонових будов мостів (крім пішохідних): однопрогонових і нерозрізних (за винятком крайніх прогонів прогонових будов залізничних мостів, що обпираються на проміжні опори) на 20 %; дерев'яних на 50%.
1.62 Необхідний обрис колії і покриття проїзної частини на прогонових будовах мостів необхідно створювати за рахунок будівельного вигину прогонових будов, шляхом зміни товщини елементів мостового полотна, робочої висоти мостових брусів. При цьому можливо враховувати деформації від попереднього напруження і регулювання статичних систем.
Будівельний підйом балкових прогонових будов залізничних мостів слід передбачати за плавною кривою, стріла якої після врахувань деформацій від постійного навантаження дорівнює 40% пружного прогину прогонової будови від рухомого вертикального навантаження, а для автодорожніх і міських мостів слід враховувати, як правило, тільки постійні навантаження.
Примітка. Будівельний підйом припускається не передбачати для прогонових будов, прогин яких від постійного і рухомого вертикального навантаження не перевищує 1/1600 величини прогону (але не більше 1,5 см у залізничних мостах з їздою на поперечках), а також для дерев'яних мостів із прогонами.
1.63 Будівельний підйом і обрис профілю покриття прогонових будов автодорожніх і міських мостів слід передбачати так, щоб після прояву деформацій від довготривалих процесів, але не пізніше двох років з моменту дії повного постійного навантаження кути перелому поздовжнього профілю по осях смуг руху в місцях зєднання прогонових будов між собою і з підходами не перевищували:
- при відсутності на мосту рухомого вертикального навантаження величин, наведених
у табл. 1.7; - при завантаженні моста рухомим тимчасовим вертикальним навантаженням по осях смуг
руху 25‰ для навантаження АК і 15‰ для навантажень НК.
У проектній документації слід вказувати поздовжній профіль проїзду на момент виготовлення одягу проїзної частини (з намічуваним поліпшенням його обрису за допомогою зміни товщини вирівнювального шару) і після прояву деформацій від усадки і повзучості бетону.
Примітка. До прояву тривалих деформацій в бетонних і канатних елементах кути перелому поздовжнього профілю при відсутності на мосту рухомого тимчасового вертикального навантаження можуть перевищувати величини, наведені в табл. 1.7, не більше ніж у 2 рази.
Таблиця 1.7
Розрахункові швидкості руху поодиноких легкових автомобілів на ділянках дороги, що примикають до моста, км/год |
Кут перелому, ‰ |
150-100 |
8 |
80 |
9 |
70 |
11 |
60 |
13 |
Примітка 1. Якщо відстань між місцями зєднання прогонових будов між собою або з підходами перевищує 50 м, граничні значення кутів перелому може бути збільшено в 1,2 рази.
Примітка 2. У температурно-нерозрізних прогонових будовах, об'єднаних по плиті проїзної частини, кути перелому профілю слід визначати з коефіцієнтом 0,5.
1.64 При проектуванні прогонових будов зовні статично невизначених систем у розрахунках необхідно враховувати можливі осідання і переміщення опор.
Горизонтальні і вертикальні переміщення верха опор слід також враховувати при призначенні конструкцій опорних частин і деформаційних швів, розмірів підфермених плит (оголовків опор, ригелів).
Різні за величиною осідання сусідніх опор не повинні викликати появу в поздовжньому профілі додаткових кутів перелому, що перевищують для мостів:
- автодорожніх і міських 2‰;
- залізничних 1‰.
Граничні величини поздовжніх і поперечних зміщень верха опор залізничних і автодорожніх мостів з розрізними балковими прогоновими будовами з урахуванням загального розмиву русла, як правило, не перевищують значення 0,5 см, де l0 довжина меншого прогону (м), що примикає до опори, прийнята не менше 25 м.
Розрахунковий період власних горизонтальних поперечних коливань для балкових розрізних металевих і сталезалізобетонних прогонових будов залізничних мостів має бути (у секундах) не більш 0,01l (l прогін, м) і не перевищувати 1,5 с.
У прогонових будовах пішохідних мостів розрахункові періоди власних коливань (у незавантаженому стані) за двома нижчими формами (в балкових розрізних системах по одній нижчій формі) не повинні бути від 0,45 до 0,60 с у вертикальній та від 0,9 до 1,2 с у горизонтальних площинах.
При цьому належить враховувати можливість завантаження натовпом, інтенсивністю 0,49 кПа
(50 кгс/м2).
На стадії монтажу прогонових будов для консолі, що монтується внавіс або насувається, періоди власних поперечних коливань у вертикальній і горизонтальній площинах не повинні перевищувати 3 с, а період власних крутних коливань для запобігання аеродинамічної нестійкості має бути не більше
2 см і не менше ніж період поперечних коливань.
Висячі і вантові мости слід перевіряти на аеродинамічну стійкість і просторову жорсткість. Для конструкцій з динамічними характеристиками, що істотно відрізняються від аналогічних характеристик побудованих мостів, крім аналітичних розрахунків слід проводити відповідні дослідження на моделях.
1.65 Будівельний підйом труб при висоті насипу понад 12 м слід призначати відповідно до розрахунку очікуваного осідання від ваги ґрунту насипу. При розрахунку осідання труб припускається використовувати методику, що застосовується при розрахунку осідання фундаментів.
Труби під насипами висотою 12 м і менше слід укладати з будівельним підйомом (за лотком), рівним: 1/(80 h) при фундаментах на піщаних, галечникових і гравелистих ґрунтах основи; 1/(50h) при фундаментах на глинистих, суглинних і супіщаних ґрунтах основи і 1/(40h) при ґрунтових подушках з піщано-гравелистої або піщано-щебеневої суміші (h висота насипу).
Відмітки лотка вхідного оголовка (або вхідної ланки) труби слід призначати так, щоб вони були вищими за відмітки середньої ланки труби як до прояву осідань основи, так і після припинення цих осідань.
Стабільність проектного положення секцій фундаментів і ланок водопропускних труб у напрямку поздовжньої осі споруд має бути забезпечена стійкістю укосів насипу і міцністю ґрунтів основи.
Примітка. При розташуванні труб на скельних ґрунтах і на пальових фундаментах будівельний підйом призначати не слід.
Верхня будова колії на залізничних мостах
1.66 Колії на мостах слід укладати на щебеневому баласті, на безбаластових залізобетонних плитах. На металевих прогонових будовах за узгодженням із Укрзалізницею припускається застосовувати нестандартні конструкції мостового полотна (металеві поперечки, а також безпосереднє кріплення рейок до сталевої плити). На малих мостах, а також на всіх мостах, розташованих у межах станцій, на кривих у плані або ділянках колії з ухилом крутіше 4 ‰, колію, як правило, слід укладати на баласті.
Рейки на мостах слід укладати важкого типу (не легше типу Р50 і не легше типу рейок, що укладаються на підходах). На великих мостах, на мостах з розвідними прогонами і на підходах до цих споруд на ділянках не менше 200 м в кожну сторону слід укладати рейки не легше типу Р65.
Для зменшення динамічного впливу поїздів на конструкції мостів рекомендовано застосування безстикової колії.
На залізобетонних мостах з їздою на баласті з балочними прогоновими будовами довжиною до 33,6 м включно та на залізобетонних арочних мостах безстикова колія укладається без обмежень сумарної довжини прогонових будов.