Obras Protetoras de Fundações Rasa para Pontes
Depois de ler este artigo, você aprenderá sobre os trabalhos de proteção de fundações superficiais para pequenas e grandes pontes.
Obras Protetoras de Fundações Rasa para Pontes Menores:
Eu. Trabalhos de proteção para jangadas abertas com pilares de tipo fechado e paredes de alas:
As fundações de jangada aberta para pilares são protegidas da limpeza do leito pelo fornecimento de piso pucca que pode ser feito de tijolo sobre borda sobre conjunto de sola lisa de dois tijolos fixado em argamassa de cimento. Alternativamente, pode ser usado piso de concreto de cimento com cascalhos ou telhas disponíveis localmente. O piso de pucca é novamente protegido por paredes suspensas ou cortina fornecidas nos lados a montante e a jusante (Fig. 23.1).
ii. Trabalhos de proteção para jangadas abertas com pilares de tipo aberto (vazamento):
As fundações de jangada aberta para pilares estão protegidas da limpeza da cama. As encostas frontais e laterais ao redor dos pilares são protegidas com piche que pode consistir em blocos de tijolos de cimento onde os tijolos são mais baratos ou podem consistir em blocos de concreto de cimento ou pedregulhos de pedra onde materiais de pedra estão disponíveis localmente a taxas mais baratas (Fig. 23.2). O arremesso é novamente protegido, proporcionando paredes dos pés.
iii. Trabalhos de Proteção para Pontes de Múltiplas Caixas:
Os declives frontais e laterais em torno das paredes das extremidades das estruturas com múltiplas caixas também são protegidos contra a erosão, com inclinação similar ao arranjo feito em torno dos pilares de drenagem. O pitching é protegido pela parede dos pés. Onde o leito é mais vasto, os aventais de lançamento são fornecidos na frente das paredes de queda (Fig. 23.3). O desenho deste avental deve ser feito assumindo d (max.) = (1, 5 dm-x).
Obras protetoras de fundações rasas para grandes pontes:
Eu. Para Pontes com Hidrovia de Banco Alto para Banco Alto:
As fundações para essas grandes pontes são profundas e, como tal, não é necessária proteção para a cama. A proteção do declive dos pilares de derramamento deve, no entanto, ser feita como nas Fig. 23.2 ou 23.3.
ii. Para pontes com hidrovia muito menos do que a largura do banco alto ao banco alto:
Os rios nas planícies aluviais são às vezes muito largos. Durante a estação seca, o fluxo é restrito a uma largura muito pequena. Mesmo na época das cheias, toda a largura não é coberta por água corrente. Se isso acontecer e a largura total for coberta pela água da enchente, a profundidade do fluxo será muito superficial. A descarga de inundação nestes rios é tal que uma parte do canal é suficiente para levar a descarga de inundação.
Ou seja, se o rio é constrito e uma ponte de menor comprimento que a largura do rio é fornecida, é possível que o canal restrito carregue a descarga de inundação, pois mesmo no canal constrito, a área de seção transversal do canal é HFL será mantido mais ou menos o mesmo, vasculhando a cama e aprofundar o canal.
Geralmente, tal constrição do canal pode ser de até 30 a 35 por cento da largura total. Por exemplo, o comprimento da Ponte Teesta perto da cidade de Jalpaiguri (Bengala Ocidental) é de 1004 m, enquanto a largura do canal entre as margens altas é de 3050 m, ou seja, a constrição do canal é de 33%.
A Ponte Damodar, perto da cidade de Burdwan (Bengala Ocidental), tem um comprimento de 506 m. no lugar da largura do rio de 1600 m. Neste caso, a constrição do canal é de 32 por cento. Tal constrição do canal só é possível se algumas medidas forem adotadas de modo a guiar o fluxo através deste canal restrito.
iii. Desenvolvimento do sistema do Guia Bund (ou Guia do Banco):
O desenvolvimento das modernas obras de treinamento fluvial pela provisão de guias é mostrado na Fig. 23.4. Em um rio largo, se uma ponte é construída restringindo a largura do canal sem qualquer trabalho de treinamento (Fig. 23.4a), o fluxo do rio tenderá a serpentear e atacar os aterros de aproximação construídos dentro dos altos bancos, como mostrado na Fig. 23, 4b e 23, 4c.
Existe toda a possibilidade de a ponte ser ultrapassada e ficar fora de operação, como mostra a Fig. 23.4d. Para prevenir a tendência sinuosa do fluxo do canal, o método inicial de treinamento do rio era por provisão de esporões (Fig. 23.4e).
Um método melhorado foi usado por carta, fornecendo esporas com bundages aposentados (Fig. 23.4f). Em ambos os métodos, o pitch pesado era necessário para proteger a haste e a cabeça das esporas. Uma versão ainda melhorada do uso de esporões para treinamento de rios é a espinha dorsal de cabeça em T (Fig. 23.4g).
Estas esporas são esporões comuns, com espigas retiradas tendo um braço no lado do rio paralelo ao fluxo. Essas esporas exigiam menos quantidade de pedra para lançamento. O sistema moderno de treinamento fluvial através da provisão de bancos de guia ou bunds de guia foi desenvolvido pela JR Bell e, portanto, esses bunds de guia são chamados de bunds de Bell. Barreiras guia são dois aterros mais ou menos paralelos às margens altas do rio.
Esses aterros com suas extremidades curvadas são devidamente protegidos ou blindados com pedras. A cabeça curvada das barreiras é fornecida para guiar o fluxo através da ponte e, portanto, essas barreiras são denominadas barreiras guia (Fig. 23.4h).
iv. Princípios de Design do Guia de Bunds:
A Fig. 23.5 mostra como as bandejas de guia guiam o fluxo através da ponte. O fluxo tende a atacar a estrada de aproximação como em pontes sem trabalhos de treinamento (Fig. 23.4b), mas a situação como a Fig. 23.4c não pode ser criada, pois o fluxo deve passar pela ponte de uma maneira circular tendo a entrada ao longo da cabeça curvada É o comprimento da guia que mantém o fluxo longe do aterro de aproximação, salvando assim o possível ataque e a superação final das abordagens.
Os tabuleiros de guia mantêm uma distância segura entre os aterros de aproximação e os possíveis pagamentos. As cabeças curvadas guiam a água que flui através do Khadir (isto é, a largura sobre a qual o rio serpenteia durante enchentes altas) até o canal constrito. As caudas curvadas asseguram que o rio não ataque aterros de aproximação.
v. Comprimento do Guia de Bunds:
O comprimento das bandas guia no lado a montante é normalmente mantido como 1, 0L a 1, 5L (Fig. 23.6) para trechos de guia retos que são geralmente preferidos, uma vez que se verifica que trechos de guia retos paralelos proporcionam fluxo uniforme a partir da cabeça do trecho guia. para o eixo da ponte. O comprimento das guias no lado a jusante é normalmente de 0, 2 L, onde L é o comprimento da ponte, como mostrado na Fig. 23.6.
vi. Raio da Cabeça Curvada e Altura do Guia Bunds (Fig. 23.6):
O raio da cabeça curvada é geralmente entre 0, 4 a 0, 5 vezes o comprimento da ponte entre os pilares, mas não deve ser inferior a 150 m nem superior a 600 m, a menos que seja necessário a partir de estudos de modelo. O raio da cauda curvada é de 0, 3 a 0, 4 vezes o raio da cabeça curvada.
vii. Ângulos de varredura (Fig. 23.6) :
O ângulo de varredura para a cabeça curvada é de 120 a 140 graus, enquanto o mesmo para a cauda curvada é de 30 a 60 graus.
viii. Design do Guia Bunds:
(a) Largura Superior:
A largura superior das bandas guia é geralmente fornecida de tal modo que os materiais podem ser trazidos para o local por caminhões. Uma largura de 6, 0 m é adequada para esse fim.
(b) Free Board:
O tabuleiro mínimo livre do nível da lagoa (isto é, o nível de água atrás dos barrancos de guia) até o topo das barreiras de guia deve ser de 1, 5 ma 1, 8 m. A água na lagoa permanece ainda o nível de qual é o nível de água à cabeça das barreiras de guia inclusive afluxo. A mesma prancha livre também deve ser mantida para o aterro de aproximação, uma vez que o nível da lagoa é o mesmo.
c) declives laterais:
As encostas laterais das bandas-guia devem ser determinadas a partir da consideração da estabilidade das encostas dos aterros, bem como da consideração de gradientes hidráulicos. Geralmente, um declive lateral de 2 (H) a 1 (V) é adotado para solos predominantemente sem coesão. Os declives laterais de 2, 5 (H) a 1 (V) ou 3, 0 (H) a 1 (V) são também usados conforme requerido das considerações acima mencionadas.
d) Proteção de encostas:
A encosta lateral do rio das barreiras de guia deve ser protegida com arremesso contra o fluxo de partida. A arremetida será estendida até o topo das bandas guia e levada pelo menos 0, 6 m. dentro da largura superior. As encostas laterais traseiras das guias não estão sujeitas ao ataque direto do fluxo do rio.
Estes são apenas sujeitos a salpicos da água da lagoa e, como tal, 0, 3 m a 0, 6 m de espessura de terra argilosa ou siltosa com torneamento será adequado a menos que se antecipe a acção de ondas pesadas, caso em que a pedra leve atinge até 1, 0 m acima da lagoa nível deve ser feito. O lançamento no lado do rio pode ser feito por blocos de concreto de cimento ou pedras individuais ou pedras em caixas de malha de arame.
e) Tamanho e peso das pedras para lançamento:
O tamanho das pedras no lançamento individual de pedras para suportar a corrente de fluxo é dado por:
A Tabela 23.1 mostra o tamanho e o peso das pedras para velocidades de até 5, 0 m / s, assumindo a gravidade específica da pedra como 2, 65.
Nota:
(1) Nenhuma pedra com peso inferior a 40 kg deve ser usada.
(2) Quando o tamanho requerido de pedras não estiver economicamente disponível, podem ser usados blocos de cimento ou pedras em caixas de arame como pedras isoladas de peso equivalente. Blocos de concreto de cimento são preferíveis.
f) Espessura do arremesso:
A espessura, T, do pitching pode ser trabalhada a partir da equação 23.2 como dada abaixo, sujeita a um valor mínimo de 0, 3 metros e valor máximo de 1, 0 metro.
T = 0, 06 (Q) 1/3 (23, 2)
Onde, T = Espessura em m
Q = Descarga de projeto em m 3 / seg
A espessura do arremesso, no entanto, deve ser aumentada adequadamente para os trechos de guia a serem fornecidos para pontes nos principais rios.
g) Design do filtro:
Um filtro adequadamente projetado é necessário sob a inclinação da inclinação, a fim de evitar a perda de materiais de aterro através dos poros de arremesso de pedra / arremesso de bloco de cimento / arremesso de caixa de pedra. O filtro também permitirá a fuga de água infiltrada sem criar qualquer pressão de elevação no arremesso.
(h) Tamanho e Peso das Pedras para Lançamento de Aventais:
O tamanho e o peso das pedras para o lançamento de aventais podem ser determinados a partir da equação 23.3, conforme abaixo:
d = 0, 0418 V 2 (23, 3)
Onde, d = dia equivalente, de pedra em m
V = velocidade média de projeto em m / seg.
Tabela 23.2, dado o tamanho e peso das pedras a serem usadas no lançamento de aventais para velocidades de até 5, 0 m / s. assumindo a gravidade específica da pedra como 2, 65:
Notas:
(1) Nenhuma pedra com peso inferior a 40 kg deve ser usada.
(2) Quando o tamanho requerido de pedras não estiver economicamente disponível, blocos de cimento ou pedras em caixas de arame podem ser usados como pedras isoladas de peso equivalente, sendo dada preferência a blocos de concreto de cimento.
(i) Forma e tamanho do avental de lançamento:
A largura do avental de lançamento é geralmente igual a 1, 5 d (máx.) (Fig. 23.7) onde d (máx) é o nível de abrasão máximo antecipado f-rom LWL O valor de d (max) deve ser determinado a partir da Tabela 23.3.
Notas:
(1) O valor de dm é determinado a partir da equação 3.17.
(2) x = diferença de nível entre HFL e LWL em metros.
A espessura do avental de lançamento na extremidade interna pode ser mantida como 1, 5 T e na extremidade externa como 2, 25 T como mostrado na Fig. 23.7. A inclinação do avental de lançamento é geralmente tomada como 2: 1 para pedras soltas e 1, 5; 1 para blocos de cimento ou pedras em caixas de arame.
l) Caixas de arame em declives ou em avental:
As caixas de arame devem ser feitas de fio de ferro galvanizado de 5 mm. A malhagem deve ser de 150 mm. O tamanho das caixas de arame para locais rasos e acessíveis deve ser de 3, 0 mx 1, 5 mx 1, 25 m. As caixas devem ser divididas em compartimentos com 1, 5 m de comprimento, através da rede cruzada, se houver a possibilidade de capotamento das caixas após serem colocadas.
Os tamanhos máximo e mínimo dos engradados de arame devem ser de 7, 5 mx 3, 0 mx 0, 6 me 2, 0 mx 1, 0 mx 0, 3 m, respectivamente. Quando as caixas são grandes, os lados devem estar firmemente amarrados em intervalos para evitar o abaulamento.
Exemplo:
Uma ponte deve ser construída sobre um rio em planícies aluviais tendo uma largura entre margens altas, isto é, largura de Khadir de 1600 m. e uma descarga de projeto de 16.000 m3 / seg. Declare se barreiras de guia são necessárias para treinar o fluxo do rio e, em caso afirmativo, projetar as faixas de guia. Velocidade de projeto = 4, 0 m / seg. HFL = 33 JO m, LWL = 25, 10 m. Fator de lodo de materiais de cama, f = 1, 25:
Solução:
A partir da equação 3.18, a via linear é necessária para a ponte = C
A largura de Khadir = 1600 m. Por isso, as guias são necessárias para guiar o fluxo através da ponte.
Comprimento do bund guia:
Do art. 23.3.2.4, comprimento da guia de passagem a montante da ponte do eixo da ponte é de 1, 0 a 1, 5 L. Vamos tomar um valor de 1, 30 L, ou seja, 1, 30 x 506 = 658 m. Comprimento da guia no lado a jusante = 0, 2 L = 0, 2 x 506 = 102 m.
Comprimento total do limite da guia = 658 + 102 = 760 m.
Raio de Curvatura de Cabeça e Cauda:
Raio para cabeça a montante = 0, 4 L a 0, 5 L. Adotamos um valor de R1 = 0, 4SL = 0, 45 x 506 = 228 m.
Raio de altura, R 2 = '0, 4 R, = 0, 4 x 228 = 91 m.
Ângulos de varredura :
Adote o ângulo de varredura da cabeça a montante como 130 ° e da cauda a jusante como 45 °.
Largura Superior, Fee-board, Encostas laterais etc .:
Da Tabela 23.1 para velocidade de projeto de 4, 0 m / seg e inclinação lateral de 2: 1, diâmetro De pedra = 45 cm e peso = 126 kg. Pedras desse tamanho são difíceis de obter economicamente e também de manusear. Portanto, o bloco de concreto de cimento pode ser moldado no local.
Faça o tamanho do bloco = 0, 5 mx 0, 5 mx 0, 3 m. Peso = 0, 5 x 0, 5 x 0, 3 x 2200 = 165 kg> 126 kg.
Espessura do Pitching:
Da equação 23.2, T = 0, 06 (Q) 1/3 = 0, 06 (16.000) 1/3 = 1, 51 m
Mas a espessura máxima do lançamento será de 1, 0 m. Portanto, adote esse valor.
Tamanho e peso das pedras para o avental de lançamento :
Da Tabela 23.2, tamanho de pedra para velocidade de projeto de 4, 0 m / seg = 67 cm e peso = 417 kg. O tamanho que é muito grande não está economicamente disponível. Portanto, blocos de concreto de cimento são propostos para serem usados. A espessura do bloco varia de 1, 5 T a 2, 25 T (Fig. 23.7).
isto é, a espessura irá variar de 1, 5 x 1, 0 a 2, 25 x 1, 0, ou seja, 1, 5 m a 2, 25 m.
Faça o bloco 0.75 mx 0.75 m no plano.
Portanto, peso mínimo de cada bloco = 0, 75 x 0, 75 x 1, 5 x 2200 = 1856 Kg> 417 Kg. Peso máximo do bloco na extremidade exterior = 0, 75 x 0, 75 x 2, 25 x 2200 = 2785 kg. Por isso satisfatório. Forma e tamanho do avental de lançamento
Largura do avental de lançamento = 1, 5 d (max); x = HFL - LWL = 33, 30 - 25, 10 = 8, 2 m. Da Tabela 23.3, d (max) do LWL -
(i) Na cabeça curvada a montante = [2, 25 (av.) d m - x]
(ii) na porção guia reta e na cauda curvada a jusante = (1, 5 dm-x)
