§ 4. Переходы через водотоки на автомобильных дорогах

На периодически действующих водотоках Крайнего Севера часто находят применение водопропускные трубы благодаря простоте их устройства и лучшим условиям проезда транспорта.

Вместе с тем эксплуатация труб в условиях Крайнего Се-вера затруднена наледями, закупоривающими отверстия труб. Более глубокое протаивание грунтов около труб и под ними является следствием отепляющего действия воды.

В теплый период года трубы открыты для пропуска воды; зимой во избежание забивки снегам они закрываются щитами, одновременно препятствующими поступлению холодного воздуха. Эти обстоятельства способствуют нежелательному протаиванию оснований труб.

На рис. I-48 по данным наблюдений построено поле максимальных температур у железобетонной трубы, наглядно свидетельствующее о повышении температуры грунта в ее основании.

Рис. I-48. Поле максимальных температур у железобетонной трубы (по данным Ленморниипроекта)

Аналогичная картина, только меньшей интенсивности ввиду пониженной теплопроводности материала стенок, имела место вокруг деревянной трубы.

Осадки в результате протаивания грунта часто вызывают деформацию труб, особенно входных и выходных оголовков, где величина протаивания грунтов больше.

Для борьбы с проникновением воды в основание трубы устраивают водонепроницаемые экраны, применяют гидроизоляционные, глинобетонные подушки в пределах оголовков и под лотком трубы, гидроизоляцию тела ее толем, рубероидом или глиняной обмазкой. Особое внимание уделяют плотности соединений всех элементов трубы и качеству изоляции.

При наличии пучинистых грунтов в пределах деятельного слоя прибегают к устройству под трубой искусственного основания из непучинистых грунтов. При этом замена грунта под оголовками труб обычно производится на глубину деятельного слоя +0,5 м, а под остальными звеньями труб на глубину деятельного слоя.

Входной оголовок рекомендуется делать со шпунтовой стенкой и глинобетонным зубом или звеном.

Наибольшее применение в практике строительства автомобильных дорог на Крайнем Севере нашли деревянные трубы прямоугольного или треугольного сечений, снабженные раструбными оголовками с низовой и верховой сторон. Железобетонные трубы применяются реже.

Принципиальная схема устройства водопропускной трубы на просадочных грунтах основания приведена на рис. I-49. Поперечная жесткость трубы обеспечивается за счет одновременной засыпки грунта с обеих сторон.

Рис. I-49. Принципиальная схема устройства водопропускной трубы на просадочных грунтах основания. 1 - секция трубы; 2 - оголовки; 3 - глиняный экран; 4 - отмостки у входного оголовка; 5 - замена грунта на непросадочный; 6 - слой глины; 7 - верхний горизонт вечномерзлых грунтов; 8 - теплоизоляционный слой из мха и торфа

Трудности эксплуатации труб, их частые деформации с угрозой разрушения наледями приводят к необходимому ограничению применения обычного типа труб, особенно на постоянно действующих водотоках, и замене их мостами.

Проектирование и строительство мостов в районах Крайнего Севера усложняется своеобразным режимом водотоков, наличием вечномерзлых грунтов и суровыми природно-климатическими условиями. При проектировании следует стремиться, по возможности, сохранить сложившиеся на водотоке естественно-природные условия.

Скопление весной в русле у моста уплотненного снега, большие и длительные подпоры воды с верховой стороны и значительные скорости с низовой делают целесообразным строительство мостов с увеличенными отверстиями.

На водотоках, где возможно образование наледей, рекомендуется применять монеты с малым числом пролетов. Разумеется, это не исключает необходимости применения мер, предотвращающих возникновение наледей. На малых водотоках наибольшее распространение получили одно пролетные мосты с отверстиями 1-5 м.

В качестве материала для возведения мостов широко применяется дерево. В условиях Арктики создается такой температурно-влаждостный режим, который почти исключает гниение древесины и в 1,5-2,0 раза продлевает срок службы деревянных мостов; специально обработанная древесина позволяет создавать долговечные и прочные деревянные конструкции со сроком службы 50-60 лет и более.

По конструкции наиболее целесообразны в районах Крайнего Севера балочные мосты со статически определимыми разрезными или балочно-консольными пролетными строениями. Подкосные и ригельно-подкосные конструкции применять не следует, ибо при сравнительно небольших деформациях они выходят из строя.