9. Особенности эксплуатации исСо в сложных условиях

   1. Суровые климатические условия

Районы с суровыми климатическими условиями, относящиеся к северной строительно-климатической зоне, характеризуются зимами с устойчивыми низкими отрицательными температурами воздуха и большой толщиной снежного покрова, наличием вечномёрзлых грунтов и мерзлотных процессов. Поэтому наряду с соблюдением общих требований к содержанию искусственных сооружений сети железных дорог, в северных условиях необходимо проведение ряда специальных мероприятий.

Признаки суровых климатических условий для нашей страны:

• Продолжительная зима;

• Низкие температуры;

• Снежные заносы;

• Вечномерзлые грунты;

• Наледи.

Для других стран – высокие температуры, низкая влажность, песчаные заносы и т.п.

Пример аварии ИССО с металлическими пролетными строениями: зима 1978 г., север страны, автодорожный мост полной длиной 382 м 1964 г. постройки, время эксплуатации 14 лет. Сталежелезобетонное пролетное строение по схеме (63+84+63).Температура воздуха Т_возд=-42⁰ С. Нагрузка на мосту на много меньше расчетной Р << Р_расч – трейлер с экскаватором. Произошло обрушение первого пролета моста длиной 63 м.

Причина обрушения:

• хладноломкий металл;

• низкая температура;

• конструктивные недостатки (концентрация напряжений).

Пример аварии ИССО с железобетонными конструкциями: лето 2002 г. пешеходный мост на Ярославской железной дороге. Типовой железобетонный косоур. Время эксплуатации более 10 лет. Полная пешеходная нагрузка после одновременного прихода нескольких электричек, нагрузка близка к расчетной. Обрушение схода пешеходного моста.

Причина обрушения:

• бетон малой морозостойкости;

• в месте опирания некачественное армирование;

• многократное попеременное замораживание-оттаивание в насыщенном водой состоянии.

Пример аварии ИССО со сборно-монолитной опорой: осень 2005 г. автодорожный трех пролетный мост на севере Новосибирской области. Типовой проект сборно-монолитных опор высотой 10 м. Время эксплуатации более 25 лет. Нагрузка в момент обрушения на много меньше расчетной Р<<Р_расч – порожний самосвал.

Разрушение промежуточной опоры, вызвавшее обрушение второй промежуточной опоры и всех трех пролетов.

Причина обрушения:

• многократное попеременное замораживание и оттаивание бетона в уровне переменного горизонта воды;

• бетон малой прочности и морозостойкости в ядре опоры;

• конструктивные недостатки (замкнутые контурные блоки опор).

Виды разрушений водопропускных труб:

• распучивание,

• отрыв оголовков,

• растяжка звеньев,

• перекрытие отверстия и размыв,

и т.д.

Причины разрушения водопропускных труб в суровых климатических условиях те же, что и в мостах плюс образование наледи!

Специфические условия эксплуатации и дефекты требуют, что бы проектирование, строительство и содержание водопропускных труб проводили с учетом специфики северных климатических условий.

Меры предотвращения аварийных ситуаций: технологические, конструктивные и особое содержание. Для металла – обеспечение хладно стойкости стали, отсутствие концентраторов напряжений – трещины Т9, Т10, и т.д. Для бетона – повышенная морозостойкость (низкое В/Ц отношение, пластификаторы), хороший водоотвод, надежная гидроизоляция, сборно-монолитные опоры без замкнутых контуров и т.д.