Законодательная база Российской Федерации

"ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПОСТРОЙКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГОФРИРОВАННЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ. ВСН 176-78" (утв. Минтрансстроем СССР, МПС СССР 15.08.78) (в ред. от 15.07.85)

Приложение 1
(к пп. 1.18; 5.30)

Приложение 2
(к пп. 1.18; 5.21; 5.23)

Примечания. 1. При заложении котлована под основание трубы на скале контрольное бурение производится только по специальному требованию приемочной комиссии.

2. Испытание грунтов производится при наличии специальных указаний в проекте или по требованию комиссии.

Особое внимание уделяется проверке качества уплотнения грунта у трубы; проверка осуществляется контрольным штыкованием по гофрам с обеих сторон трубы в трех сечениях (под осью пути и на расстоянии 3-4 м от нее). С этой целью у стенки трубы удаляется половина толщины уложенного слоя и осуществляется контрольная штыковка на поверхности и на вскрытом уровне.

В случае обнаружения рыхлого грунта в гофрах должна производиться дополнительная штыковка по всей длине трубы.

Приложение 3
(к пп. 1.18; 5.45)

Примечания.

1. Акт по настоящей форме составляется при приемке смонтированных стальных (тела трубы), железобетонных и бетонных конструкций (противофильтрационных экранов, оголовков и др.).

2. Особое внимание уделяется проверке правильности нахлеста листов в продольных стыках; по концам элементов, находящимся внутри трубы, во втором от кромки листа ряду продольного стыка не должно быть болтов на наружных гребнях волн.

3. Перечень предъявляемых документов уточняется комиссией в зависимости от характера принимаемой конструкции.

4. Приемка стальных конструкций производится до нанесения на них дополнительных защитных покрытий, кроме случаев поступления элементов с нанесенным на заводе покрытием.

5. Для труб под двухпутную электрифицированную постоянным током железную дорогу прилагаются паспорта протекторов электрозащиты.

Приложение 4
(к пп. 1.18; 5.67)

Примечание. Особое внимание уделяется состоянию защитного покрытия в продольных и поперечных стыках и в лотковой части трубы.

Приложение 5
(к пп. 1.18; 5.80; 5.84)

Примечания.

1. Особое внимание уделяется контролю качества засыпки и уплотнения грунта непосредственно у стенок трубы.

2. Дополнительная контрольная проверка качества уплотнения засыпки производится по требованию комиссии. Для этого закладываются шурфы в непосредственной близости к стенке трубы до уровня ее горизонтального диаметра и отбираются пробы обычными методами (см. приложение 17 ВСН 176-78 по проектированию и строительству металлических гофрированных водопропускных труб) на 4-5 горизонтах.

Приложение 6
(к пп. 1.18; 5.95)

Примечание. Особое внимание уделяется проверке качества. лотка в пределах продольных и поперечных стыков и боковых торцов лотка.

Приложение 7
(к пп. 1.18; 5.95)

Примечание. Особое внимание уделяется контролю качества выполнения укрепительных работ на входе и выходе; состоянию продольного профиля лотка трубы; состоянию защитных покрытий (основного и дополнительного); величине деформаций поперечного сечения трубы.

Приложение 8
(к п. 2.1)

Таблица 1

Таблица 2

На рисунке приведен профиль гофрированного листа.

Профиль гофрированного листа:

h = 32,5 ± 3; дельта = 1,5; 2 и 2,5; t = 32,5 ± 7,5 (размеры в миллиметрах)

Приложение 9
(к пп. 2.9-2.12; 5.54;
5.57; 5.59; 5.64; 5.65).

Составы и свойства битумно-резиновых мастик МБР-65 и МБР-90, предусмотренные ГОСТ 15836-70, приведены соответственно в табл. 1 и 2

Битумно-резиновые мастики на месте производства работ рекомендуется изготовлять в открытых битумно-плавильных котлах, например, типа УБК с механическим перемешиванием компонентов.

Мастику следует приготовлять с соблюдением следующего порядка.

Битум дробят на куски массой до 5 кг, которые загружают в варочный котел, расплавляют и обезвоживают. В расплавленный битум добавляют подогретый до 110-120°С наполнитель - резиновую крошку. Затем при непрерывном перемешивании составляющих в течение 2-3 ч температуру доводят до 180°С. Интенсивный нагрев мастики в котле выше 200°С не допускается во избежание коксования и воспламенения массы. В остывшую до температуры 130-140°С битумно-резиновую мастику вводят пластификатор (зеленое масло), при этом однородность ее достигается тщательным перемешиванием.

При отсутствии битума марки БН-IV битумную массу с идентичными свойствами можно приготовлять путем сплавления 60% битума марки BH-V и 40% битума марки БН-III. В этом случае в котел сначала загружают битум марки БН-III, а затем после прекращения вспенивания массы - битум марки БН-V.

Таблица 1

<*> Допускается применение сплавленных битумов нефтяных строительных марок БН-III и БН-V (соответственно 40 и 60% по массе).

<**> Допускается применение осевого масла по ГОСТ 610-72 или индустриального масла марки И-50А по ГОСТ 20799-75.

Таблица 2

Мастику МБР-65 допускается изготавливать компаундированием мастики МБР-90 добавками индустриального масла марки 50 (машинного СУ) в количестве 15%. Масло должно быть добавлено в расплавленную и доведенную до температуры 130-150°С массу. При добавлении масла массу необходимо непрерывно перемешивать.

Свойства мастики МБР-65 указанной модификации должны отвечать (нормам, приведенным в табл. 3.

Таблица 3

Составы и физико-механические свойства битуминолей марок Н-1 и Н-2 приведены соответственно в табл. 4 и 5.

Таблица 4

<*> Применяются следующие материалы: битум нефтяной строительный марки БН-V по ГОСТ 6617-76; доломитизированный молотый известняк (на сите с 900 отверстиями в 1 см2 должен оставлять остаток не более 2%); асбест 6-го и 7-го сортов по ГОСТ 12871-67.

Таблица 5

Битуминоли марки Н-1 или Н-2 рекомендуется изготовлять в битумно-плавильных котлах типа УБК.

Раздробленный на куски массой до 5 кг битум марки БН-V загружают в котел, плавят и обезвоживают, постепенно нагревая до рабочей температуры 180-200°С.

Порошок измельченных каменных кислотостойких пород дозируют и смешивают с порошком хризотилового асбеста, затем получившийся комбинированный наполнитель подогревают до 110°С.

В нагретый до температуры 180-200°С битум добавляют дозированное количество нагретого комбинированного наполнителя. При добавлении его в битум массу необходимо перемешивать мешалкой с частотой вращения не менее 40 об/мин.

Состав битумной грунтовки приведен в табл. 6

Таблица 6

Битумная грунтовка при температуре 20°С должна иметь вязкость 10-15 с при истечении 50 см3 раствора из конусной воронки НИЛК со сточным капилляром диаметром 5 мм.

Грунтовку приготовляют путем пластификации битума тугоплавких арок и разжижения в соответствующем растворителе - бензине, выполняя операции в следующем порядке:

приготовление в емкости объемом 30-50 л дозированного количества расплавленного, обезвоженного и охлажденного до температуры 110-120°С битума;

добавление в битум индустриального масла марки И-50А;

вливание смеси тонкой струей в емкость с бензином.

При приготовлении грунтовки составляющие следует непрерывно перемешивать вручную или лопастной мешалкой, вращающейся с помощью легкой пневмодрели типа ИП-1007 (частота вращения 450 об/мин).

Состав и свойства ненаполненных мастик пластбитулена, битудиена и пластбитудиена приведены соответственно в табл. 7 и 8.

Таблица 7

<*> Вместо зеленого масла в состав пластбитудиена допускается вводить полидиен.

Таблица 8

Таблица 9

Расплавленную мастику с температурой 140-160°С наносят слоем толщиной около 2 мм на полоски пергамина или гидроизола размером 10x5 см. Приготовленные пять образцов, остывшие до температуры 18±2°С, через 2 ч помещают в воду с температурой 18±2°С. Образцы, выдержанные в воде 15 мин, вынимают и равномерно в течение 2 с изгибают по полуокружности стержня диаметром 15 мм (см. табл. 3).

Мастика считается выдержавшей испытание, если при изгибе на стержне указанного диаметра не показала признаков растрескивания.

За результат испытаний принимают данные наблюдений, повторяемые не менее чем на трех образцах из пяти.

Расплавленную мастику с температурой 140-160°С наносят слоем толщиной около 2 мм на полоски размером 5x10 см из пергамина или гидроизола. Приготовленные три образца, остывшие до температуры 18±2°С, прикрепляют вертикально к деревянным подставкам, накалывая их на металлические шпильки, для чего образцы по оси на расстоянии 10 мм от верхней кромки прокалывают шпилькой. Через 2 ч образцы помещают в термостат, предварительно нагретый до температуры 50°С (см. табл. 3). Образец выдерживают в термостате при соответствующей температуре в течение 5 ч.

Вынутые из термостата образцы считаются выдержавшими испытание, если не менее чем на двух из них отсутствуют наплывы и другие признаки сползания мастики.

Расплавленные мастики с температурой 140-160°С наносят слоем толщиной около 2 мм на полоски пергамина или гидроизола размером 5x15 см. Через 2 ч приготовленные образцы помещают на 30 мин в холодильную камеру или охлаждающую смесь (спирт с твердой углекислотой). По истечении этого времени образец, не вынося из холодильной камеры (или не вынимая из охлаждающей смеси), равномерно в течение 2 с изгибают по дуге шаблона радиусом 250 мм. Температуру, при которой на мастике появляется первая трещина, фиксируют.

Мастика считается выдержавшей испытание, если при требуемых температурах (см. приложение 9, табл. 3 и 8) на поверхности образцов не наблюдается признаков появления трещин.

За результат испытаний принимаются данные наблюдений, повторяемые не менее чем на трех образцах из пяти.

Приложение 10
(к пп. 2.13; 5.30; 5.49; 6.15)

1.1. Для дополнительного защитного покрытия труб применяются эпоксидно-каучуковые грунт ЭКГ и краска ЭКК-100 <*>, эпоксидно-каменноугольная эмаль ЭП-5116 (ТУ 6-10-1369-73 Минхимпрома СССР) и эпоксидно-полиамидная эмаль ЭП-1155 (ТУ 6-10-1504-75 Минхимпрома СССР).

<*> Разработаны Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидротехники им. Б. Е. Веденеева для антикоррозионной и антикавитационной защиты конструкций энергетических сооружений.

1.2. Составы грунта ЭКГ и краски ЭКК-100 приведены в табл. 1.

1.3. Приготовление грунта ЭКГ и краски ЭКК-100 состоит в следующем. Эпоксидную смолу ЭД-16 или ЭД-20 и жидкий каучук СКП-10-1А смешивают в указанных в п. 1.2 соотношениях, прогревают на водяной бане при температуре 90-100°С в течение 4 ч, тщательно и периодически перемешивая. После этого смесь охлаждают до нормальной температуры и к ней добавляют растворитель в количестве, соответствующем рецептуре готовой композиции.

Полученную таким образом композицию можно хранить в герметически закрытой таре при температуре, указанной в п. 1.8 настоящего приложения, не более четырех месяцев.

1.4. Отвердитель (полиэтиленполиамин) должен вводиться непосредственно перед использованием грунта ЭКГ или краски ЭКК-100. Пигмент (железный сурик или алюминиевая пудра) также должен быть введен в состав краски ЭКК-100 перед ее использованием.

Рабочий состав необходимо использовать в течение 30-40 мин.

Таблица 1

1.5. Составы покрытий на основе эмалей ЭП-5116 и ЭП-1155 приведены в табл. 2.

Таблица 2

Перед употреблением компоненты эмалей тщательно перемешивают. допускается для снижения вязкости вводить в состав растворитель P-40 (ТУ VXII 86-59) в количестве до 10% массы эмали.

1.6. Компоненты эмалей должны смешиваться непосредственно перед использованием. Жизнеспособность эмалей после приготовления не более 3 ч при температуре 18-22°С.

1.7. Компоненты эмалей ЭП-5116, ЭП-1155, грунта ЭКГ и краски ЭКК-100 поступают к заказчику в металлических флягах, которые должны быть плотно закупорены во избежание попадания влаги.

1.8. Материалы должны храниться на складе при температуре не ниже 5°С и не выше 20°С.

1.9. Перед использованием материалов фляги с наружной стороны должны быть протерты от пыли и грязи. Попадание на материалы воды, грязи и пыли приводит к их порче.

2.1. Работы по устройству защиты элементов труб должны выполняться в специальном отапливаемом окрасочном цехе при температуре не ниже 15°С и относительной влажности воздуха не выше 80%.

2.2. Технологический процесс защиты включает следующие операции:

подготовку элементов труб к окраске; окраску элементов труб и отверждение покрытия; упаковку окрашенных элементов в пакеты и их отгрузку на склад готовой продукции.

2.3. Подготовку поверхности оцинкованных элементов под окраску следует производить в специальных камерах.

2.4. Подготовка поверхности оцинкованных элементов под окрашивание должна состоять в удалении грязи и жира с нее перед приданием ей шероховатости. Удалять загрязнения следует моющими составами или растворителем (уайт-спиритом) с помощью щеток или протирочного материала в соответствии с ГОСТ 9402-80.

Затем поверхности придается шероховатость, равная 40-50 мкм.

Не допускается попадание на подготовленную под окрашивание поверхность воды, масла, коррозионно-активных жидкостей

(в ред. Дополнения N 2)

Пункт 2.5. - Исключен.

(в ред. Дополнения N 2)

2.6. При окраске элементов труб эмали ЭП-5116 и ЭП-1155 следует наносить в два слоя. Краску ЭКК-100 нужно наносить по грунту ЭКГ. Толщина каждого слоя покрытия из эмалей ЭП-5116, ЭП-1155 и краски ЭКК-100 должна составлять 150 мкм, толщина слоя грунта ЭКГ - 50 мкм (см. табл. 5 настоящей Инструкции). Расход эмали для покрытия Э-1 на 1 м2 - 0,3-0,35 кг; для марки Э-2 - грунта 0,08-0,1 кг, краски ЭКК-100 0,2-0,22 кг на 1 м2 (расход дан на один слой покрытия).

2.7. Процесс окраски элементов труб включает:

нанесение первого слоя покрытия на внешнюю и внутреннюю поверхности элементов;

сушку первого слоя при температуре 90-100°С в течение 15-20 мин;

нанесение второго слоя покрытия на внешнюю и внутреннюю поверхности элементов;

сушку покрытия при температуре 90-100°С в течение 60-90 мин.

2.8. Работы по нанесению покрытия и его сушке должны выполняться в цехе, оснащенном специальным оборудованием.

2.9. Нанесение рекомендуемых лакокрасочных материалов на поверхность элементов следует производить методом пневматического распыления, при этом можно использовать пистолет-распылитель марки Р-68.

Грунт ЭКГ и краску ЭКК-100 следует наносить краскораспылителями СО-71, СО-24А или установкой для высоковязких смесей УНВС-2К.

Нанесение эмалей ЭП-5116 и ЭП-1155 должно осуществляться с помощью специальной установки (см. рисунок) конструкции научно-производственного объединения "Лакокраспокрытие". Компоненты эмалей ЭП-5116 и ЭП-1155 для снижения вязкости могут быть предварительно подогреты до температуры 60-80°С.

2.10. Сборку окрашенных элементов в пакеты и их складирование следует производить после охлаждения элементов в специальной камере.

Отгружать элементы необходимо не ранее чем через 3-5 суток после нанесения покрытия.

2.11. Во избежание повреждения покрытия на элементах труб при их сборке в пакеты и транспортировке следует соблюдать возможные меры предосторожности в соответствии с пп. 5.7-5.12 настоящей Инструкции.

3.1. При выполнении работ по защите элементов труб необходимо осуществлять контроль качества материалов, подготовки поверхности элементов и качества защитного покрытия.

3.2. Перед использованием эмалей ЭП-5116 и ЭП-1155 проверяют соответствие показателей паспорта завода-изготовителя эмалей и технических требований по ТУ 6-10-1369-73 и ТУ 6-10-1504-75.

Принципиальная схема установки:

1 - питательный бак; 2 - пневмодвигатель; 3 - трубка; 4 - манометр; 5 - редуктор; 6 - распылитель 7 - электродвигатель; 8 -вентиль; 9- редуктор; 10 -насос; 11 - клапан

Перед использованием грунта ЭКГ и краски ЭКК-100 проверяют соответствие показателей паспорта завода-изготовителя на эпоксидную смолу ЭД-16 или ЭД-20 и жидкого каучука СКН-10-1А и технических требований на эти материалы по ГОСТ 10587-73 и ТУ 38-10316-70.

Срок хранения компонентов эмалей ЭП-5116, ЭП-1155, грунта ЭКГ и краски ЭКК-100 составляет 6 месяцев. По истечении указанного срока компоненты эмалей, грунта ЭКГ и краски ЭКК-100 должны подвергаться повторному испытанию на соответствие показателям ТУ и ГОСТа.

3.3. Перед нанесением покрытий на поверхность элементов труб необходимо проверить качество подготовки поверхности по следующему методу.

На поверхность элемента наносят 2-3 капли бензина и выдерживают не менее 15 с. К испытуемому участку поверхности прикладывают кусок фильтровальной бумаги и прижимают его к поверхности до полного впитывания растворителя в бумагу. На другой кусок фильтровальной бумаги наносят 2-3 капли бензина и выдерживают его до испарения растворителя. При дневном освещении сравнивают внешний вид обоих кусков фильтровальной бумаги. Оценку степени обезжиривания производят по наличию или отсутствию масляного пятна на первом куске.

3.4. Качество защитного покрытия должно отвечать следующим требованиям:

оно не должно иметь отлипа и сорности;

толщина покрытия, замеренная толщиномерами марок МТ-20Н, МТ-30Н, должна соответствовать заданной (см. табл. 5 настоящей Инструкции);

покрытие должно быть сплошным; сплошность проверяется дефектоскопом ЛКД-1, при использовании которого о качестве покрытия судят по электрическому сопротивлению испытуемого участка поверхности; положение и величину дефекта определяют по тону звукового сигнала и показанию микроамперметра.

4.1. При производстве работ необходимо соблюдать все действующие правила по технике безопасности, предусмотренные ГОСТ 12.3.005-75 и ГОСТ 12.3.002-75, а также "Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий" (СН 245-71), "Правилами и нормами техники безопасности, пожарной безопасности и производственной санитарии для окрасочных цехов" (изд. ВЦНИИОТ ВЦСПС, 1977).

4.2. Все работы, связанные с подготовкой поверхности элементов, окраской их полимерными материалами и сушкой покрытия, должны производиться в помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей 10-12-кратный воздухообмен. Вентиляция должна обеспечивать такую концентрацию вредных веществ (паров летучих компонентов, красочной пыли и др.), которая не превышала бы предельно допустимую в соответствии с действующими нормами, приведенными в табл. 3.

4.3. Для предохранения органов дыхания и зрения от воздействия красочного тумана и паров растворителей рабочие должны пользоваться респираторами типа РМП-62 с подачей воздуха под маску, типа РУ-60 и др., а также защитными очками.

4.4. Следует остерегаться попадания токсичных материалов на кожу и в глаза. Для защиты рук от вредного воздействия лакокрасочных материалов рабочим и ИТР рекомендуется применять различные составы, образующие нерастворимую пленку (биологические перчатки): пасту ИЭР-1, мазь Селисского, пасту ПМ-1 и др.

При попадании в глаза растворителя или лакокрасочного материала необходимо немедленно обильно промыть глаза водой, затем физиологическим раствором (0,6-0,8% -ный раствор поваренной соли).

Таблица 3

Приложение 11.
(к пп. 3.2; 3.4-3.6; 3.10; 4.21)

Условие, гарантирующее конструкцию в эксплуатации от наступления первого предельного состояния, характеризуемого предельным статическим равновесием взаимодействующей системы "конструкция - грунт", удовлетворяется неравенством

,

где q - интенсивность вертикального давления грунта на трубу от постоянных и временных нагрузок с учетом коэффициентов перегрузка согласно действующим нормам;

q_p- расчетная несущая способность трубы в грунте, т.е. интенсивность предельно допустимой нагрузки из условия предельного статического равновесия рассчитываемой системы.

Расчетную несущую способность трубы q_p (кгс/см2) определяют по формуле

,

где - коэффициент увеличения несущей способности трубы за счет упругого отпора окружающего грунта;

- расчетная несущая способность трубы вне грунта для рекомендуемых сталей, кгс/см2;

W - момент сопротивления продольного (вдоль трубы) сечения брутто стенки на единицу длины трубы, см3/см;

D - диаметр трубы по средней линии гофров, см;

- обобщенный показатель жесткости взаимодействующей системы "конструкция-грунт" см2/кгс;

Е_гр - компрессионный модуль деформации грунта засыпки, принимаемый на основе компрессионных испытаний в одометре при интервале давлений 0,5-1 кгс/см2.

Перед компрессионными испытаниями грунт требуется уплотнить до 0,95 максимальной стандартной плотности.

Типовой проект должен предусматривать модуль общей деформации грунта засыпки в интервале 50-600 кгс/см2.

1 Гофрированные трубы диаметром от 1 до 3 м из волнистой стали с гофром 130x32,5мм и толщиной листа от 1,5 до 2,5 мм в упругой грунтовой среде с модулем деформации в пределах от 50 до 600 кгс/см2 можно не проверять на общую устойчивость формы поперечного сечения, так как несущую способность таких труб лимитируют другие расчетные условия.

Расчет трубы на общую устойчивость формы поперечного сечения производят из условия сжатия трубы равномерно распределенным по ее периметру нормальным давлением грунта засыпки, принимаемым равным расчетной интенсивности q вертикального давления на трубу от постоянных и временных нагрузок. Условие устойчивости удовлетворяется неравенством

,

где - расчетное осевое сжимающее усилие на единицу длины стенки трубы, кгс/см;

F - площадь продольного сечения стенки на единицу длины трубы см2/см;

m_2 - коэффициент условий работы, учитывающий условность расчетной схемы и начальные несовершенства конструкции, принимается равным 0,7;

R_0 - основное расчетное сопротивление стали при действии осевых сил, кгс/см2;

- коэффициент понижения несущей способности, вводимый для предотвращения потери устойчивой формы равновесия гибкой трубы в упругой грунтовой среде;

СИГМА_т - предел текучести стали, кгс/см2;

СИГМА_кр- критическое напряжение в стенке трубы, кгс/см2, которое следует принимать:

постоянные а и b, а также предельное значение гибкости ЛЯМБДА_0 принимаются в зависимости от марки стали: для стали 15сп (СИГМА_п.ц.= 2000 кгс/см2; СИГМА_т= 2400 кгс/см2): а = 2800 кгс/см2; b = 7,14 кгс/см2; ЛЯМБДА_0 = 112; для стали 09Г2Д (СИГМА_п.ц.= 2600 кгс/см2; СИГМА_т= 3100 кгс/см2): а = 3600 кгс/см2; b = 10,2 кгс/см2; ЛЯМБДА_0= 98; Е=2,1*106 кгс/см2 - модуль упругости стали;

СИГМА_п.ц. - предел пропорциональности стали;

- гибкость трубы;

r - радиус инерции продольного сечения стенки трубы, см;

k' - коэффициент гибкости, принимаемый по табл. 1 в зависимости от геометрического параметра и модуля деформации грунта засыпки Е_гр.

Таблица 1

Егр, кгс/см2	Коэффициент гибкости k' при геометрическом параметре
	0,2	0,3	0,5	1	2	5	10	20
50	0,893	0,850	0,780	0,663	0,532	0,445	0,366	0,314
100	0,814	0,755	0,663	0,532	0,468	0,366	0,314	0,264
200	0,703	0,629	0,532	0,468	0,394	0,314	0,264	0,222
300	0,629	0,551	0,494	0,425	0,352	0,281	0,239	0,202
400	0,573	0,512	0,468	0,394	0,332	0,264	0,222	0,188
500	0,532	0,494	0,445	0,366	0,314	0,250	0,211	0,178
600	0,512	0,477	0,425	0,352	0,300	0,239	0,202	0,169

Предельное относительное увеличение горизонтального диаметра трубы ДЕЛЬТАD'пред (в %), отвечающее моменту предельного статического равновесия рассчитываемой системы, определяют по формуле

,

где q_пред = 1,1q_p - нормативная несущая способность трубы, кгс/см2;

Е = 2,1*106 кгс/см2 - модуль упругости стали;

I - момент инерции продольного сечения стенки на единицу длины трубы, см4/см.

Если подсчитанная деформация ДЕЛЬТАD'_пред (в см) не удовлетворяет условию

, см,

то ее значение уточняют, определяя по формуле

, см, %,

где M_пл = W_плСИГМА_т- изгибающий момент в стенке трубы, соответствующий образованию пластического шарнира, кгс*см/см;

W_пл - пластический момент сопротивления продольного сечения стенки на единицу длины трубы, см3/см (значения W_пл гофрированного листа 130x32,5 мм приведены в табл. 2);

СИГМА_т- предел текучести: 2400 кгс/см2 для медистой стали 15сп и 3100 кгс/см2 для стали 09Г2Д.

По этим же формулам может быть вычислена деформация горизонтального диаметра для любой величины (но не более q_пред) действующей на трубу нагрузки.

Предельное относительное уменьшение вертикального диаметра ДЕЛЬТАD предопределяют через деформацию горизонтального диаметра

.

Значения предельных деформаций поперечного сечения трубы, соответствующие моменту предельного статического равновесия рассчитываемой системы, определяют в целях использования их в дальнейшем для оценки состояния построенного сооружения в эксплуатационных условиях.

Таблица 2

Расчет продольных стыков внахлестку с соединениями на обычных (невысокопрочных) болтах нормальной точности основан на предположении, что все сдвигающие усилия в стыке воспринимаются болтами.

Трение по контактным поверхностям соединяемых элементов не учитывается.

Расчет болтовых соединений продольных стыков производится на суммарные сдвигающие усилия от действия осевой сжимающей силы и изгибающего момента, соответствующего образованию пластического шарнира в стенке трубы.

Расчет ведется в предположении, что усилия между всеми болтами соединения распределяются равномерно.

Расчетное сдвигающее усилие на один болт S определяется по формуле

,

где n - число болтов в соединении на единицу длины трубы;

- расчетное осевое сжимающее усилие на единицу длины стенки трубы.

Здесь q - расчетная интенсивность равномерно распределенного по периметру поперечного сечения трубы нормального давления грунта засыпки, принимаемая равной расчетной интенсивности вертикального давления на трубу от суммарного воздействия собственного веса грунта насыпи и временной нагрузки;

а = 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение сдвигающего усилия в соединении от действия изгибающего момента.

Прочность болтового соединения проверяется по формулам:

при расчете на смятие кромок отверстий в соединяемых элементах

;

при расчете на срез болтов

,

где дельта - толщина листа стыкуемых элементов;

d - номинальный диаметр болта;

m_2 - коэффициент условий работы соединения; для стыков со специальными шайбами (см. п. 4.42) m_2= 1,3 при расчете на смятие и m_2 = 0,9 при расчете на срез;

R_см, R_ср - расчетные сопротивления для болтового соединения при работе кромок стыкуемых элементов на смятие и болта на срез (см. п. 2.4).

Для предупреждения чрезмерных деформаций гибкой стальной трубы в процессе ее возведения от воздействия на конструкцию грузоподъемных машин, монтажных механизмов и приспособлений, собственного веса самой конструкции, вспомогательных обустройств (настилов, подвесных подмостей) и т.п. должно

см/кгс.,

Расчет осадок труб для точек под осью насыпи следует производить по графику (рис. 1), определяя расчетную осадку S_p по формуле

,

где S_т - осадка основания при модуле деформации грунта Е = 100 кгс/см2 (см. рис. 1).

Исходными параметрами для расчета осадок должны быть: модуль деформации, объемная масса грунта и мощность геологических слоев в основании, высота насыпи.

Осадка труб на многослойном основании рассчитывается путем суммирования осадок в пределах каждого слоя.

Расчетную осадку S_p под осью насыпи следует сравнить с предельно допустимой осадкой S_д, определяемой по формуле

где iL - разница отметок лотка трубы на входе и выходе (i - уклон, L - длина трубы).

Примечание. Формула применима для уклонов труб до 0,05, предусмотренных в п. 1.7 настоящей Инструкции.

В случае, если расчетная осадка превышает величину Sд, необходимо принять меры по изменению проектного решения, в первую очередь рассматривая варианты увеличения уклона лотка трубы или толщины подушки, либо переходить к другой конструкции водопропускного сооружения.

Строительный подъем назначают, определяя ординату под осью насыпи по формуле

ДЕЛЬТА = S_p- 0,25iL,

которая не должна превышать величины 0,5 (S_p+ iL).

Рис. 1. Расчетный график для определения осадок труб:

S_т - осадка основания при модуле деформации грунта 100 кгс/см2; H - высота насыпи; Z - расстояние от нижней границы рассматриваемого слоя до поверхности основания; 1 - при однородном основании и гамма = 1 т/м3; 2 - то же при гамма = 1,7 т/м3; 3 - при неоднородном основании и Z = 2/18 м

Пример. Исходные данные: труба - D = 1,5 м; L = 46,4 м; i = 0,005; насыпь - b = 3,2 м; H = 10 м; 1 : m = 1 : 2; B = 23,2 м; гамма = 1,9 т/м3; основание - среднее гамма_0 = 1,7 т/м3; слой I - H_сл = 4 м, E_1 = 60 кгс/см2; слой II - H_сл = 7 м; E_2 = 100 кгс/см2; слой III с глубины 11 м - Е_3 = 150 кгс/м2 (рис. 2).

Решение. 1. Считая основание однородным с Е = 150 кгс/см2 и пользуясь графиком (см. рис. 1, кривая 2), по H = 10 м при гамма_0= 1,7 т/м3 находят осадку основания под осью пути при Е = 100 кгс/см2 S_т''' =17,4 см, тогда осадка при Е = 150 кгс/см2 S_3 = (100/150)*17,4 = 11,6 см.

Рис. 2. Исходные данные к примеру расчета (размеры в метрах)

2. Для слоя мощностью Z2 = 11 м при Е = 100 кгс/см2 определяют величину дополнительной осадки (в связи с меньшим модулем деформации)

см.

Значение S_Т'' = 12,4 получают по графику для H = 10 м и Z_2 =11 м (см рис. 1, кривые семейства 3).

3. Для верхнего слоя мощностью 4 м с E1= 60 кг/см2 определяют

см.

Значение S_Т' = 4,4см получают по графику для H = 10 м и Z_1 = 4 м (кривые семейства 3).

4. Суммируя, находят расчетную осадку:

S_р = S_3 + ДЕЛЬТАS_2 + ДЕЛЬТАS_1 = 11,6 + 4,1 + 2,9 = 18,6 см.

5. По известным S_р = 18,6 см и iL = 23 см находят значение предельно допустимой осадки S_д = 0,5*18,6 + 0,75*23 = 26,5 см.

6. По тем же данным определяют ординату строительного подъема ДЕЛЬТА = 18,6 - 0,25*23 = 12,8 см, что в пределах допустимого значения, равного 0,5 (Sp + iL) = 0,5 (18,6 + 23) = 20,8 см.

Вывод. Осадки трубы не превысят предельно допустимых. Трубу следует проектировать со строительным подъемом, ордината которого под осью насыпи должна быть не менее 13 см и не более 21 см.

Осадку труб S_p на оттаивающих грунтах рассчитывают по формуле

где S_п - осадка предварительно оттаявшего слоя грунта толщиной h_om, (рис. 3);

S_доп - дополнительная осадка слоя грунта, оттаивающего в процессе эксплуатации трубы для слоя h_доп= H_о - h_om (H_о- полная глубина оттаивания, м).

Глубину оттаивания определяют теплотехническим расчетом, а также по данным натурных наблюдений за аналогичными сооружениями.

Примечание. При наличии на глубине, меньшей чем Но скальных или других несжимаемых грунтов (Е > 1000 кгс/см2) осадку рассчитывают для толщи основания, ограниченной их верхней поверхностью. Допускается при этом принимать H_о = 4,0 + 1,8H при объемной массе грунта основания гамма_0= 1,0 тс/м3 и H_о = 3,0+1,4H при гамма_0= l,7 тс/м3.

Рис. 3. Схема к расчету осадок труб на оттаивающих грунтах

Осадку S_доп слоя грунта, оттаивающего в процессе эксплуатации сооружения, для слоя h_доп=H_о - h_om определяют по формуле

,

(2)

где k - безразмерный коэффициент, равный 0,75 (1 + b/B); a_i - коэффициент сжимаемости i-го слоя оттаивающего грунта, см2/кгс; h_i - толщина i-го слоя оттаивающего грунта, см; Л_сi -разность между суммарной льдистостью i-го слоя грунта и суммарной льдистостью образца грунта, взятого из этого слоя; n - число слоев, на которые разделяется при расчете толща оттаявшего (оттаивающего) грунта; A_i - коэффициент оттаивания i-го слоя грунта, характеризующий осадку грунта при его оттаивании без нагрузки; P_дельтаi - давление в середине i-го слоя грунта, в кгс/см2 от собственного веса, равное 0,5гамма0 (Z_i + Z_i-1) (здесь гамма_0 - объемная масса грунта основания, кгс/см3; Z_i-1, Z_i - расстояние от подошвы насыпи соответственно до кровли и подошвы i-го слоя, см); k_лi - коэффициент, учитывающий неполное смыкание макропор при оттаивании мерзлого грунта, принимаемый в зависимости от средней толщины ледяных включений ДЕЛЬТА_л:<= l см k_л = 0,7; при ДЕЛЬТА_л 805; 3 см k_л = 0,9; при промежуточных значениях ДЕЛЬТА_л коэффициент k_л определяется интерполяцией.

Осадку S_п слоя грунта, предварительно оттаявшего на глубину h_om, рассчитывают по формуле (2) при значениях A_i = 0; Л_сi = 0 и значениях ai определяемых с учетом ожидаемой степени уплотнения оттаявшего грунта. При этом формула имеет вид

(3)

Расчет осадок производят для средней части трубы (высота насыпи Н) и ее концевых участков (H = 0).

Пример.

Исходные данные: труба - D = 1,5 м; L = 39 м;i = 0,007; насыпь - b = 3,5 м; H = 10 м;B = 19,5 м;гамма = 1,8 тс/м3; основание - гамма_0 = 1,7 тс/м3; H_o = 11 м; слой I - суглинок, предварительно оттаявший, a_1 = 0,008, h_1 = 4 м, слой II - суглинок, оттаивающий в процессе эксплуатации; a_2 = 0,007; k_л2 = 0,8; A_2 = 0,018; Л_c2 = 0,005; h_2 = 2 м; слой III- то же, а_3 = 0,006; k_л3 = 0,7; A_3 = 0,0ДЕЛЬТА Л_c3 = 0,005; h_3 = 5 м.

Решение. Осадку рассчитываем по форму/(3). Предварительно определяем

;

p_дельта1 = 0,5*0,0017(0 + 400) = 0,34 кгс/см2;

p_дельта2 = 0,5*0,0017(400 + 600) = 0,85 кгс/см2;

p_дельта3 = 0,5*0,0017(600 + 1100) = 1,45 кгс/см2.

Осадка под средней частью трубы:

а) предварительно оттаявшего слоя грунта

S_п = 0,75*0,88*0,0018*1000*0,008*400+0,008*0,34*400 = 4,9 см;

б) слоев грунта, оттаивающих в процессе эксплуатации,

S_доп = 0,75*0,88*0,0018*1000[0,007*200(1 - 0,005) + 0,006*500(1 - 0,005)] + [(0,018 + 0,007*0,85)*(1 - 0,005) + 0,8 - 0,005]200 + [(0,016 + 0,006*1,45)*(1 - 0,005) + 0,7*0,005]500 = 25,3 см;

суммарная осадка S'_p= 4,9 + 25,3 = 30,2 см. Осадка под концевыми участками трубы (Н = 0):

а) предварительно оттаявшего слоя грунта

S_п = 0,006*0,34*400 = 1,1 см;

б) слоев грунта, оттаивающих в процессе эксплуатации,

S_доп = [(0,018 + 0,007*0,85)*(1 - 0,005) + 0,8*0,005] - 200 + [(0,016 + 0,006 - 1,45)*(1 - 0,005) + 0,7*0,005] 500 = 20,1 см;

суммарная осадка S'_'p= 1,1 + 20,1 = 21,2 см. Расчетная осадка (см. п. 4.25 настоящей Инструкции)

см.

Расчетную нагрузку на трубу от строительных машин и уплотняемого грунта боковых призм следует условно принимать действующей в горизонтальной диаметральной плоскости нормально к поверхности трубы с обеих сторон, равномерно распределенной по длине образующей трубы с интенсивностью

, кгс/см

(4)

Интенсивность действующего горизонтального давления е не должна превышать предельно допускаемое на трубу давление e_тр т.е.

Интенсивность предельно допускаемого (из условия трехпроцентной деформации номинального диаметра) давления e_тр (в кгс/см) следует определять по формуле

,

(6)

где М_пл - изгибающий момент (в *см/см) в стенке трубы на единицу ее длины, соответствующий образованию пластического шарнира и равный

W_пл - пластический момент сопротивления продольного сечения стенки на единицу длины трубы, см3/см (см. табл. 2 настоящего приложения); СИГМАт - предел текучести стали, кгс/см2 (см. табл. 1 приложения 8). Если не удовлетворяется условие (5), следует предусматривать установку внутри трубы временных инвентарных креплений, рассчитывая их на действие перемещающейся вдоль трубы горизонтальной нагрузки е_кр (в кгс/см) интенсивностью действующей так же, как и нагрузка е, но на ограниченной длине 0,5 м по поверхности трубы симметрично относительно горизонтального диаметра.

Приложение 12
(к пп. 3.2; 4.8)

Гидравлический расчет гофрированных труб производится в соответствии с указаниями, изложенными в "Руководстве по гидравлическим расчетам малых искусственных сооружений" (М., "Транспорт", 1974)<*>, со следующими коррективами.

<*> Далее "Руководство по гидравлическим расчетам малых искусственных сооружений" будет называться кратко "Руководство".

1. Уклоны гофрированных труб должны быть равны или больше критических, но не меньше i = 0,01. В противном случае возможно снижение пропускной способности труб, уточняемое расчетом.

2. Коэффициенты расхода при безнапорном режиме для гофрированных труб следует принимать в зависимости от типа входного оголовка по табл. 1.

Таблица 1

При заданном типе входного оголовка расчетные расходы круглых труб, соответствующие заполнению входного сечения для железных для и автомобильных, а также наибольшие расходы труб на железных дорогах, соответствующие заполнению , определяют по величине параметров расхода (табл. 2).

Таблица 2

В зависимости от принятого варианта отвода воды расчеты выполняются в такой последовательности.

1. При отводе воды по берме и укрепленным откосам насыпи:

1.1. Назначают коэффициент заложения низового откоса бермы или насыпи m_от. По условиям устойчивости откоса с учетом воздействия на него потока целесообразно принимать m_от = 2.

1.2. Определяют согласно указаниям гл. IV "Руководства" глубину и скорость на выходе из трубы.

1.3. Определяют минимальный размер бермы L_min вдоль потока по формуле, полученной из уравнения свободного падения т

,

где v_вых и h_вых - соответственно средняя скорость и глубина на выходе из трубы; 1,2 - коэффициент запаса; g - ускорение силы тяжести.

1.4. По скорости v = 1,3 v_вых (учитывается увеличение скорости на берме за счет растекания) определяют согласно табл. II-6 "Руководства" тип укрепления бермы.

1.5. Находят ширину растекания потока на берме и откосе насыпи

,

где B_раст - ширина растекания потока в створе, проекция расстояния которого от выхода из трубы равна х; D - диаметр трубы; Q - расход в сооружении; при этом наибольший расход (для железных дорог) подставляют без изменения, а расчетный для учета ошибки увеличивают на 30 %; - эталонный расход, т.е. расход при прохождении которого критическая глубина в тpyбе h_к = 0,75D; L_б - длина бермы.

1.6. Определяют среднюю глубину потока h_пд у подошвы насыпи из уравнения Шези, считая (в запас), что на откосе установится равномерный режим течения, и заменяя истинное поперечное сечение потока равновеликим прямоугольником:

,

где n - коэффициент шероховатости, принимаемый для бетонных укреплений равным 0,016, m_от - коэффициент заложения низового откоса бермы или насыпи

1.7. Находят среднюю скорость потока у подошвы откоса

.

1.8. По скорости у подошвы насыпи v_пд согласно табл. II-6 "Руководства" определяют тип укрепления откоса бермы (насыпи) и укрепления, расположенного у подошвы насыпи.

1.9. Назначают тип выходного русла за подошвой насыпи по рис. VI-1 "Руководства".

1.10. Назначают конструктивно длину укрепления у подошвы насыпи (размер вдоль потока)

где D_э - эквивалентный диаметр трубы; для одноочковых круглых труб D_э = D, для многоочковых (n_т - число очков).

1.11. Определяют глубину размыва у подошвы насыпи для принятого типа выходного русла согласно указаниям гл. VI "Руководства".

1.12. По глубине размыва назначают глубину заделки концевой части укрепления, причем для расчетного расхода глубина заделки увеличивается на 20% (учет ошибки в расходе).

2. При сбросе воды на берму и откос насыпи, отсыпанной из камня:

2.1. Определяют скорость потока на выходе из трубы (см. п. 1.2 данного приложения).

2.2. Устанавливают минимальный средний диаметр наброски dн из которой может быть отсыпана низовая часть насыпи по формулам:

где d_max - диаметр наиболее крупных частиц, которых в каменной наброске более 5%;

d - средний диаметр частиц наброски.

2.3. Определяют размер бермы вдоль потока (см. п. 1.3 данного приложения).

2.4. Назначают минимальную длину участка насыпи, отсыпанной из камня, L_нас 776; 10D.

2.5. Проверяют возможность разрушающей фильтрации в основании насыпи согласно гл. VII "Руководства" и при необходимости устраивают обратный фильтр.

2.6. У подошвы насыпи закладывают рисберму. Размеры ее назначают конструктивно.

Приложение 13
(к п. 4.19)

1. Температурные расчеты являются приближенными и выполнены для характерных районов БАМа и севера Западной Сибири, расположенных в зонах распространения вечномерзлых грунтов. Допускается применять их и для других районов вечной мерзлоты, имеющих аналогичные условия.

(в ред. Дополнения N 2)

2. Температурные расчеты выполнены для следующих условий:

а) примыкающая к трубе территория включает три зоны (см. рисунок):

зона 1 - с ненарушенной естественной поверхностью;

зона 2 - с нарушенной поверхностью, оголенной от растительного и торфяного покрова, расположенная вдоль насыпи;

зона 3 - насыпь без растительного покрова с трубой;

б) фильтрация под сооружением отсутствует; водоток временного действия, несущий расходы только в период половодья;

в) температурные расчеты выполнены для установившегося режима через 15 лет после строительства на момент максимального протаивания грунтов (октябрь).

3. По графику (см. рисунок) определяется расчетная глубина оттаивания грунтов под трубой<*> в характерных сечениях кси_1, кси_2, кси_3, в зависимости от среднегодовой температуры воздуха t_в.

<*> Под расчетной глубиной оттаивания грунта под сооружением подразумевается наибольшая глубина, на которую протаивает грунт в указанных выше сечениях через 15 лет после возведения сооружения.

Данные расчеты допускается применять для условий:

температура воздуха среднегодовая t_в = -3,7/-9,4°С;

температура вечномерзлых грунтов t_0 = -1/-3°С;

среднегодовая высота снежного покрова h_сн = 0,2/0,5 м;

грунт деятельного слоя - супесь с влажностью W = 30/40%;

грунты основания, расположенные ниже деятельного слоя, -любые, включая скалу;

грунты насыпи - несвязные;

ширина зоны 2 с нарушенной поверхностью (см. рисунок) а= 15/40 м;

диаметр трубы d = l,5/3 м;

высота насыпи при d = l/2 м H = 3/10 м; при d = 2,5/3 м H = 4/10 м;

для севера Западной Сибири высота насыпи при d = 1/2 м H = 3/4 м; при d = 2,5/3,0 м H = 4 м

теплоизоляция вокруг труб из пенопласта толщиной 0,1 м, объемной массой 0,04 т/м3 - для варианта, приведенного в рисунке (в).

(в ред. Дополнения N 2)

4. Расчетная глубина оттаивания под трубой кси для других показателей, не охваченных условиями п. 3, вычисляется приближенно следующим образом:

а) в зависимости от вида грунта деятельного слоя она определяется по формуле

,

где кси_э- глубина оттаивания эталона, которая находится по графику (см. рисунок);

К - поправочный коэффициент.

К_1 с учетом снежных заносов для севера Западной Сибири принимается в зависимости от температуры вечномерзлых грунтов до начала строительства (t_0) по таблице

Промежуточные значение x принимаются по интерполяции.

Коэффициент k ориентировочно принимается: для суглинка (влажностью W_с = 30 - 20%) k=0,9; для песчаных грунтов (влажностью W+с = 15 - 20%) k = l,25 для районов со среднегодовой температурой воздуха, равной или меньшей минус 6,5°С; k = 1,35 для районов со среднегодовой температурой воздуха минус 3,7°С;

б) в случае отсутствия зоны 2 с нарушенной поверхностью (см. рисунок) глубина оттаивания у оголовка трубы кси_2 принимается равной глубине оттаивания под трубой в центре насыпи кси_3 (для севера Западной С(в ред.

(в ред. Дополнения N 2)

Графики для определения расчетной глубины протаивания грунтов (кси_1, кси_2, кси_3) в зависимости от среднегодовой температуры t_в воздуха кси = f(t_в):

а - труба, продуваемая в зимний период; б - труба, не продуваемая в зимний период, в - труба непродуваемая с теплоизоляцией из пенопласта толщиной 10 см (вокруг трубы); г - схемы размещения исследуемых зон; 1 - t_в = -3,7°C (Усть-Кут); 2 - t_в = 6,5°C (Тында); 3 - t_в= 9,4°С (Чульман); 4 - насыпь; 5 - труба; 6 - ось насыпи

5. Для ответственных объектов, имеющих сложные мерзлотные условия, сложные конструкцию и эксплуатацию, допускается выполнять индивидуальные теплотехнические расчеты по прогнозу нестационарного температурного поля. В этом случае рекомендуется использовать программу (для трехмерной области РQ021, (в ред.

(в ред. Дополнения N 2)

Приложение 14
(к п. 4.45)

Определение удельного сопротивления грунта<*> производится с помощью симметричной четырехэлектродной установки (см. рисунок), размещенной в одну линию, которая для проектируемого сооружения должна совпадать с осью трассы, а для уложенного в землю сооружения должна проходить параллельно последнему в 2 - 4 м от него.

<*> Извлечение из ГОСТ 9.015-74. Измерение электросопротивления следует производить в период дождей или с увлажнением грунта.

Схема для определения удельного сопротивления грунта

Расстояние между питающими электродами (AB) должно находиться в следующих пределах:
2h <= AB <= 4h,

где h - глубина прокладки подземного сооружения.

Величина удельного сопротивления грунта ро, Ом·м, определяется по формуле

,

где ДЕЛЬТАU - разность потенциалов, измеряемая между приемными электродами MN, В; I - величина тока, протекающего через цепь питающих электродов АВ, А; k - коэффициент, величина которого определяется по формуле

,

где l_1, l_2, l_3 - расстояния между электродами, м.

В качестве четырехэлектродной установки могут быть использованы измеритель заземления МС-08; измеритель заземления М-416; полевой электроразведочный потенциометр ЭП-ПМЭ.

В случае измерения удельного сопротивления грунта прибором МС-08 или М-416 расстояния между электродами принимаются одинаковыми и равными а; сопротивление грунта определяется по формуле:

где R - сопротивление по показаниям прибора, Ом.

Приложение 15
(к пп. 5.1; 5.26; 5.56; 5.58; 5.59; 5.72; 6.4)

Рис. 1. Ручной инструмент для монтажа труб (отгиб крючка выполнен в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа):
1 - ключ торцовый (2 шт.); 2 - оправка (2 шт.); 3 - оправка (1 шт.); 4 - ломик (1 шт.); 5 - домир (1 шт.); 6 - ломик (1 шт.); 7 - крючки (4 шт.)

Примечание. В скобках даны размеры машины, смонтированной на базе трактора Т-130-Г-1.

<*>Тип БКП по ГОСТ 11115-74.

Материалом для изготовления служит гофрированная сталь. Размеры указаны на рис. 2.

Рис. 2. Фасонный шпатель для нанесения наполненных мастик способом подливки (размеры в миллиметрах):

1 - деревянная обшивка толщиной 5 мм; 2 - резина толщиной 5 мм

Приложение 16
(к п. 5.5)

1 - тросы металлические с прокладками для предотвращения повреждения оцинковки;
2 - продольные брусья (25x25 см, l = 124 + 100 + 100 см); 3- поперечные брусья (20x20 см,
l = 216 см) с вырезом в средней части по радиусу 75 см и стрелкой 8 см; 4 - металлические скобы; 5 - петли из круглой стали диаметром 10 мм

Приложение 17
(к пп. 5.21; 5.80)

Прибор (рис. 1), основанный на принципе гидростатического взвешивания, состоит из двух основных частей: сосуда и поплавка с трубкой. На трубке нанесены четыре шкалы для определения объемной массы раз личных грунтов.

Шкалы с пометками "Ч", "П" и "Г" служат для определения объемной массы (плотности) соответственно сухих черноземных песчаных и глинистых грунтов. Шкала с пометкой "Вл." предназначена для определения объемной массы влажных грунтов.

Поплавок-трубка соединяется с сосудом посредством трех замков между ними остается зазор 1-2 мм для свободного поступления воды в сосуд и выхода из него воздуха. В комплект прибора входят также режущий стальной цилиндр емкостью 200 мл для отбора проб грунта с ненарушенной структурой, нож и ведро-футляр, являющееся сосудом для воды при испытаниях и футляром для хранения прибора.

При определении объемной массы грунта с естественной влажностью берут пробу с ненарушенным сложением путем вдавливания стального режущего цилиндра в грунт. Цилиндр, полностью вдавленный в грунт, осторожно откапывают и лишний грунт срезают ножом по плоскостям цилиндра. Пробу грунта из режущего цилиндра пересыпают через воронку в поплавок прибора, который затем плавно погружают в ведро-футляр, наполненное водой. По шкале "Вл.", нанесенной на трубке поплавка определяют объемную массу влажного грунта гаммаоб. Затем для установления объемной массы (плотности) скелета грунта гаммаck пробу из поплавка прибора переносят без потерь в сосуд, доливая воду до 1/2 его объема, при этом грунт тщательно растирают до полного размокания комков деревянной ручкой ножа. Сосуд соединяют с поплавком и погружают в ведро-футляр, наполненное водой.

Через зазор между поплавком и сосудом вода из ведра заполняет свободное пространство в сосуде, а прибор погружается до уровня, по которому на соответствующей шкале находят плотность грунта

Влажность грунта (в %) вычисляют по формуле

.

Рис. 1. Схема плотномера-влагомера Н. П. Ковалева:

1 - верхняя крышка; 2 - замок; 3 - футляр; 4 - насадка; 5 - нож; 6 - трубка; 7 - поплавок; 8 - крючки; 9 - сосуд; 10 - тарировочный груз; 11 - резиновое кольцо; 12 - нижняя крышка; 13 - замок; 14- режущий цилиндр

При возведении насыпи из каменных материалов, а также при наличии в грунте гравелистых частиц, щебенки, мерзлых комьев контроль за уплотнением грунта может осуществляться путем засыпки лунок сухим песком.

Для этого заготовляют сухой песок, просеянный через сито с отверстиями размером 2 мм (или отдельные фракции песка 0,5-1 мм 1-2 мм) и не содержащий пылеватых и глинистых частиц. Если такие частицы содержатся, их следует отмыть и песок высушить.

На уплотненном слое грунта выравнивают небольшую площадку и выкапывают лунку диаметром около 20 см, глубиной 10-15 см. Грунт из лунки тщательно собирают и взвешивают с точностью до 5 г (при выкапывании лунки не следует задевать края и боковые стенки ее рабочим инструментом, так как это может привести к увеличению объема лунки и искажению получаемых результатов).

Объем лунки определяют следующим образом. Над лункой устанавливают двойную жестяную воронку с основанием диаметром 25 см (рис. 2). В лунку и нижнюю воронку через верхнюю воронку насыпают сухой песок. Объем засыпаемого песка измеряют мерными стеклянными цилиндрами емкостью 0,1-1 л с точностью до 5 см3(основной объем песка может быть засыпан в лунку любым мерным сосудом, остальную часть песка до полного заполнения лунки желательно засыпать небольшими мерными цилиндрами емкостью не более 0,1-0,25 л). Песок в цилиндр насыпают через обычную воронку без встряхивания. Вычитая из общего объема песка его объем, находящийся в воронке, получим объем песка в лунке, т.е. объем лунки.

Разделив массу грунта, извлеченного из лунки, на его объем, находят объемную массу влажного грунта гаммаоб. Для определения влажности грунта необходимо высушить весь образец грунта, взятого из лунки. Если грунт содержит частицы крупнее 5 мм и из-за этого невозможно определить влажность всего образца грунта, то определяют влажность W' грунта с частицами менее 5 мм (отсеянного). При этом следует учитывать влияние на влажность образца грунта включений частиц крупнее 5 мм путем умножения полученного значения влажности W' отсеянного грунта на поправочный коэффициент.

Рис. 2. Воронка для определения плотности грунта по методу лунок

Тогда значение влажности W' для грунта с включением частиц крупнее 5 мм находят по формуле

, %,

где (100-P/100)- поправочный коэффициент;

Р - содержание частиц крупнее 5 мм, %.

Объемную массу скелета грунта рассчитывают после определения влажности по формуле

, г/см3.

Приложение 18
(к п. 5.22)

Для цементно-грунтовой смеси следует применять супеси, суглинки и глины, а в качестве вяжущего материала - портландцемент, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10178-62*. В качестве добавок применяют известь или NaOH, Nа2СО3, Na2SiO3. Расход цемента принимают 15-25%, добавок - 0,5-1,5% массы сухой смеси в зависимости от типа и состояния грунтов. Добавки извести, необходимые для кислых супесчаных грунтов (при рН, равном 3,5-6), составляют 1,5-2% массы сухой смеси. Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов грунта цементно-грунтовой смеси с добавками в возрасте 28 суток должен быть не менее 40 кгс/см2.

Введение добавок извести производят при частичном увлажнении (до 0,6-0,8 оптимальной влажности) и тщательном перемешивании до введения в грунт цемента. Смесь грунта с известью выдерживают в закрытой емкости сутки, после чего в нее вводят добавку-цемент и недостающее до оптимальной влажности количество воды.

Выбранная добавка извести является постоянной для данного грунта независимо от количества и состава других веществ, вводимых при укреплении грунта.

Приложение 19
(к п. 5.86; 5.88-5.90)

При строительстве труб на автомобильных дорогах для приготовления смеси должны быть использованы притрассовые асфальтобетонные заводы, при строительстве железных дорог - существующие стационарные заводы.

Асфальтобетонную смесь для устройства защитных лотков следует готовить в асфальтобетонных машинах с принудительным перемешиванием типов Д-597, Д-597А, Д-508 и др. В случае небольших объемов работ асфальтобетонную смесь, целесообразно готовить в передвижных асфальтосмесительных установках типа ДС-65 производительностью 12 т/ч.

Режим приготовления песчаной асфальтобетонной смеси типа литой должен обеспечивать однородность, которая достигается путем применения одних и тех же исходных материалов, точным дозированием их, соблюдением заданной температуры и режима перемешивания минеральных материалов с битумом. Время перемешивания асфальтобетонной смеси в смесителях должно быть не менее 120 с.

Температура готовой асфальтобетонной смеси при выпуске из мешалки в зависимости от марки битума должна при применении дорожных битумов составлять 150-170°С, а для строительных битумов - 180-200°С.

Все остальные технологические операции при приготовлении асфальтобетонной смеси следует выполнять в соответствии с "Инструкцией по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий" (ВСН93-76).

Для приготовления сборных асфальтобетонных блоков (рис. 1) асфальтобетонную смесь загружают в металлические разборные формы (рис. 2). Перед загружением стенки форм обрабатывают смесью воды с керосином (1 : 1). Уплотнение смеси в формах осуществляют кратковременным вибрированием с пригрузом или прессованием под нагрузкой. Величина нагрузки может быть в пределах 5-50 кгс/см2. В случае отсутствия уплотняющих средств загруженную в формы смесь разравнивают и убирают излишек. Для быстрого остывания формы со смесью опускают в воду. Распалубка форм и извлечение готовых блоков должны производиться после полного остывания смеси.

Рис. 1. Типы сборных асфальтобетонных блоков

Рис. 2. Конструкция кассеты с формами

Размеры бетонных блоков принимают согласно рис. 1 настоящего приложения. Изготовление блоков следует организовывать на бетонных заводах или полигонах, находящихся вблизи строящейся дороги. Блоки следует изготовлять в разборной металлической опалубке (см. рис. 2). Бетонную смесь, загруженную в формы, уплотняют на вибростолах. Изготавливать блоки следует по технологии, разрабатываемой строительной организацией, в ведении которой находится завод или полигон.

Катионная битумная эмульсия представляет собой однородную маловязкую жидкость, состоящую из битума, водных растворов эмульгатора (поверхностно-активное вещество - органическая кислота) и щелочного вещества. Состав и свойства эмульсии должны соответствовать ГОСТ 18659-73 и Техническим указаниям по приготовлению и применению дорожных эмульсий (ВСН 115-75).

Требования, предъявляемые к катионным эмульсиям, приведены ниже.

Каждую партию эмульсии, направляемую на место производства работ, сопровождают паспортом, в котором указывают: наименование и адрес предприятия-изготовителя, номер и дату составления паспорта; вид, класс и марку эмульсии, состав эмульгатора, результаты испытаний (глубину проникания иглы битума, использованного для приготовления эмульсии, содержание битума, вязкость эмульсии), дату приготовления эмульсии и срок хранения.

Эмульсии можно хранить как на месте их приготовления, так и на месте строительства. В обоих случаях лучшим способом является хранение в вертикальных цилиндрических емкостях. Во избежание загрязнения, а также испарения из эмульсии воды емкости должны плотно закрываться. Катионную эмульсию можно хранить не более трех месяцев при температуре воздуха не ниже 3°С.

Для транспортирования эмульсий могут быть использованы автогудронаторы, битумовозы, железнодорожные цистерны, цистерны емкостью 1-2 т, смонтированные на грузовых автомобилях, металлические бочки емкостью от 100 до 500 л.

Готовая эмульсия не относится к вредным веществам, и при обращении с ней специальных мер предосторожностей не требуется. В случае попадания эмульсии на одежду, лицо и руки ее следует быстро смыть холодной водой, а остатки битума снять керосином, соляровым маслом или бензином, а затем эти места промыть теплой водой с мылом.