Місця і траси мостового переходу

Вибір місця і траси мостового переходу проводять на стадії попередніх вишукувань, коли повинні бути отримані також матеріали для попереднього вибору типу моста, визначення його розмірів, числа опор і прогонів, типу фундаментів, умов організації будівельних робіт, тобто для складання ескізного проекту. Отже, головною задачею попередніх досліджень є геологічне обґрунтування для порівняння варіантів розташування мостового переходу і вибору одного з них, визначення його конструкції і технічних параметрів (ескізного проекту). Причому положення малих мостів на дорогах звичайно визначається напрямком траси дороги. При проектуванні мостів на великих ріках траси залізних і автомобільних доріг частіше визначаються положенням мостового переходу, тому що його вартість звичайно значно вище вартості будівництва земляної полотна дороги. Положення міських мостів, як було відзначено, найчастіше визначається плануванням міста.

Найважливіше значення при виборі траси мостового переходу має геологічна будова на розглянутих ділянках, тому що вона визначає тип, умови будівництва і стійкість фундаментів опор моста в цілому й його підходів. Тому бажано, щоб ділянка розташування мостового переходу була складена однорідними гірськими породами, що залягають витриманими по потужності і простяганню шарами, що могли б служити надійною природною основою для фундаментів опор. Їх фізичний стан, міцність і деформаційні властивості повинні забезпечувати стійкість і довговічність моста і підходів до нього при найменших витратах сил і засобів, без застосування додаткових інженерних заходів.

Ділянка, що найбільш повно відповідає перерахованим вимогам і на якій міст за ескізним проектом виявляється кращим за техніко-економічними або державними показниками, вибирають для подальшого детального вивчення і проектування мостового переходу. Для таких висновків необхідно як мінімум мати у своєму розпорядженні матеріали, що характеризують:

1) геоморфологію долини на кожній конкуруючій ділянці — ширину долини і русла на рівні меженних і високих вод, поширення терас і їх будову, крутість і будову схилів;

2) геологічну будову долини, глибину залягання корінних порід, геологічний розріз четвертинних відкладень і корінних порід, умови їх залягання й обводненість. Особлива увага приділяється поширенню й умовам залягання слабких порід, поверхонь і зон ослаблення, що мають вирішальне значення для умов будівництва і стійкості споруд;

3) фізико-механічні властивості гірських порід (попередня оцінка) в обсязі, необхідному для вирішення принципових питань на вибір місця розташування мостового переходу, його типу, фундаментів опор і організації будівельних робіт;

4) поширення, інтенсивність і тенденцію розвитку геологічних процесів — підмиву і розмиву русла і берегів, заболоченість, зсувних і обвальних явищ, карсту, пливунів, багаторічної мерзлоти, мерзлотних процесів, сейсмічних явищ;

5) гідрологічні особливості ріки — рівенний режим, швидкості і витрати при меженних і високих рівнях, льодовий режим, особливості хімічного складу води і її агресивність стосовно бетону і металів.

Для одержання цих матеріалів для кожної з конкуруючих ділянок проводять:

1) збір і систематизацію всіх матеріалів вишукувань минулих років, виконаних у зоні кожної з ділянок різними організаціями;

2) інженерно-геологічну зйомку в М 1:10000 із супровідними картувальними геофізичними роботами на площі шириною 200-400м уздовж траси мостового переходу на ділянці його розташування;

3) розвідувальні роботи з кожного варіанту траси мостового переходу з метою складання геологічних розрізів. Тому геофізичні спостереження, свердловини і гірські виробки (розчищення, канави, шурфи, дудки) повинні давати уяву про геологічну будову кожного елементу рельєфу і розглянутих ділянок у цілому.

Приступаючи до детальних досліджень ділянки, обраної для розміщення мостового переходу, необхідно мати:

1) план ділянки, включаючи і дно русла ріки, у М 1:1000-1:10000 з перетином рельєфу через 0,5—1,0м;

2) план розташування берегових підвалин, проміжних опор моста, підходів до нього і намічуваних регулюючих споруд;

3) характеристику конструкції моста і головним чином типів намічуваних фундаментів його опор і умов їх зведення, а також підходів і регулюючих споруд;

4) дані про види і обсягах мінеральних будівельних матеріалів.

Усі ці зведення повинні бути відбиті в технічному завданні на проведення детальних вишукувань, а вісь мостового переходу і положення опор відповідним чином закріплені на місцевості.

Головними питаннями при вивченні й оцінці геологічних умов будівництва опор моста є:

1) вибір природних основ для фундаментів і визначення глибини їх закладення;

2) установлення розрахункових тисків на породи основи і прогноз їх стійкості;

3) вивчення геологічних умов району будівельних робіт зі зведення фундаментів опор;

4) вибір інженерних заходів, необхідних для забезпечення нормальних умов будівельних робіт і стійкості споруд при експлуатації.

Результати детальних вишукувань повинні повно висвітлювати ці основні питання і містити відповідні матеріали, і дані, для проектування. Задачі вишукувань на ділянках підходів до моста, залежать від їх типу. Якщо це насипи або виїмки, то вишукування виконують за таким же планом і програмою, як і для обґрунтування проекту земляного полотна доріг. Якщо підходами будуть естакади, то вишукування будуть складатися з вивчення геологічних умов будівництва фундаментів і їх опор, тобто так, як і при проектуванні моста.

Фундаменти опор мостів і естакад бувають різних типів: у виді масивів (масивні фундаменти берегових опор) або стовпів (фундаменти проміжних опор), що зводять у котлованах, опускних колодязях або кесонах, паль або паль-оболонок. З численних типів фундаментів найбільше поширення мають пальові. При цьому тіло опори (оболонка-паля) і її фундамент конструктивно не розділяють, а фундамент є продовженням тіла опори.

Вибір типу фундаментів мостових опор, їх стійкість і умови провадження робіт визначаються головним чином геологічними умовами: складом і умовами залягання гірських порід, їх фізичним станом, міцністю, деформаціями, водопроникністю, глибиною залягання водоносних шарів, їх водонасиченістю і гідравлічними особливостями. При цьому важливо враховувати агресивність підземних і поверхневих вод стосовно бетону і металів, а також можливі несприятливі геологічні явища. Відзначимо, що на глибину закладення фундаментів опор крім загальновідомих факторів впливає також інтенсивність розвитку руслових процесів. Тому необхідно детально вивчати питання про можливості підмиву основ фундаментів і складати прогноз його розвитку. Відповідно до цього треба приділяти велику увагу вивченню поширення алювіальних відкладень, їх потужності і складу, швидкостей річкового потоку при меженних і високих рівнях води і визначати, чи не перевищує вона критичних швидкостей для розглянутого типу відкладів.

При зведенні мостового переходу живий перетин потоку може зменшитись в зв'язку зі зведенням опор, а його швидкість збільшитись. Отже, гідрологічні умови ріки і її режим можуть змінитися, а відповідно зміниться інтенсивність розвитку геологічних ерозійних процесів. Тому глибину закладення фундаментів опор мостів рекомендується збільшувати в порівнянні з іншими спорудами на 1,5-2м і передбачати заходи щодо попередження їх розмиву (кам'яний накид, струмененапрямні дамби, берегоукріплення).