Дипломный проект - Проект мостового перехода через реку Селенга

Подождите немного. Документ загружается.

стройплощадке в соответствии с розой ветров и в дали от остальных объектов

на безопасном расстоянии. Производство работ должно осуществляться при

строгом соблюдении мер противопожарной безопасности:

– категорически запрещается применение открытого огня для разогрева

органических вяжущих;

– заправка механизмов должна осуществляться в специально отведённых

местах, оборудованных средствами и инвентарём противопожарной

безопасности. Заправка должна производиться с помощью шлангов,

имеющих затворы у выпускаемого отверстия. Применение для заправки

вёдер и другой открытой посуды не допускается. На стройплощадке должен

быть организован сбор отработанных масел с последующей их отправкой

на специальные пункты. Слив нефтепродуктов на почвенно– растительный

покров запрещается.

21. Охрана окружающей среды

В процессе работ следует выполнять следующие мероприятия по

охране окружающей среды:

1. Применять для технических нужд электроэнергию.

2. Категорически запрещается применение открытого огня для разогрева

органических вяжущих.

3. Строительные машины и механизмы заправлять горюче-смазочными

материалами только в соответствии с вышеуказанными правилами.

4. Доставку бетона на строительство следует осуществлять

автобетоносмесителями, что исключает запыленность воздуха и загрязнение

грунта, сопровождающих процесс приготовления бетона.

5. Перевозка и хранение сыпучих, пылящих материалов

осуществляется в контейнерах и специальных транспортных средствах.

7. Строительный мусор вывозится на специализированную свалку. При

этом необходимо принять меры против возможного запыления воздуха

(специальные емкости и т.д.).

В целях снижения загрязнения окружающей среды на строительной площадке

производственные и бытовые сооружения расположены вне водо-охранной зоны. При

этом сооружения размещаются с наветренной стороны.

Погрузка и выгрузка пылящихся материалов должна быть

механизирована, с поливом водой. Ручные работы допускаются как

исключение, при принятии соответствующих мер против распыления.

21.1. Рекультивация земель

Земли, занятые стройплощадкой, площадками под оборудование и

механизмы, проездами, после завершения строительства подлежат

рекультивации.

Рекультивация разделяется на два этапа: технический и биологический.

Технический этап выполняется строительной организацией и включает в

себя мероприятия по подготовке площадей к биологическому этапу.

На стройплощадке, площадках для складирования конструкций и

материалов, временных съездах перед началом работ производится снятие

растительного слоя грунта и складирование его в валках по контуру.

По окончании строительных работ производится разборка временных

сооружений на стройплощадке, и она покрывается слоем ранее снятого

растительного грунта. Площадки для складирования конструкций и

материалов, временные съезды разбираются. Грунт вывозится, производится

обратная надвижка растительного слоя.

По завершении строительства земли по акту передаются землепользователям.

Биологический этап рекультивации производится землепользователями и

включает в себя мероприятия по повышению биологической активности

плодородного слоя почвы. Продолжительность биологического этапа - 5 лет.

21.2. Условия произрастания растений

Устройство тротуаров и ограждений проезжей части позволит увеличить

скорость движения транспортных средств по мосту. Увеличение расчетной

скорости движения автотранспорта снижает выброс вредных веществ (свинец,

углеводороды, кадмий и др.) в атмосферный воздух, что способствует

значительному уменьшению вредного воздействия на растительность в зоне

влияния мостового перехода.

21.3. Защита окружающей среды при содержании мостового перехода

В период эксплуатации в целях обеспыливания необходимо периодически

восстанавливать слой износа поверхностной обработкой. Для уменьшения

отрицательных воздействий на почву, воду и растительность

противогололёдные материалы необходимо применять в минимальном

количестве, диктуемом условиями безопасности движения, соблюдая

нормативы ВСН 20 – 88 и ВСН 22 – 88. Распределение этих материалов

должно производиться только механическим путём и только по поверхности

проезжей части автодороги. Количество распределённых противого-лолёдных

материалов не должно превышать за зиму 1 кг/м

. Для сохранения элементов

рельефа в процессе эксплуатации автодороги следует регулярно проводить

мероприятия по противоэрозионному укреплению откосов насыпи и

берегоукрепительные работы у реки, отводу талых и ливневых вод.

В период зимней эксплуатации мостового перехода рекомендуется

тщательно производить очистку проезжей части, обочин автодороги и

особенно тщательно – моста и участков сопряжения моста с подходами от

снега в целях предотвращения образования на проезжей части „наката” и

наледи. Для повышения шероховатости покрытия в период гололёда

рекомендуется россыпь песка, мелкого гравия, дроблёного каменного

материала и т.д.

К материалам должны быть предъявлены следующие требования:

крупность частиц не более 5 мм, содержание глинистых частиц не более

3%. В названные материалы необходимо вводить добавки химических

средств: хлорида натрия или хлорида кальция в количестве 8–10%.

22. Рекомендации по эксплуатации мостового перехода

22.1. Подготовительные работы к пропуску ледохода и высоких вод

Для обеспечения безаварийного пропуска высоких вод и ледохода на

мостовых переходах ведут систематические наблюдения за водным и ледовым

режимом рек и русловыми деформациями.

Уровни воды в реке наблюдают по водомерной рейке с нанесёнными на

ней сантиметровыми делениями. Рейку закрепляют на одной из опор моста с

низовой стороны, связывают с условным нулевым репером, а уже к реперу

привязывают наблюдаемые горизонты. Наблюдение за уровнем воды ведётся

систематически в течение всего года, а во время паводков – не реже одного

раза в сутки. Горизонт самых высоких вод наносят краской на поверхности

опоры и указывают дату его наблюдения. Горизонты ледоходов также

определяются по водомерной рейке. Толщина льда измеряется через лунки

простейшими приспособлениями, причём лунки должны располагаться в

местах средних скоростей течения.

Наблюдения за русловыми деформациями ведут не реже двух раз в год:

зимой и после прохода паводка. В процессе наблюдений снимается профиль

дна реки (промер глубин ведётся не менее чем в трёх створах: по оси моста, с

низовой и верховой сторон на расстоянии 50м от моста). Глубины измеряют

через каждые 10м, а в местах размывов через меньшее расстояния (дно

промеряют по периметру опор). Полученные отметки дна привязывают к

условному реперу.

Результаты наблюдений оформляются, вычерчиваются графики

колебаний уровня воды и профили живого сечения (очертания дна) по

створам.

Зимой особое внимание уделяется мероприятиям по защите опор от

навала льда. На реках с интенсивным ледоходом разбуривают майны,

шириной 0,5 - 1,0м (начинают с низовой стороны). По мере раскалывания льда

рабочие, находящиеся у края прорези, проталкивают отдельные льдины под

лёд вниз по течению. Для безопасности работ по кромке прорези укладывается

дощатый настил. На реках со средней интенсивностью ледохода ледяные поля

дробят на отдельные карты на протяжении 200 – 1000м выше моста, а также в

местах извилины рек, для предотвращения создания ледяных заторов (при

заторах лёд заполняет всё живое сечение реки, уровень воды при этом резко

повышается, и вода, прорвав затор, увлекает большие массы льда, нанося

повреждения мостам). Также для борьбы со льдом вокруг опор и ледорезов

устраиваются прорези, которые предохраняют сваи от смерзания со льдом и от

расшатывания и выдёргивания при подъёме воды в реке.

Ледокольные работы обычно ведут подрывными средствами. Для зарядов

применяют аммиачно-селитровые взрывчатые вещества (аммониты и

аммоналы). Заряды погружаются в лунки под лёд, предварительно

привязанные к шестам или подвешиваются к рейке. Вес заряда определяется

по формуле:

[]

;

кгKKQ

⋅⋅=

где К

– коэффициент, учитывающий сорт взрывчатого вещества и

принимаемый в пределах 1,0 –0,8;

- коэффициент, зависящий от степени раздробления льда, принимается

в интервале 0,3 -–0,9 кг/м

;

- глубина опускания заряда в воду (от дневной поверхности льда),

назначается в пределах: (2,0 – 3,0)⋅h

льда

, м;

Расстояние между зарядами принимают (5 – 15)⋅ω (вес и расстояние

уточняется пробными взрывами).

При работе на льду необходимо строго соблюдать технику безопасности:

& Лунки необходимо отмечать вехами;

& Рабочие должны снабжаться спасательными поясами и удерживаться с берега страховочными

канатами;

& При работе на льду должно быть предусмотрено устройство дощатых проходов;

& Подрывные работы должны вестись только специалистами-подрывниками;

& Все рабочие должны быть обеспечены телефонной связью и сигнальными средствами;

До подъёма воды и начала ледохода заготовляют аварийный запас материалов:

взрывчатые вещества, лесоматериал, камень, мешки с песком, фашины для крепления дна у

опор и.т.п. Аварийный запас складируют на подходах к мосту, в местах, удобных для их

быстрой доставки к русловым пролётам (у опор надо предусмотреть лотки для сбрасывания

камня при работах по размыву дна). Кроме того, в достаточном количестве должны быть

лодки, спасательные средства, носилки, ломы и другой инвентарь, необходимый при ЧС.

Заблаговременно должны организовываться рабочие бригады по 5–7 человек, за которыми

закрепляются участки моста, особенно в местах возможных заторов льда. С наступлением

ледохода дежурные посты, снабжённые рацией должны вести круглосуточные наблюдения.

До начала ледохода все работы по ремонту опор моста должны быть закончены, а

ледорезы (если имеются) обшиты пластинами или листовой сталью (δ = 2-3мм) в пределах

колебания горизонта ледохода с запасом в 0,5м (на реках с сильным ледоходом).

Таким образом, мероприятия по подготовки пропуска ледохода и высоких вод

включают в себя:

Установление границ отчистки русла ото льда с верховой и низовой сторон моста при

составлении календарного плана подготовительных работ.

С наступлением оттепели у охраняемого сооружения устанавливают круглосуточные

дежурства команд взрывников и рабочих бригад. Для оповещения бригад выше моста на 1-5

км организуют посты, оповещающие о подвижках льда и их характере, а в период ледохода

– о приближении больших льдин.

Дорожные управления обязаны информировать:

подведомственные дорожные хозяйства о времени и характере ледохода и паводка на

основании местных метеорологических пунктов;

население на основании тех же источников;

Вышестоящие дорожные органы в период ледохода и паводка каждые пять дней, а в

особых случаях, ежедневно.

Дорожные управления определяют порядок представления информации

подведомственными дорожными хозяйствами.

Дорожные хозяйства информируют дорожные управления о результатах наблюдений в

установленном порядке, а при угрозе немедленно. В аварийных случаях, вызвавших

перерыв движения, дорожные хозяйства посылают донесения в дорожные управления и

выше.

Подготовка сооружения к пропуску льда и воды ведётся в конце зимы и включает

расчистку отверстий, укрепление размытых участков русла, сколку льда и ледокольные

работы, ликвидации дефектов сооружения, заготовление и складирование материалов и

конструкций, обследование реки в районе моста.

При расчистке отверстий выполняются работы:

на трубах убирают щиты, закрывающие отверстия, удаляют лёд и снег, прорывая

канавы на ширину отверстий длиной 30м по руслу от каждого оголовка, и очищают от

снега откосы над оголовками труб;

- на мостах через водотоки расчищают от снега подошвы конусов, устраивая канавы с

выходом к отверстию моста, и прокапывают канаву в снегу по главному руслу

Работы по устройству канав ведут от сооружения во избежании образования подпора

воды в верхней его части, затопления или размыва.

При наличии опасных размывов у голов струенаправляющих дамб, опор и ледорезов

размытые места укрепляют камнем, тюфяками, фашинами, мешками с грунтом и.т.п.

До начала паводка приводят в порядок водомерные рейки и обследуют участок реки

на 5-15 км вверх по течению и на 2-5 км вниз по течению. При этом отмечают прочность

ледяного покрова, наличие плотин и мостов, паромных переправ, вмёрзших в лёд судов и

других препятствий, участки возможных заторов льда.

Околка льда производится: по периметру опор, ледорезов, вдоль укреплений откосов

– в виде прорубей борозд шириной 0,3-0,5м, располагаемых ближе к конструкциям не

менее чем на 0,2-0,3м от них; около плавучих опор, зачаленных к берегу, с речной

стороны на расстоянии 1,5-2,0м, а с береговой –на минимум.

10.

На строящемся сооружении работы заканчиваются до начала ледохода, отверстия

мостов освобождают от подмостей и временных сооружений, материалы и механизмы

убираются из зоны затопления.

11.

Аварийные запасы материалов завозятся до начала ледохода и паводка.

22.2. Пропуск льда и высокой воды

Во время ледохода обеспечивают безопасный проход льда под мостом.

Большие льдины разбивают пешнями или подрывают наружными зарядами весом до 2кг, а мелкие

бросают с ледорезов в воду под плывущий лёд. Отдельные льдины направляют в отверстие моста баграми и

пешнями, не давая им сталкиваться с опорами. Льдины, застрявшие между опорами, немедленно

раскалывают.

Ледяные поля взрывают до приближения их к мосту. Для этого подрывники, подъезжая к льдине на

лодке с верховой стороны, высаживаются на лёд и опускают подводные заряды на глубину (2-3)⋅h

льда

. После

отхода подрывников вверх по течению на безопасное расстояние, льдина подрывается. Лёд, находящийся в

движении, подрывают большими зарядами с расчётом их взрыва на расстоянии более 50м от моста.

При заторе льда в нём создают каналы, по которым постепенно пропускают льдины. Для образования

канала заряды по 10 - 25кг опускают в трещины между льдинами на глубину 1,5 – 2м и одновременно

подрывают их. В особых случаях, для борьбы с заторами привлекают авиацию.

При проходе высоких вод следят за размывами дна у опор (глубины промеряются шестами, на концах

которых крепится тяжёлый груз для обеспечения вертикального положения). Обнаруженные размывы

забрасывают камнем весом более 10кг или мешками с песком. Их погружение на дно ведётся по лоткам,

опущенным в воду на максимальную глубину и насколько возможно приближенным к опоре (если это

местный размыв).

Развивающиеся в ходе паводка и после него размывы определяют путём промеров в русле по контуру

опор и устоев моста, струенаправляющих дамб и траверсов и сравнения с допустимыми значениями. При

опасности подмыва опор, дамб, конусов и откосов срочно принимают меры по устранению размывов, не

допуская при этом стеснения отверстия (это может привести к новым размывам).

В процессе прохода высоких вод необходимо следить за режимом водотока, работой сооружения на

пропуск воды (при спокойном характере водотока следят за наивысшими и меженными уровнями, профилем

русла после прохода паводковых вод).

22.2. Защита опор мостов от навала судов

Опасность навала судов на опоры мостов существует на всех судоходных

водных путях. При этом происходит повреждение мостовых конструкций и

самих судов, а в отдельных случаях и обрушение сооружений. Но наиболее

опасно, когда судно перевозит нефть и другие химические продукты.

Последствия столкновения могут принести окружающей природной среде

непоправимый ущерб.

Изучением проблемы навала судов на мостовые сооружения занимаются специалисты многих стран

мира. В результате были разработаны критерии проектирования мостовых переходов с учётом навала судов,

но за рубежом опять-таки.

Следует отметить, что проблема навала судов остро стоит перед эксплуатируемыми мостовыми

переходами, чем для вновь запроектированных. Это связано с рядом причин: увеличился тоннаж проходящих

судов, а следовательно и повысилось проектное усилие на сооружение; мосты запроектированы в разное

время и по разным нормам; в процессе эксплуатации мостовые сооружения снижают свои технические

показатели за счёт повреждений и дефектов; кроме того могут поменяться гидрологические условия в створе

мостового перехода, что вызовет изменение судоходного уровня, а значит и сместится точка приложения

нагрузки.

Ориентируясь на зарубежный опыт изучения данной проблемы, можно

отметить наиболее распространённые причины столкновения судов с опорами

мостов:

 Механические поломки судна, приводящие к потере управления;

 Человеческий фактор;

 Гидрометеорологические факторы, такие как сильное течение, приливы и отливы, ветровые

воздействия и волновые явления;

 Величина подмостового габарита судоходного пролёта (минимальный размер судоходного пролёта

рекомендуется назначать в 1,5 – 2 раза больше длины единиц транспортного флота, обращающегося

по реке);

Плохие климатические условия, такие как туман, приводящий к плохой

ориентации на водном пути; отклонение судна от курса из-за штормовых

условий; попытка избежать столкновения с другим судном – всё это может

привести к столкновению с опорами мостов.

22.3. Защитные мероприятия и сооружения от навала судов

Активные средства защиты предусматривают устройство специальных сооружений,

адсорбирующих нагрузку от навала судов или направляющих потерявшее управление судно от

мостовой опоры. Вследствие значительных нагрузок от воздействия судов защитные

сооружения, как правило, проектируют с учетом пластических деформаций (т.е. при прямом

воздействии они получают значительные повреждения и должны заменяться).

Таким образом, к активным средствам защиты можно отнести следующие наиболее

распространенные типы сооружений: защитно-направляющие (фендерные) сооружения;

ограждающие сооружения и сваи, искусственные островки; плавучие заградительные устройства.

Защитно-направляющие (фендерные) сооружения обычно состоят из деревянных,

железобетонных или стальных элементов, закрепленных на опоре или независимо стоящих с целью

полностью или частично адсорбировать энергию воздействия судов. Фендерная система защиты

опор моста Roi-Niteroi (Бразилия) приведена на рис. 8.

Рис. 8. Фендерная система защиты опор моста Koi-Niteroi (Бразилия)

Защитные сооружения этого типа, как правило, оказываются экономически невыгодно

проектировать на значительные горизонтальные воздействия, и поэтому их применение не

эффективно на водных путях, где обращаются суда большого водоизмещения. Их экономическая

эффективность ограничивается глубиной воды 12-15 м.

Наиболее целесообразно устройство гибких фендерных сооружений, не передающих

нагрузку от навала судов на опору и за счет своей гибкости адсорбирующих значительную

величину энергии навала судна. Пример защитной конструкции гибкого фендерного типа приведен

на рис. 9. Практика показывает, что после столкновения с крупнотоннажным судном оградительные

сооружения у мостовой опоры, как правило, требуют замены. В этом случае стоимость

восстановления может быть относительно высока. При применении деревянных компонентов

эксплуатационные расходы могут иметь

значительную величину и сами компоненты требуют довольно частой

замены.

Своеобразное защитное устройство было применено для

центральных опор висячего моста Akashi-Kaikyo (Япония) с

рекордным пролетом длиной 1991 м (рис. 10). Защитное устройство в

виде буферных металлических ограждений окаймляет всю опору и

обладает демпфирующими свойствами (амортизирует удар по несущей

конструкции).

Ограждающие сваи, как

правило, большого диаметра

или группу свай, объединен

ных поверху, устраивают пе

ред мостовыми опорами.

Типичная конструкция

ограждающей группы свай

малого диаметра приведена

на рис. 11.

Для защиты моста Bahrain Causeway (Бахрейн) были

применены железобетонные кессоны, заполненные песком и

установленные на слой из скальных пород (рис. 12). При

взаимодействии судна с защитным сооружением

предполагалось, что частично гашение энергии будет

производиться за счет деформации судна и скольжения кессона по поверхности слоя скальной

породы.

В качестве ограждающих массивных сооружений часто применялись круглые оболочки,

сформированные из шпунта, которые обычно заполняются гравием или песком и в их надводной

части устраивают железобетонную плиту (рис. 13). По опыту известно, что такие сооружения

успешно выдерживали навал судов дедвейтом 35000 и 45000 т. Защитные устройства этого типа

применены для мостов Goethals, Outerbridge и Betsy Ross (США), Roi-Niteroi (Бразилия) и др.

Диаметр оболочки ограждающего сооружения варьируется от 5 до 25 м в зависимости от размера

расчетного судна.

Рис. 10. Защитное устройство опоры моста Akashi-Kaikyo (Япония)

ис. 9. Конструкция защитного

сооружения мостовой опоры:

а - план; б - общий вид;

1 - куст свай; 2 - заграждение;

3 - опора; 4 - деревянные планки;

5 -уровень межени

Рис. 11. Защита опор моста группой свай через канал в г. Амстердаме

ис.

кользящий кессон:

1 - опора; 2 - ограждающее сооруже-

ние; 3 - насыпной песок; 4 - слой

скального г

ру

нт

ис.

. Круглая о

олочка:

—

шпунтовая стенка; 2 — естественный

грунт; 3 - заполнение гравием;

4~ деревянное ограждение; 5- защита от

размыва