Искусственные сооружения

Проектирование, строительство и эксплуатация искусственных сооружений

– сложный и взаимосвязанный процесс. В зависимости от условий рельефа местности расходы на их постройку составляют до 10-15% общей стоимости автомобильной дороги, а иногда, например, в горной местности их стоимость может достичь 25%.

Чаще всего на автомобильных дорогах искусственные сооружения представлены малыми мостами и водопропускными трубами.

Водопропускная труба – искусственное сооружение, предназначенное для пропуска под насыпями автомобильных дорог небольших постоянно или периодически действующих водотоков. Иногда могут использоваться как путепроводы для прогона скота.

По сравнению с малыми мостами трубы имеют ряд преимуществ: непрерывность земляного полотна и, следовательно, повышенную комфортабельность проезда, меньшую стоимость и трудоемкость строительства, малые эксплуатационные расходы.

На автомобильных дорогах для строительства труб используют железобетон, бетон, металл, камень.

По форме поперечного сечения трубы могут быть круглыми, прямоугольными, овалоидальными и арочными, а по количеству отверстий в одном сооружении одно, двух и многоочковыми. Очертание и форму поперечного сечения труб принимают на основании гидравлического расчета с безнапорным, полунапорным или напорным режимами протекания потока с такой скоростью, которая бы не размывала насыпь и грунт тальвега перед трубой и на выходе за ней.

С целью регулирования водного потока, обеспечения плавности его протекания и предотвращения продольных смещений (растяжений) элементов трубы при оползаниях откосов насыпи входные и выходные участки труб оборудуются оголовками: портальными, раструбными, обтекаемыми и воротниковыми. Наиболее простыми по конструкции являются портальные оголовки, выполняемые в виде подпорной стенки. Портальные оголовки не обеспечивают плавного протекания воды, вследствие чего их применяют только при малых расходах воды. Раструбные оголовки имеют портальную стенку и откосные крылья переменной высоты, расположенные под углом а = 18-22° к оси трубы. Если откосные крылья выполняют постоянной высоты и их устанавливают параллельно друг другу (а=0), такие оголовки называют коридорными. Обтекаемые оголовки выполняют в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды. В практической деятельности для прямоугольных труб одну или несколько первых секций устанавливают более высокими, чем нормальные секции. Вместе с откосными крыльями такая конструкция оголовка обеспечивает плавное протекание воды.

В круглых трубах лучшие условия протекания воды обеспечивают раструбные оголовки в сочетании с коническими звеньями. Воротниковые оголовки изготавливают в виде сборного железобетонного звена трубы, срезанного наклонно в соответствии с углом откоса насыпи и окаймленного поясом ­ воротником. Общий вид насыпи с воротниковой конструкцией оголовка трубы достаточно эстетичен, но вследствие низких гидравлических показателей воротниковые оголовки применяют только при малых расходах воды и небольшой скорости течения.

Металлические трубы в большинстве случаев без оголовков, ограничиваясь наклонной срезкой конца трубы параллельно откосу насыпи или удлиняя трубу до основания откосов насыпи.