2. Сопряжение моста с насыпью подхода
2.1. Общие требования к сопряжению моста с насыпью подхода
Сопряжение моста с подходами (насыпями) осуществляется в пределах концевых участков насыпей - конусов, внутри которых располагаются концевые опоры моста - устои. Главное требование к этому сопряжению - обеспечить плавный въезд на мост, т. е. плавное изменение жесткости основания железнодорожного пути или дорожного покрытия (в случае автодорожного моста). Дело в том, что в пределах моста основание пути (слой балласта или железобетонная плита) дает под нагрузкой незначительные упругие осадки. На насыпи осадки значительно больше. Чтобы в месте сопряжения моста с насыпью в железнодорожных рельсах не возникали большие напряжения или не происходило расстройство дорожного покрытия, необходимо обеспечить в пределах устоя и перед устоем плавное увеличение жесткости основания по мере приближения к пролетному строению моста. Это обеспечивается, прежде всего, тем, что устой, воспринимая горизонтальное давление насыпи, препятствует большим вертикальным перемещениям (осадкам) ее верха. Кроме того, это обеспечивается особой конструкцией устоя, а также укладкой за устоем (в случае автодорожных мостов) под дорожным покрытием специальных переходных плит [7]. Насыпь удерживается от осадок или сползания вперед также и своим конусом, который сам по себе должен быть устойчивым.
Различают два типа устоев: обсыпные и необсыпные.
Обсыпной устой (рис. 1) почти полностью скрыт в конусе. Точка пересечения откоса конуса с передней гранью обсыпного устоя (точка Б на рис. 1) должна располагаться выше РУВВ не менее чем на 0,50 м ([1], п. 1.70) для предотвращения размыва откоса конуса перед устоем.
Рис. 1. Обсыпной устой моста под железную дорогу:
1 - естественная поверхность грунта; 2 - верх отсыпки (дренирующий грунт);
3 - откос конуса; 4 - откос части насыпи, отсыпаемой обычным грунтом
В случае же необсыпного устоя (рис. 2) линия пересечения откоса конуса с поверхностью грунта не должна выходить за переднюю грань устоя и ее обычно совмещают с линией пересечения поверхности грунта передней гранью устоя (точка Б на рис. 2).
Рис. 2. Необсыпной устой моста под железную дорогу
У верха насыпи задняя грань устоя должна заходить в ее конус на некоторую величину а, т.е. за пределы верхней площадки конуса (который устраивается усеченным). Этим предотвращаются осадки верха конуса и насыпи под воздействием временной нагрузки.
Идея обсыпного устоя - максимально уменьшить объем бетонной кладки. С этой целью, в частности, подферменные площадки устоя стремятся приблизить к поверхности конуса на минимальное расстояние, при котором, однако, еще сохраняется гарантия того, что опорные части пролетного строения не будут засоряться. С этой целью иногда по краям подферменника устоя устраиваются ограждающие стенки.
Необсыпные устои значительно массивнее обсыпных (особенно при высоких насыпях), но надежно удерживают насыпь. Обсыпные устои могут быть очень легкими, экономичными (особенно у автодорожных мостов), позволяют устраивать их сборными из железобетонных элементов заводского изготовления. Но обсыпные устои удерживают насыпь значительно хуже, чем необсыпные. Поэтому уклоны откосов конусов при обсыпных устоях должны быть значительно более пологими, следовательно, стоимость конусов увеличивается. Кроме того, в случаях устройства обсыпных устоев увеличивается суммарная длина (и стоимость) пролетных строений. Иногда требуется устройство дополнительной промежуточной опоры.
При высоких насыпях почти всегда отдается предпочтение экономичным обсыпным устоям. Но конкретно вопрос может быть решен только на основании сравнения вариантов с учетом изменения стоимости всего моста и с учетом степени надежности каждого из возможных решений. Должна быть полностью гарантирована устойчивость конусов. Осадка конуса приводит к нарушению нормального состояния железнодорожного пути или дорожного покрытия перед мостом и может привести к серьезной аварии и даже крушению.