автореферат диссертации по строительству, 05.23.15, диссертация на тему:Разработка и обоснование рекомендаций по конструктивным решениям опор автодорожных мостов для условий Республики Шри Ланка

1- а

р

9 и ■! д 0;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

"■-У У-У.

На правах рукописи

(

лшшщ данш

УЖ 625.745.12:624.2/8

РАЗРАБОТКА. И 0Е0СН0ВШЕ РЖОМЕЕЩЩЙ ПО КОНСТРУКТИВНЫМ РВЕНИЯМ СПОР'АЕТОдОЮШШХ мостов'мк УСЛОВИИ РЕСПУБЛИКИШРЯ шш'~

05.23.15 - Мости и транспортные тоннели

Автореферат дассергадЕН' на соискание ученой стелена • кандидата технических наук •

МОСКВА - 1230

J

г

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамена автомобихьно-дорсжяом институте на кафедре Мостов и транспортных тониепэй.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор П.М.Саламахин

Официальные ашгоненгы - доктор технических наук,

профессор А.А.Царьков

- кандидат технических наук, доцент Ю.М.Щдяпин

Ведущая организация - СОШДОРПРОЕКГ

Защита состоится " " аг>р<гло 19ВО г. в \Q -oo часов на заседании специализированного совета К 053.30-03 в Московском ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорояном институте по адресу: 125319, г.Москва, Ленинградский проспект, 64.

С диссертаций можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " мар^д 19ЭОг.

Ученый секретарь специаша ворованного совета, кандадат технических наук, доцент

О.В.ВОЛЯ

пил , л

ОБЩ ХАРАКТЕРИСТШа РАБОТЫ

^гци.Актуальность теш. Больше ирригационные программы Шри Лан-

ка предусматривают освоение новых земель, что требует постройки новых деревень и поселков. В этих программах ваяное место занимает строительство новых автомобильных дорог н мостов на них.

Многие существующие дорога требуют выполнения работ по их реконструкции с цельв улучшения условий эксплуатации. К этим работам относится прежде всего утирание дорог я мостов (рзс.1).

Срок службы значительной части металлических мостов, построенных англичанами, когда Шрн Ланка была колонией, или истек, или находится на исходе. Они требуют замены железобетонными.

За последние десять лет количество автоиавин страны возросло в 2,5 раза, а в дорокной сети страны существенные изменения не произошли. Во многих крупных городах существующая дорожная сеть не в состоянии обеспечить возросшую интенсивность движения. Увеличение пропускной способности автомобильных дорог в условиях городской застройки возможно только путем строительства новых эстакад и путепроводов.

В связи с этим предстоит большой объеи работ по приведению мостового хозяйства страны в удовлетворительное состояние. Наиболее отсталыми мостовыми конструкциями в Шри Ханка являются конструкции опор и их фундаментов. Эта отсталость в основном определяет большие сроки и стоимость строительства мостов, так как проектирование и строительство фундаментов л опор является одной из наиболее сложных и трудоемких областей мостостроения.

В связи с вшеизлояонннм, разработка и обоснование рекомендаций по конструктивным решениям опор автодорожных мостов для условий Шри Ланка являются весьма актуальна® и имеют большое практическое значение.

Целью диссертационной работы является разработка и обоснование рекомендаций по конструктивным решениям шор автодорожных мостов для условий Шри Ланка.

Для достижения этой цели предполагалось решить следующие задачи:

- выбрать рациональную конструктивную фориу опор мостов для условий Шри Ланка;

- выбрать рациональный метод расчета опор для принятой конструктивной форда;

: 1 I

- разработать программу машинного проектирования опор при-' нятой конструктивной формы при выбранном метода их расчета;

- использовать эту программу кал средство для исследования принятой конструктивной формы опор, поиска рациональной компановки опор для мостов с различными пролетами, габаритами, для исследования влияния геометрических параметров опоры, вида конструкционных материалов, грунтов на компановку опоры н ее технико-экономические показатели.

Научная новизна работы заключается в том, что: . I) разработали блок-схема, алгоритм и программа автоматического проектирования высоких свайных: ростверков и безроствер-ковых свайных опор мостов;

2) исследована работа свайных опор мостов я получены данные о рациональной компановке опор дая мостов с различны® пролетами, габаритами;

3) впервые даны рекомендации по применения новых конструктивных форм опор мостов в условиях Ира Ланка.

Достоверность получениях результатов обеспечена проверкой программы проектирования путей решения тестовых задач, сравнением их с известными частнымз результатами, а также с результатами, полученными о помоцьэ программы расчета, существующей в Ссюздорпроекта.

Практическая ценность диссертационной работы состоит в той; что созданная программа машинного проектирования высоких свайных ростверков и безростверковых сЕайннх опор кокет быть непосредственно использована при проектирований мостовых опор Шри Ланка и любой другой страны. Разработанные рекомендации по проектировании опор мостов дая условий Шри Ланка позволяет добиться снижения расхода материалов опор мостов и в конечном итоге СНИЖ8ШЯ стоимости мостового перехода в целом.

Адробзная работы. Основные подоаеная и результаты исслздо^ вания бшш долойзвн я обсуждены на научно-технических конференциях МАЛИ в 1286-1289 г.г. Диссертационная работа докладывалась и обсувдалась накафздрэ "Мосты и транспортные тоннели" МАДй.

Объем и структура работу. Диссертационная работа - состоит из введения, четырех глав, выводов и изложена на 187 страницах' машинописного текста, вклвчая II таблиц, 14 рисунок, 13 ■ графиков и приложения на 40 страницах. Список литературы содержит 63 наименований. о

I J ■ ;

На защиту взносятся:

- результата расчетных исследований безростверковых опор мостов, рациональные компановки опор дая мостов с различны® габаритами, пролетаьш, результаты исследования влияния геометрических параметров опоры, видов конструкционных материалов

на компановку опоры и ее технико-экономические показатели;

- рекомзндац&и по конструктивным решениям опор мостов с учетом условий Шри Ланка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ввздеяш обоснована актуальность теш диссертации, сформулирована цежь исследования и дана общая характеристика работы.

В первой главе диссертации проведен анализ состояния дорожной сети и мостов на ней, состояния производственной и научной базы мостостроеняя в Ери Ланка. При анализе и уяснении задачи дальнейшего улучвеная и развития сети дорог показано, что предстоит большой объзм работ по строительству мостов на дорогах Шри Ланка, так как конструкции и технология соорунеяая опор мостов, применяемых: в Шри Ланка, не соответствуют и довольно отстают от достигнутого уровня в мировом мостостроении. В связи с этим предстоящие в будущем работы по проектировании и строительству мостов необходимо выполнять с учетом опыта зарубежного мостостроения и состояния производственной базы Шри Ланка.

В связи с вшеизлояеннда основной целью данной работы является разработка рекомендаций по конструктивным решениям опор мостов с учетом условий Шри Ланка. В соответствии с постаьлвняо! цельи в качестве основных задач исследований в данной работе определены следущие: •

1) выбрать рациональную конструктивную форму опор мостов дая условий Шри 1анка;

2) выбрать рациональный метод расчета опор для принятой конструктивной формы;

3) разработать программу машинного проектирования опор принятой конструктивной формы при выбранном методе их расчета;

4) пспсшьзогать програмлу машинного проектирования как средство для исследования принятой конструктивной форма спор, поиска рациональной компановки опор для мостов с различными

'пролетами, габаритами, для исследования влияния геометрических ' параметров опоры, видов конструкционных материалов, грунтов на компановку опоры а ее технико-экономические показатели;

5) выдать рекомендации по рациональным конструктивным решениям опор мостов для условий Шри Ланка.

Во второй главе дая анализ возможных конструктивных форм для геологических условий Шри Лажа. При этом били учтены следующие особенности Шри Ланка:

1) верхние слои грунта в русле и на поймах равнинной части рек имеют невысокие прочностные характеристики з сравнительно небольшую толщину залегания (6-10 м). Под ниш залегают скальные грунты;'

2) реки не судоходные;

3) реки не промерзают, па имеют ледохода;

4) в горной части реки имеют небольшую ширину (до 25 м), большую глубину, большую скорость течения а скальное дно.

Первая особенность грунтовых условий рек в значительной мере определила то, что в конструкциях свайных опор в условиях Шри Ланка необходимо применять нэ висячие сваа, а сваи-стойки.

Вторая и третья особенности рек Шри Ланка позволили при расчете опор не принимать во внимание опасные для- свай небольшого сечения горизонтальные нагрузки от навала судов л ледохода.

Четвертая особенность рок Шри Ланка позволяет рекомендовать для горных районов однопролетные мосты с береговыми устоями из сборно-монолитного бетона. При этом монолитная часть устоя будет обеспечивать вписывание в разнообразные местные условия.

Для промежуточных и береговых опор в равнинной часта рек нрэдлозено применять безростверковые свайные стары, которые в настоящее время находят все более пшроноа применение в СССР по экономическим и технологическим соображениях!. ■

Приведен краткий исторический обзор возникновения спор с высокими сезйннш ростзэр®а«щ а излскэн ошга щэменеяня в СССР и в других зарубежных странах опор с высокими свайшаа ростверкам.

•. Изложен также обзор и произведен анализ суззствугацах методов "расчета опор с высоким свайныш ростверка;.® и дало' обоснование принятого метода расчета.

5

г Большинство методов расчета свайных фундаментов сводится, : в основном, к расчету жестких или гибких одиночных свай на действие вертикальных и горизонтальных сил, а также изгибающих а крутящих моментов. Метода расчета жестких свай основаны на теории предельного равновесия сыпучей среды. При расчете гибких свай основание рассматривается как упругое по теории местных упругих деформаций (гипотеза Викклера) с коэффициентом постели, изшнявдимся с глубиной по тому или иному закону.

К группе расчета гибких свай относятся метода, предложенные Д.Б.Ангельским, М.М.Архангельским, Г.Г.Зурабовым, О.Е.Бугаевой, А.А.Царьковым, В.В.Мироновым, Н.К.Снитко, К.С.Завриевым, Х.Меглоком, Л.Ризом, Девидсоном и другими. Исходным положением многих методов расчета гибких свай является дифференциальное уравнение изогнутой оси балки, лежащей на упругом винклеровском основании.

Впервые метод расчета свайных фундаментов с высоким свайным ростверком и наклонными сваями был сформулирован профессором Н.М.Герсевановнм в 1914 г. в его статье, посвященной расчету высокого свайного ростверка конструкций углеперегружате-лей в Петроградском порту.

Расчет пространственной конструкции высокого свайного ростверка в виде системы канонических уравнений метода перемещений был разработан в 1948 г. Г.СЛпиро. Основная расчетная схема принята путем введения шести закреплений, обеспечивающих полную неподвижность ростверка: три закрепления препятствуют перемещениям, а три - повороту плиты ростверка.

К.С.Завриев, Г.С.Шггаро предложили метод расчета свайных ростверков в предположении, что свая работает как балка'на упругом винклеровском основании с коэффициентом постели, • возраставшим пропорционально глубине. В настоящее время метод К.С.Завриева и Г.С.Шпиро является наиболее распространенным; На его основе в ЦКИШе разработана обобщенная методика расчета фундаментов с высоким и низким ростверком и с наличием вертикальных и наклонных свай, которая легла в основу "Рекомендаций по расчету фундаментов глубокого заложения опор мостов";

Обобщенная методика расчета фундаментов глубокого заложения Скак и методика расчета, изложенная дю многих нормативных документах), основана на положении о том, что материал свай является идеально упругим и линейно деформируемым, а грунт

¡представляет собой упругое основание Фусса-Викнлера, коэффициент постели которого изменяется пропорционально глубине. Следствием этого является прямая пропорциональность меаду нагрузками на фундамент и его перемещениями. Такое положение позволяет использовать при проектировании глубоких фундаментов метода расчета линейно-деформируемых систем, хорошо' разработанные в строительной механике.

Перемещение плиты фундамента и усилия, действующие на голову сваи, определяются в матричной форме по формуле:

As . Ai .Ai .a

где О - матрица перемещений платы фундамента;

Р - матрица составляющих внешних нагрузок на фундамент;

N - матрица усилий, действующих в голове свай;

A<uAjг матрицы параметров, определяющих положение свай в фундаменте;

Aj- матрица характеристик, определяющих сопротивление свай перемещениям плиты фундамента.

На основе этого расчетного аппарата, разработанного ЦНИЙСом и изложенного в рекомендациях по расчету фундаментов глубокого заложения опор мостов, была разработана программа машинного проектирования высоких свайных ростверков и безростверковых свайных опор мостов, содержание которой излагается в третьей главе.

Предварительно был изучен опыт применения ЭВМ для проектирования мостовых конструкций в СССР и в других странах. В период с 1963 по 1970 г.г. в СССР в ВйА им.В.Е.Куйбышева были разработаны первые несколько программ машинного проектирования мостовых конструкций: программа проектирования пролетных строений со сквозными фермами и раскосной решеткой (Рвачев Ю.А.), программа проектирования пролетных строений военных мостов со сплошными главными балками (Саламахия П.М.), программа проектирования шпренгельных пролетных строений (Сухоруков Е.С.), программа проектирования наплавных мостов (Шляния Ю.М.). Ю.А.Рвачев продолжил работу по разработке программ машинного проектирования в Гипродорнии. В 1983 году он издал монографию "Машинное проектирование автодорожных мостов", в которой обобщил накопленный опыт по разработке программ и методов машинного проектирования. Большая работа в

I__1

_7

'направлении машинного проектирования мостовых конструкций была проведена сотрудниками ЦНИИСа, Союздорпроекта и Гипродорюш (А.Л.Цейтлин, А.В.Крылов).

Работы по' использованию ЭВМ при проектировании мостов ведутся также во многих зарубежных странах. Так в Англии разработан и используется на практике комплекс программ, предназначенных для проектирования стандартных конструкций мостов: пролетных строений, опорных частей, устоев и промежуточных опор.

Французское бюро по проектированию дорог и автомагистралей разработало 14 программ для проектирования конструкций мостов. Бри автоматическом проектировании инженер готовит только исходную информацию (30-50 параметров) и размеры конструкции элементов, подмостей, количество и расположение обычной и предварительно напряженной арматуры, объем и стоимость работ определяет ЭВМ. Программы автоматизированного проектирования мостовых сооружений разрабатываются в Болгарии, ГДР и других странах.

Необходимо стремиться к полной автоматизации как расчета, так и проектировки размеров конструкции до получения оптимальных ее равмеров. Это возможно, если использовать метод разра-" ботки программ машинного проектирования, предложенный и реализованный Ю.А.Рвачевым и его последователями. Он был использован при разработке данной программы.

Программа предназначена для проектирования мостовых опор в виде высоких ростверков со сваями, сваями-оболочками или сваями-столбами. Поперечные сечения применяемых при проектировании свай, свай-оболочек или свай-столбов должны вписываться в обобщенную расчетную схему, приведенную на рис.2. Они могут иметь квадратные или круглые поперечные сечения, полые или заполненные бетоном с утреннем в нижней части или без уширения. Сваи могут быть вертикальными или наклонными и составлены из одного или нескольких различных материалов. Программа позволяет проектировать как опоры с высокими свайными ростверками, так и .без-ростверковые опоры мостов.

Исследования с помощью разработанной программы машинного проектирования опор с высокими свайными ростверками и безростверковых свайных опор мостов были проведены в вычислительном центре "Союздорпроекта" на машине ЭВМ IC-I036. Результаты ис-

"следований изложены в четвертой главе.

Главной целью исследования было определение рациональных по расходам материалов новых для Шри Ланка конструкций опор мостов в вида безростверхозых свайных опор. При этом в исходных данных были использованы грунтовые условия и характеристики рек применительно к условиям Шри Ланка. Полек рациональных решений опор осуществлялся из квадратных свай размерами 30x30 см, 40x40 см и 45x45 см (типовые конструкции, серая 3.501-86. Ееле-зобегокныэ призматические сваи для мостовых шор) и свай-оболочек с наружными диаметрами от 0,6 до 1,6 м.

Нагрузки при проектировании свайных опор были приняты применительно к автодорожным мостам с ребристыми пролетными строениями дайной 12 м, 15 м, 18 м, 21 м, 24 м и 33 м (типовые проекты пролетных-строений серии 3.503.1-73, 3-503.12.В.18) и с габаритами Г-8, Г-10 и Г-П,5 с двумя тротуарами по 1,0 м. Временная вертикальная подвижная нагрузка принята в виде полосовой нагрузки класса А-11 от автотранспортных средств. Горизонтальные нагрузки приняты в вида сил торможения от подвижного состава и ветровой нагрузки.

Учитывая все эти особенности, в работе исследованы конструктивные форш свайных опор с квадратными сваями и со сваями--оболочкаш в качестве опор мостов Шри Ланка с пролетами от 12 м до 33 м. Были запроектированы опоры с вертикальными и наклонными сваями, однорядные и с двумя радами и так называете "шагающие" опоры, т.е. однорядные опоры с одинаковым наклоном соседних свай в разные направления.

В процессе машинного проектирования конструкций опор из различных свай для пролетов от 12 м до 33 и определялись и учитывались при принятии решения следующие данные по конструктивным решениям: - количество свай в опоре;

- расход рабочей арматуры Еа сваи;

- расход железобетона на сваи, а-таюэ на сваи и ригель; ...

- величина горизонтального перемещения верха опоры от сил торможения;

Анализ этих данных проводился с целью нгбора рационального конструктивного реиения для. каждого из рассмотренных пролетов. При этом принимались во внимание трудоемкость; материалоемкость и деформативность опоры. Предпочтение отдавалось материалсем-_! :.9

г

.. Обобиьеннúя расчетная схема. ...¿.ь .pjwc.Z.. .... _ . ВЫсшгвпо спайного ростьерка

LI0J

L

" 1"\ -1—ft4—;— Z v ■ \ ^ i i . ' « • \ u \ V \ w

\ \ \ V-\ \ \ \ \V 1 \

- \ - \ \ л Ц л \ l \ \ \ . V \

Hjlí/I-Eíl) НПвдиа

L -Ü'-

L

Пкости, определяемой объемом железобетона на опору в целом.

На рис.3 и 4 приведены эти данные для опор из вертикальных свай прямоугольного сечения и свай-оболочек.

Наиболее рациональными решениями опоры с вертикальными сваями по расходу материала на опору оказались следующие:

- при пролете 12 м - 7 свай с поперечным сечением 30x30 см;

- при пролете 18 м - 7 свай с поперечным сечением 35x35 см;

- при пролете 24 м - 7 свай с поперечным сечением 40x40 см;

- при пролете 33 м - 7 свай с поперечным сечением 45x45 см.

Как показали результаты проектирования, применение наклонных свай вместо вертикальных позволяет существенно уменьшить горизонтальные перемещения опоры и даже практически исключить их. Однако, это потребовало некоторого увеличения количества свай в такой опоре по сравнению с опорой, все сваи которой вертикальны. С учетом расхода железобетона на опору в целом выявлено, что наиболее рациональными решениями опоры с наклонными сваями оказались следующие(рис.5, 6):

- при пролете 12 м --8 свай с поперечным сечением 30x30 см;

- при пролете 18 м - 8 свай с поперечным сечением 35x35 см;

- щи пролете 24 м - 8 свай с поперечным сечением.4СЬс40 см;

- при. пролете 33 ы - 8 свай с поперечным сечением 45x45 см.

Анализ полученных данных о зависимости конструктивного решения опоры и расходов железобетона на нее от габарита моста позволяет отметить, что с увеличением габарита моста увеличивается количество свай в споре и, соответственно, расходы материалов на опору. Так при габарите Г-8 требуется'7 сваи с поперечным сечением 40x40 см в опоре, при габарите Г-Ю - 8 свай, при габарите Г-П,5 - 9 свай (рис.7,8),

При постоянных внешних нагрузках и при постоянных-грунтовых условиях было исследовано влияние класса бетона, используемого дня изготовления свай, на конструктивные решения опоры моста ( на- количество свай и на расхода материалов). Исследование было проведано на примере моста с пролетами по 18 м для опор как с вертикальными, так к с наклонными сваями-размерами

35x35 опт.-- .......................

■ На рис.9 приведены результаты исследования. Из результатов исследования видно, что более целесообразно применять сваи с маркой бетона В-25 для свайных опор мостов.

Исследования конструктивных решений опоры и расходов желе-

г

1 1 1 \\ \ \\ \\ \ n- V V \ 11,

1 1 1 J Í 1 s3 —' зс • S SI oi . . s 5 s t* 1 s CS w «в i 1 w\ \\\

Un) м« ит . шшшза mug

L

г

Im

CD

Г

3,'.ÏKC!,UOCTb ШШСШ end 1 0П0ВЕ л сшшой imn ши

fWMT-IS.OM 11- 1.ÍU ItJTUKMWME CSAÜ

г""

s"

\

tu« И"55 . M'W

ic я

[ИЩШ АШ1 им (w)

Put TO

Зшсшсть мсхиш. B/s ил сш a onoot. и шщта дш ни

Ли«т -18.0 M ИВШШЯШ ши |<Р-[Г) h»6.0 И

/V

А

/ Í

■г

Ш1 35'И И «40

» 10 С5050АШ А*ш СПИ

Pne.tr

гзобетона на нее от высоты опоры были проведены на примере 18-ти: метрового пролетного строения со сваями сечением 35x35 см и 40x40 см. Свободная длина свай изменялась от 6 м до 12 ы. При этом грунтовые условия и другие внешние параметры, действующие на опору, остались неизменными.

На рис.10 и II приведены результаты исследования.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что при увеличении высоты опоры (свободной даякы свай) примерно линейно увеличивается количество свай принятого поперечного сечения в опоре. Более интенсивно возрастают расходы материалов на сваи.

С помощью расчетной части разработанной программы было проведено исследование зависимости изменения усилий в свае от количества свай в ряду и количества рядов сзай в опоре ври заданных внешних силовых факторах на опору.

Анализ полученных данных позволяет отметить резкую неравномерность распределения усилий в сваях двухрядных и трехрядных опор, что приводит к выводу о нерациональности применения таких схем (рис.12).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

I. В соответствии с поставленной целью - разработкой рекомендаций по конструктивным решениям опор автодорожных мостов для ' условий Шри Ланка - в диссертации решены следующие задачи:

- выявлбяы особенности рек Шри Ланка, влиящие на конструктивное решение промежуточных опор мостов;

- выбрана рациональная конструктивная форма промежуточных опор для условий Шри Ланка;.

- выбран рациональный метод расчета промежуточных опор для принятых их конструктявных форм;

- разработана программа машинного проектирования опор до принятой обобщенной расчетной схеме с реализацией инженерного метода последовательных приближений к рациональному решению;

- произведены широкие исследования закономерностей влияния геометрических параметров опоры, видов конструкционных материалов, типов несущих элементов на материалоемкость опоры; .

- разработаны рекомендации по рациональным конструктивным решениям промежуточных опор для тех мест Шри Ланка, где толщина

Пнаносов, состоящих из лшхевато-глишс'тих или десчаяо-глинистых грунтов, составляет от 6 до Ю н, при использовании в пролетных строениях тех главных балок, которые предусматриваются в прил.З, или подобных им.

2. Основными особенностями рек Шри Ланка, влияющими на конструктивные решения опор, являются:

а) верхние слои грунта в русле и на поймах равнинной части рек имеют невысокие прочностные характеристики и сравнительно небольшую глубину залегания (6-10 м). Под ними залегают скалистые грунты;

б) реки не судоходные;

в) реки не промерзает, не имеют ледохода;

г) в горной части реки имеют небольшую ширину (до 25 ы), большую глубину, большую скорость течения и скальное дно.

Кроме того, выявлено два существенно различных участка в продольном профиле рек: горный участок, на котором реки имеют крутые уклоны, высокие скорости течения, скальное дно и ширину, не превышающую 25 м; равнинный участок, да котором река имеют сравнительно небольшую толщину (до 10 м) слабых и водонасыцен-ных грунтов, залегапцих на скальных юш прочных основаниях.

3. Для горных участков рек целесообразно применение однопро-летных мостов с береговыми устоями из сборно-монолитного или монолитного бетона, вписываемых в разнообразные местные условия.

Для промежуточных и береговых опор в 'равнинной части рек целесообразно применять безростверковые свайные опоры, находящие все более широкое применение в СССР по экономическим и технологическим соображениям.

4. Для расчета безростверковых свайных опор и опор с высокими свайными ростверками целесообразно использовать методику ЦИШС, изложенную в "Руководстве л о расчету фундаментов глубокого заложения", М., 1981. Она достаточно полно учитывает условия работы элементов опор в грунте при произвольной'схеме сило-вого воздействия на плату ростверка.

5. В основу разработки программы была принята обобщенная расчетная схема опоры, предусматривающая произвольное количество свай, нижние части которых заглублены в грунтовый массив, а верхние объединены в плите ростверка.

Поперечное сечение свай монет быть квадратным ила круглым,

1_ J

Полым или заполненным бетонной смесью, с уширенной нишей частью или без нее. Материал свай может быть любым.

Нижние концы свай могут быть заделаны в скалу или в глинистые грунты твердой консистенции, оперты на скалу или на яескаль-ные грунты. Сваи могут быть как в однородных, так и в неоднородных грунтах, расположенных слоями различной' толщины.

Внешние нагрузки действуют в уровне нинней плоскости плиты ростверка. В общем случае предполагается воздействие шести силовых факторов.

В качестве основных расчетных л сложений для программы машинного проектирования принята методика расчета усилий в голове свай в пространственной постановке, рекомендованная ЦНИИСом, а также последовательность подбора количества свай, реализуемая проектировщиками при ручном проектировании.

6. В ходе исследования конструктивных решений опор получены:

а) зависимость конструктивного решения безростверковых свайных опор и расходов железобетона на нее от величины пролета моста и типа поперечного сечения вертикальных и наклонных свай в опоре;

б) зависимость конструктивного решения опоры и расходов железобетона на нее от габарита моста, высоты опоры и класса прочности бетона.

Выявлена нерациональность применения многорядных свай в опорах из-за значительной неравномерности распределения усилий в крайних рядах свай.

Наиболее рациональным и решениями опоры с вертикальными сваями по расходу материала на опору оказались следуыдие:

- при пролете 12 м - 7 свай с поперечным сечением 30x30 см;

- при прилете 18 м - 7 сеэй с поперечным сечением 35x35 см;

- при пролете 24 м - 7 свай с поперечным сечением 40x40 см;

- при пролете 33 м - 7 свай с поперечным сечением 45x45 см.

Наиболее рациональными решениями опоры с наклонными сваями

по расходу-материала на опору оказались следущие:

- при пролете 12 с - 8 свай с поперечным сечением 30x30 см;

- при пролете 18 м - 8 свай с поперечным сечением 35x35 см; ■ - при-пролете 24 м - 8 свай с поперечным сечением 40x40 см;

- при пролете 33 м - 8 свай с поперечным сечением 45x45 см.

Более целесообразно применять сваи с маркой бетона В-25 для

свайных опор мостов.