Прокладка трубопроводов в условиях болот

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

Приложение 1

 

ДАННЫЕ И ПРИМЕР ПОДБОРА КОНСТРУКЦИИ  ДЕРЕВЯННОГО ПОПЕРЕЧНОГО НАСТИЛА  ОСНОВАНИЯ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ  СПОСОБНОСТИ ЗАБОЛОЧЕННОГО ГРУНТА ПРИ ВРЕМЕННОМ ПРОЕЗДЕ ГУСЕНИЧНОГО  И КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТА

 

А. Гусеничный транспорт

 

I. Размеры наиболее распространенных типов деревянных поперечин, а также допускаемые нагрузки Q₁ на одну поперечину в зависимости от ее геометрических размеров и с учетом несущей способности разных типов болот представлены в табл. 24 и 25.

 

Таблица 24

 

Тип болота	Допускаемое сопротивление грунта Rg, кгс/см2	Допускаемая нагрузка на одну поперечину, кг (размеры: длина×диаметр, см)
			400×14	400×16	600×14	600×16
I	0,6	2850	3150	4200	4800
II	0,33	1900	2100	2800	3200
III	0,07	400	450	600	700

 

Таблица 25

 

Тип болота	Влажность по отношению к весу сухого торфа, %	Плотность	Сила сцепления, кгс/см2	Наибольшее возможное удельное сопротивление грунта, R0, кгс/см2	Допустимое удельное сопротивление грунта с коэффициентом прочности 0,6 Rg , кгс/см2
I	200 - 400 (слабоувлажненный)	Плотный	0,3 - 0,5	0,95	0,6
II	600 - 1000 (увлажненный)	Рыхлый	0,2 - 0,3	0,52	0,33
III	Более 1500	Жидкий	0,04 - 0,12	0,12	0,07

 

2. Выбор количества поперечин  соответствующего типа производят  в следующем порядке:

определяют тип болота (например, II типа);

согласно типу болота (табл. 24) определяют допустимое удельное сопротивление грунта R_g (для примера: R_g = 0,33 кгс/см²);

устанавливают типы транспортных средств (например, тракторы Т-130 и Т-100МГП);

определяет величину удельного  давления транспортного средства на грунт Р (в примере для Т-140 Р = 0,42 кгс/см², для Т-100 Р = 0,48 кгс/см²);

выбирают путем сравнения максимальную величину удельного давления на грунт  транспортного средства P_max (для нашего примера P_max = 0,48 кгс/см²);

определяют величину удельного давления, воспринимаемого настилом, от транспортных средств Р как разность максимальной величины удельного давления P_max и допустимого удельного сопротивления грунта , т.е. (для примера; кгс/см²);

устанавливает общую величину нагрузки (в кг), передаваемой на поперечный настил основания , как произведение величины удельного давления, воспринимаемого настилом , на площадь опорной поверхности прикладываемой максимальной нагрузки S, т.е. . Значение S может быть определено из технической характеристики транспортных средств (для нашего примера кгc/см² × 23750 см² =3562 кг);

определяют наличие на складе или  возможность изготовления поперечин  определенного размера (например, имеем  поперечины размером 400×16 см и 600×16 см);

с помощью табл. 24 определяют необходимое количество поперечин N нужного типа путем деления общей величины нагрузки на настил на допустимую нагрузку на одну поперечину Q, т.е. . Частное от деления, округленное в остатке до целого числа в сторону увеличения, показывает необходимое количество поперечин N для усиления несущей способности заболоченного грунта (в нашем примере: для болота II типа и поперечин 400×16 см  
N = 3500 кг : 2800 кг = 1,2 ≈ 2 поперечины; для поперечин 600×16 см N = 3500 кг : 3200 = 1,1 ≈ 2 поперечины), т.е. минимально необходимое количество поперечин под опорную часть транспортного средства.

3. Оптимальное количество и частоту  расположения поперечин, т.е. расстояние l между ними по оси дороги, принимают из следующих соображений:

оптимальное расстояние между поперечинами находят из условия , где L - длина опорной поверхности гусеницы, иными словами, по длине опорной поверхности гусеницы должны располагаться не менее трех поперечин (в нашем примере для тракторов Т-100 и Т-140 эти расстояния соответственно составляют: м и м, оптимальное количество поперечин - 3);

максимально возможное число поперечин  в одном ряду, воспринимающих внешнюю  нагрузку, определяют из условия сплошного  их расположения, без промежутков, на всей длине опорной поверхности  гусениц. Так, для тракторов Т-100 и Т-140 максимальное количество поперечин при диаметре поперечин 14 см равно 17 - 18 шт., при диаметре 16 см - 15 - 16 шт.;

если количество поперечин, необходимое  для восприятия внешней нагрузки, больше максимально допустимого, то для пропуска машин необходимо устанавливать второй (и если необходимо, третий) ряд продольного (поперечного) настила или удлиненные в 1,5 - 2 раза поперечины с большим диаметром.

 

Б. Колесный транспорт

 

1.  Размеры наиболее распространенных типов деревянных поперечин, а также допускаемые нагрузки на одну поперечину Q₁ в зависимости от ее геометрических размеров и с учетом несущей способности разных типов болот указаны в табл. 24.

2. Выбор количества поперечин для колесного транспорта производят следующим образом:

определяют тип болота (например, II тип);

определяют марки колесных транспортных средств (для расчета берут автомобиль с наибольшей осевой нагрузкой, например КрАЗ-255 с прицепом 2Р-15);

определяют расчетную полную нагрузку на ось Q_Σ.O (для нашего примера у КрАЗ-255 с прицепом 2Р-15 Q_Σ.O = 11000 кг);

определяют наличие на складе или  возможность изготовления поперечин  определенного размера (например, имеем  поперечины размером 600×16 см);

с помощью табл. 24 определяют необходимое  количество поперечин N требуемого размера путем деления расчетной полной нагрузки на ось Q_Σ.O на допустимую нагрузку на одну поперечину Q₁, т.е. . Частное от деления, округленное в остатке до целого числа в сторону увеличения, показывает необходимое количество поперечин N для повышения несущей способности заболоченного грунта (в нашем примере: для болота II типа и поперечин размером 600×16 см N = 11000 кг : 3200 кг = 3,4 ≈ 4 поперечины), т.е. минимально необходимое количество поперечин, располагаемое в зоне действии осевой нагрузки колесного транспорта, равной примерно базе автомобиля L (для нашего примера база КрАЗ-255 равна примерно 5 м).

3. Оптимальную частоту расположения поперечин, т.е. расстояние между поперечинами l, определяют путем деления базы L на полученное расчетом количество поперечин N, т.е. l = L : N 
(для нашего примера l = 5 м : 4 ≈ 1,2 м).

Максимально возможное количество поперечин в одном ряду определяют из условия сплошного их расположения, когда l = N d, где d - диаметр поперечины.

Если L < N d, то принимается решение или об устройстве дополнительных рядов (продольный, поперечный и т.д.) основания, или об удлинении поперечин, с одновременным увеличением их диаметра в 1,5 - 2 раза.

4. Для пропуска колесных машин,  независимо от расчетного количества  поперечин и расстояния между ними, необходимо обязательное устройство колейного или сплошного покрытия из сборно-разборных деревянных щитов, скрепленных бревен, брусьев и пр.

 

Примечание. Для обводненных  участков необходимо учитывать, чтобы  верх проезжей части находился не менее чем на 0,2 м выше уровня поверхностных вод. Для достижения этого условия принимаются решения об устройстве дополнительного слоя хворостяной выстилки под поперечный настил основания или об устройстве дополнительного ряда продольного настила основания и другие решения.

 

Приложение 2

 

МЕТОДИКА И ПРИМЕР РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ ВРЕМЕННОЙ ДОРОГИ

ИЗ ЛЕСОМАТЕРИАЛА В ЗАБОЛОЧЕННОЙ МЕСТНОСТИ

 

Методика определения несущей  способности и осадки торфяной залежи

 

I. На основании данных изысканий определяют тип торфа и его физико-механические свойства, включая:

α - степень разложения торфа, %;

А₀ - удельное сопротивление сжатию единицы площади торфяного основания, кгс/см²;

В₀ - силу сопротивления срезу, отнесенную на 1 см длины периметра П штампа, кгс/см;

К - коэффициент деформируемости торфяной залежи, см;

а - коэффициент уплотнения торфа, см²/кг.

Значения указанных величин  для некоторых видов торфа  приведены в табл. 26.

 

Таблица 26

 

Вид торфа	Степень разложения	Весовая влажность W, %	А0, кгс/см2	В0, кгс/см	К, см	a, кгс/см2	Р0, кгс/см2*
Осоковый	45 - 50	450 - 470	0,19	4,75	4,7	0,10	0,23
"	30	450 - 520	0,46	6,62	4,85	0,10	0,53
"	25 - 30	430 - 520	0,10	5,00	6,35	0,13	0,15
"	30 - 35	730 - 900	0,18	4,56	7,20	0,15	0,24
"	20 - 25	1010 - 1150	0,16	6,40	7,70	0,16	0,22
Оcоково-топяной	30	680	0,18	4,56	3,46	0,08	0,23
"	40	1000	0,15	3,50	4,0	0,09	0,19
Гипновый	25 - 30	570	0,376	9,42	6,3	0,13	0,47
"	20	1000	0,324	8,10	6,2	0,12	0,40
"	25	1000	0,36	8,95	6,9	0,14	0,45
Гипново-топяной	25 - 30	570	0,38	8,72	6,5	0,13	0,47
Топяной	15 - 30	450 - 610	0,40	8,50	6,3	0,13	0,48
Осоково-лесной	45 - 50	450 - 520	0,18	4,60	4,50	0,10	0,23
Древесно-осоковый	35 - 40	450 - 520	0,51	6,10	5,27	0,11	0,57
Древесно-тростниковый	35 - 45	350 - 400	0,86	4,95	4,75	0,11	0,91
Сосново-пушицевый	40 - 60	520 - 620	0,315	6,64	4,0	0,09	0,38
Пушицевый	40 - 60	470 - 620	0,315	6,64	4,0	0,09	0,38
Сфагновый	25 - 30	810 - 1000	0,562	7,78	12,2	0,25	0,64
Сфагновый с пушицей	25 - 35	810 - 1000	0,25	8,84	9,0	0,19	0,34
Сфагновый	20 - 25	1000 - 1330	0,545	6,82	9,6	0,20	0,61
Сфагново-пушицевый	25 - 35	810 - 1000	0,25	6,89	12,2	0,25	0,32
Комплексный	15 - 20	670 - 1150	0,57	3,63	10,1	0,24	0,60
То же	15 - 20	1000 - 1330	0,545	6,82	9,72	0,20	0,61

 

^* Наибольшее удельное давление определено при штампе 4,5×4,5 м.

 

2. Несущая способность торфяной  залежи при однократном загружении  может быть определена по формуле

,

где Р₀ - наибольшее удельное сопротивление сжатию болотистого грунта, кгс/см²;

П - периметр штампа, см;

S - площадь штампа, см²; определяется как произведение ширины основания дороги на длину загружения.

Значение Р₀ для некоторых видов торфа может быть взято из табл. 26.

Ввиду многократности воздействия  нагрузок, неоднородности торфяной залежи, недостаточной изученности удельное допускаемое сопротивление R_g принимается равным  
R_g = 0,6 Р₀.

3. Осадка торфяного основания h_N при многократном воздействии нагрузки и Р < P₀ (по П.С.Власову) равна

,

где h - осадка при однократном воздействии нагрузки, определяемая по формуле (по С.С.Корчунову), см;

;

К - коэффициент деформируемости залежи, см;

Р - удельное давление транспортного средства на грунт, кгс/см²;

a - коэффициент уплотнения, см²/кг;

Q - величина нагрузки, кг;

η - динамический коэффициент, равный 1,2;

С_v - коэффициент, зависящий от скорости движения (для некоторых скоростей данные С_v см. в табл. 27).

 

Таблица 27

 

v, км/ч	5 - 8	10 - 15	15 -20	20 - 25	25 -30
Cv	1,3	1,2	1,1	1,05	1,00

 

4. Осадка основания δ при длительном  загружении (по Н.Н.Сидорову) составит:

 

δ = λ_max φ(H) f(P),

 

где λ_max - коэффициент, зависящий от вида торфяной залежи, степени разложения и влажности, изменяющийся в пределах от 0,4 до 0,9. При отсутствии компрессионных испытаний  
λ_max определяют по формулам табл. 28.

Таблица 28

 

Вид торфа	Степень разложения, %	λmax
Малоразложившийся	До 20
Среднеразложившийся	20 - 40
Сильноразложившийся	Более 40