Opere protettive di fondazioni poco profonde per ponti

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere i lavori di protezione di fondazioni poco profonde per ponti minori e maggiori.

Opere protettive di fondazioni poco profonde per ponti minori:

io. Lavori di protezione per zattere aperte con abutment di tipo chiuso e parafanghi:

Le fondazioni a zattera aperte per pontili sono protette dal lavaggio del letto mediante la fornitura di pavimenti in pucca che possono essere costituiti da mattoni a bordo su due piani di soletta piatta in cemento in malta cementizia. In alternativa, può essere utilizzato un pavimento in cemento con ghiaie o scandole localmente disponibili. La pavimentazione in pucca viene nuovamente protetta da pareti a caduta o cortine fornite sui lati a monte ea valle (Fig. 23.1).

ii. Lavori di protezione per zattere aperte con abutment di tipo aperto (spill-through):

Le fondazioni aperte della zattera per i pilastri sono protette dal lavaggio del letto. Le pendenze frontali e laterali attorno agli abutment sono protette con beccheggio che può essere costituito da blocchi di mattoni di cemento dove i mattoni sono più economici o possono essere costituiti da blocchi di cemento o massi di pietra dove i materiali lapidei sono localmente disponibili a prezzi più convenienti (Fig. 23.2). Il pitching è di nuovo protetto fornendo le pareti delle dita.

iii. Opere protettive per ponti multiplo:

Anche le pendenze frontali e laterali attorno alle pareti terminali delle strutture a scatola multipla sono protette dallo strofinamento con beccheggio simile alla disposizione eseguita attorno alle spalle di spill-through. Il pitching è protetto dalla punta del muro. Laddove la piaga del letto è più, i grembiuli di lancio sono forniti di fronte alle pareti di caduta (Fig. 23.3). Il design di questo piazzale deve essere fatto assumendo d (max.) = (1.5 dm-x).

Opere protettive di Fondazioni poco profonde per ponti principali:

io. Per i ponti con la via d'acqua dalla High Bank alla High Bank:

Le fondamenta di questi grandi ponti sono profonde e in quanto tali non è necessaria alcuna protezione del letto. La protezione della pendenza dei pilastri di spill-through deve tuttavia essere effettuata come in Fig. 23.2 o 23.3.

ii. Per Bridges with Waterway molto meno della larghezza da High Bank a High Bank:

I fiumi nelle pianure alluvionali sono a volte molto ampi. Durante la stagione secca, il flusso è limitato a una larghezza molto ridotta. Anche durante la stagione delle piene, l'intera larghezza non è coperta da acqua corrente. Se fa così e l'intera larghezza è coperta da acqua di inondazione, la profondità del flusso è molto bassa. Lo scarico delle inondazioni in questi fiumi è tale che una parte del canale è sufficiente per trasportare lo scarico dell'inondazione.

Cioè, se il fiume è ristretto e viene fornito un ponte di minore lunghezza rispetto alla larghezza del fiume, è possibile che il canale ristretto porti lo scarico dell'inondazione poiché anche nel canale ristretto, l'area della sezione trasversale del canale a HFL sarà mantenuto più o meno lo stesso raschiando il letto e approfondendo il canale.

Generalmente, tale restrizione del canale può essere compresa tra il 30 e il 35 percento della larghezza completa. Ad esempio, la lunghezza del ponte Teesta vicino a Jalpaiguri Town (West Bengal) è 1004 m, mentre la larghezza del canale tra gli alti banchi è di 3050 m., Cioè, la costrizione del canale è del 33 percento.

Il ponte Damodar vicino a Burdwan Town (West Bengal) ha una lunghezza del ponte di 506 m. al posto della larghezza del fiume di 1600 m. In questo caso, la costrizione del canale è del 32 percento. Tale restrizione del canale è possibile solo se vengono adottate alcune misure in modo da guidare il flusso attraverso questo canale ristretto.

iii. Sviluppo del sistema Guide Bund (o Guide Bank):

Lo sviluppo del moderno addestramento del fiume grazie alla fornitura di guide è mostrato in Fig. 23.4. In un fiume largo, se un ponte è costruito limitando la larghezza del canale senza alcun lavoro di addestramento (Fig. 23.4a) il flusso del fiume avrà una tendenza a meandro e in definitiva attaccherà gli argini di avvicinamento costruiti all'interno dei banchi alti come mostrato in Fig. 23.4b e 23.4c.

Esiste ogni possibilità che il ponte sia oltrepassato e rimanendo fuori servizio come mostrato in Fig. 23.4d. Per prevenire la tendenza a meandri del flusso del canale, il primo metodo di allenamento fluviale prevedeva la fornitura di speroni (Fig. 23.4e).

È stato usato un metodo migliorato fornendo degli speroni con i bund ritirati (Figura 23.4f). In entrambi questi metodi, era necessario un pesante lancio per proteggere il gambo e la testa degli speroni. Una versione ancora migliorata dell'utilizzo degli speroni per l'allenamento fluviale è costituita dagli speroni con testa a T di Denehy (Fig. 23.4g).

Questi speroni sono speroni ordinari con casse in pensione che hanno un braccio sul lato del fiume parallelo al flusso. Questi speroni richiedevano meno quantità di pietra per il lancio. Il sistema moderno di addestramento fluviale attraverso la fornitura di banche guida o di tribune guida è stato sviluppato da JR Bell e quindi, questi bund guida sono chiamati bunds Bell. I Bund guida sono due argini più o meno paralleli alle alte sponde del fiume.

Questi argini con le loro estremità curve sono adeguatamente protetti o armati di pietre. La testa curva dei contenitori serve a guidare il flusso attraverso il ponte e quindi, questi bund sono definiti come guide (figura 23.4h).

iv. Principi di progettazione dei Bund Guida:

La Fig. 23.5 mostra come i piani guida guidano il flusso attraverso il ponte. Il flusso ha la tendenza ad attaccare la strada di avvicinamento come nei ponti senza lavori di allenamento (Fig. 23.4b) ma la situazione come la Fig. 23.4c non può essere creata in quanto il flusso deve passare attraverso il ponte in modo circolare con ingresso lungo il testina curva È la lunghezza del binario di guida che mantiene il flusso lontano dal terrapieno di avvicinamento, risparmiando così il possibile attacco e il superamento definitivo degli avvicinamenti.

I fondi guida mantengono una distanza di sicurezza tra gli argini di avvicinamento e l'eventuale acconto. Le teste curve guidano l'acqua che scorre attraverso il Khadir (cioè, la larghezza su cui il fiume si snoda durante le piene elevate) nel canale ristretto. Le code curve assicurano che il fiume non attacchi gli argini di avvicinamento.

v. Lunghezza dei Bund di guida:

La lunghezza dei rami di guida sul lato a monte è normalmente mantenuta da 1, 0 L a 1, 5 L (Fig. 23.6) per i cumuli di guida rettilinei che sono generalmente preferiti in quanto si trova che i cumuli di guida rettilinea paralleli forniscono un flusso uniforme dalla testa del fascio di guida all'asse del ponte. La lunghezza dei lati guida sul lato a valle è normalmente di 0, 2 L dove L è la lunghezza del ponte come mostrato in Fig. 23.6.

VI. Raggio per la testa ricurva e il tallone di guida (figura 23.6):

Il raggio della testa curva è generalmente compreso tra 0, 4 e 0, 5 volte la lunghezza del ponte tra gli abutment, ma non deve essere inferiore a 150 m né superiore a 600 m, a meno che non sia richiesto dagli studi del modello. Il raggio della coda curva è da 0, 3 a 0, 4 volte il raggio della testa curva.

vii. Angoli di spazzata (Fig. 23.6) :

L'angolo di scansione per la testa curva è di 120 a 140 gradi, mentre lo stesso per la coda curva è di 30 a 60 gradi.

viii. Progettazione dei Bund Guida:

(a) Larghezza superiore:

La larghezza superiore dei piani di guida è generalmente fornita in modo tale che i materiali possano essere portati sul posto dai camion. A tale scopo è stata trovata una larghezza di 6, 0 m.

(b) Pensione gratuita:

La tavola libera minima dal livello del laghetto (cioè il livello di acqua dietro i bauli di guida) fino alla cima dei pali di guida deve essere compresa tra 1, 5 e 1, 8 m. L'acqua nello stagno rimane ancora il livello del quale è il livello di acqua alla testa dei cumuli di guida compreso l'afflusso. Lo stesso bordo libero deve essere mantenuto anche per il terrapieno di avvicinamento, poiché il livello dello stagno è lo stesso.

(c) Pendenze laterali:

Le pendenze laterali dei cumuli di guida devono essere determinate considerando la stabilità delle pendenze degli argini e la considerazione dei gradienti idraulici. Generalmente, una pendenza laterale di 2 (H) a 1 (V) viene adottata per terreni prevalentemente meno coesivi. Anche le pendenze laterali da 2, 5 (H) a 1 (V) o da 3, 0 (H) a 1 (V) vengono utilizzate come richiesto dalle considerazioni sopra esposte.

(d) Protezione dalle pendenze:

La pendenza laterale del fiume dei pali di guida deve essere protetta con beccheggio contro l'accelerazione del flusso. Il lancio deve essere esteso fino alla cima dei bauli di guida e portato almeno a 0, 6 m. all'interno della larghezza superiore. Le pendenze laterali posteriori dei piani di guida non sono soggette all'attacco diretto del flusso del fiume.

Questi sono solo soggetti agli schizzi d'onda dell'acqua del laghetto e in quanto tale copertura da 0, 3 m fino a 0, 6 m di terra argillosa o limosa con tornitura sarà adeguata a meno che non si preveda l'azione di onde pesanti, nel qual caso il lancio di pietre leggere fino a 1, 0 m al di sopra dello stagno livello deve essere fatto. L'intonazione sul lato del fiume può essere effettuata con blocchi di cemento o pietre o pietre individuali in casse di rete metallica.

(e) Dimensioni e peso delle pietre per l'inclinazione:

La dimensione delle pietre nel singolo pitching di pietra per resistere al flusso del flusso è data da:

La Tabella 23.1 riporta le dimensioni e il peso delle pietre per velocità fino a 5, 0 m / sec, assumendo il peso specifico della pietra pari a 2, 65.

Nota:

(1) Non devono essere utilizzate pietre di peso inferiore a 40 kg.

(2) Laddove la dimensione richiesta delle pietre non sia economicamente disponibile, i blocchi di cemento o le pietre in casse possono essere usati come pietre isolate di peso equivalente. I blocchi di cemento sono preferibili.

(f) Spessore del Pitching:

Lo spessore, T, di beccheggio può essere elaborato dall'equazione 23.2 come indicato di seguito soggetto a un valore minimo di 0, 3 metri e valore massimo di 1, 0 metro.

T = 0, 06 (Q) 1/3 (23, 2)

Dove, T = Spessore in m

Q = Scarica disegno in m 3 / sec

Lo spessore del beccheggio, tuttavia, deve essere aumentato in modo adeguato affinché i ponti di guida siano forniti per i ponti sui grandi fiumi.

(g) Design del filtro:

Un filtro opportunamente progettato è necessario sotto il beccheggio della pendenza al fine di prevenire la perdita di materiali del terrapieno attraverso i pori del lancio di pietre / lancio di blocchi di cemento / lancio di cassa di pietra. Il filtro consentirà anche la fuoriuscita dell'acqua di infiltrazione senza creare alcuna pressione di sollevamento sul beccheggio.

(h) Dimensioni e peso delle pietre per lanciare i grembiuli:

La dimensione e il peso delle pietre per lanciare i grembiuli possono essere determinati dall'equazione 23.3 come indicato di seguito:

d = 0, 0418 V 2 (23, 3)

Dove, d = Diametro equivalente, di pietra in m

V = media velocità di progetto in m / sec.

Tabella 23.2 data la dimensione e il peso delle pietre da utilizzare nel lancio di grembiuli per velocità fino a 5, 0 m / sec. assumendo la gravità specifica della pietra come 2.65:

Gli appunti:

(1) Non devono essere utilizzate pietre di peso inferiore a 40 kg.

(2) Laddove la dimensione richiesta delle pietre non è economicamente disponibile, i blocchi di cemento o le pietre nelle casse possono essere usati come pietre isolate di peso equivalente, preferendo i blocchi di cemento.

(i) Forma e dimensione del grembiule di lancio:

La larghezza del grembiule di lancio è generalmente pari a 1, 5 d (max) (Fig. 23.7) dove d (max) è il livello di lavaggio massimo previsto f-rom LWL Il valore di d (max) deve essere determinato dalla Tabella 23.3.

Gli appunti:

(1) Il valore di dm è determinato dall'equazione 3.17.

(2) x = differenza di livello tra HFL e LWL in metri.

Lo spessore del grembiule di lancio all'estremità interna può essere mantenuto come 1, 5 T e all'estremità esterna come 2, 25 T come mostrato in Fig. 23.7. La pendenza del grembiule di lancio è generalmente presa come 2: 1 per le pietre sciolte e 1, 5; 1 per blocchi di cemento o pietre in casse metalliche.

(l) Casse metalliche in pendenza o in grembiule:

Le gabbie devono essere realizzate con filo di ferro zincato di 5 mm. La dimensione della maglia deve essere di 150 mm. Le dimensioni delle gabbie metalliche per i punti poco profondi e accessibili devono essere di 3, 0 mx 1, 5 mx 1, 25 m. Le casse devono essere divise in compartimenti lunghi 1, 5 m mediante reticolazione incrociata se esiste la possibilità di rovesciare le casse dopo la posa.

Le dimensioni massime e minime delle gabbie metalliche devono essere rispettivamente di 7, 5 mx 3, 0 mx 0, 6 me 2, 0 mx 1, 0 mx 0, 3 m. Quando le casse sono grandi, i lati devono essere legati in modo sicuro a intervalli per evitare il rigonfiamento.

Esempio:

Un ponte deve essere costruito su un fiume in pianure alluvionali con una larghezza tra le alte sponde, cioè la larghezza di Khadir di 1600 m. e una scarica di progetto 16.000 m 3 / sec. Indicare se i fondi di guida sono necessari per addestrare il flusso del fiume e, in tal caso, progettare i fondi di guida. Velocità di progetto = 4, 0 m / sec. HFL = 33 JO m, LWL = 25, 10 m. Fattore di silt dei materiali del letto, f = 1, 25:

Soluzione:

Dall'equazione 3.18, via d'acqua lineare richiesta per il ponte = C

= 4, 8 √16, 000 = 607 m. Adotta 11 campate di 46.0 m. . . W = 11 x 46.0 = 506 m. = L

La larghezza di Khadir = 1600 m. Quindi i bunds guida sono necessari per guidare il flusso attraverso il ponte.

Lunghezza del bund guida:

Dall'art. 23.3.2.4, la lunghezza del fascio di guida a monte del ponte dall'asse del ponte è compresa tra 1, 0 e 1, 5 L. Prendiamo un valore di 1, 30 L, ovvero 1, 30 x 506 = 658 m. Lunghezza del fascio di guida sul lato a valle = 0, 2 L = 0, 2 x 506 = 102 m.

Lunghezza totale del limite di guida = 658 + 102 = 760 m.

Raggio di curvatura di testa e coda:

Raggio per la testa a monte = 0, 4 L a 0, 5 L. Adottiamo un valore di R1 = 0, 4 SL = 0, 45 x 506 = 228 m.

Raggio di altezza, R 2 = '0, 4 R, = 0, 4 x 228 = 91 m.

Angoli di sweep :

Adottare l'angolo di apertura della testa a monte di 130 ° e della coda a valle di 45 °.

Larghezza superiore, tavola di carico, pendenze laterali ecc .:

Dalla Tabella 23.1 per velocità di progetto di 4, 0 m / sec e pendenza laterale di 2: 1, dia. Di pietra = 45 cm e peso = 126 Kg. Pietre di tale dimensione sono difficili da procurarsi economicamente e anche da maneggiare. Pertanto, il blocco di cemento può essere colato sul sito.

Rendere le dimensioni del blocco = 0, 5 mx 0, 5 mx 0, 3 m. Peso = 0, 5 x 0, 5 x 0, 3 x 2200 = 165 Kg> 126 Kg.

Spessore del Pitching:

Dall'equazione 23.2, T = 0.06 (Q) 1/3 = 0.06 (16.000) 1/3 = 1.51 m

Ma lo spessore massimo di beccheggio deve essere 1, 0 m. Quindi adottare questo valore.

Dimensioni e peso delle pietre per il lancio del grembiule :

Dalla tabella 23.2, dimensione della pietra per velocità di progetto di 4, 0 m / sec = 67 cm e peso = 417 Kg. La dimensione troppo grande non è economicamente disponibile. Pertanto, si propone di utilizzare blocchi di cemento. Lo spessore del blocco varia da 1, 5 T a 2, 25 T (Fig. 23.7).

cioè, lo spessore varierà da 1, 5 x 1, 0 a 2, 25 x 1, 0, cioè da 1, 5 ma 2, 25 m.

Rendere il blocco 0, 75 mx 0, 75 m in piano.

Pertanto, il peso minimo di ogni blocco = 0, 75 x 0, 75 x 1, 5 x 2200 = 1856 Kg> 417 Kg. Peso massimo del blocco all'estremità esterna = 0, 75 x 0, 75 x 2, 25 x 2200 = 2785 Kg. Quindi soddisfacente. Forma e dimensioni del grembiule di lancio

Larghezza del grembiule di lancio = 1, 5 d (max); x = HFL - LWL = 33.30 - 25.10 = 8, 2 m. Dalla tabella 23.3, d (max) da LWL -

(i) A testa curva a monte = [2, 25 (av.) d m - x]

(ii) in binario di guida a porzione diritta e in coda curva a valle = (1, 5 dm-x)