VI. CẦU VÀ CỐNG 1.Yêu cầu cơ bản.
4. Tĩnh không
Điều 159 .Kết cấu cầu đờng sắt xây mới và xửa lại phải phù hợp với giới hạn xây
dựng cầu hiện hành. Nếu cầu xửa lại theo giới hạn quy định mà gặp nhiều khó khăn về kỹ thuật, dẫn tới khối lợng công trình lớn thì phải qua so sánh kinh tế kỹ thuật và trình Bộ giao thông vân tải duyệt.
Khi quyết định tĩnh không của dầm cầu trên đờng cong ngoài việc mở rộng theo quy định trong đờng cong ra còn phải xét tới chỉ số sai lệch giữa tim đờng và tim cầu.
Xác định độ cao tĩnh không của cầu vợt qua đờng sắt, phải xét tới khả năng tôn cao đáy ray khi cải tạo và đại tu. Cầu vợt xây trên đất có thể lún thì phải xét tới độ lún của nó ảnh hởng tới tĩnh không.
Khi trong ga có dòng suối khó cải dịch hoặc cải dịch đợc, xây cầu, thì khoảng cách từ tim đờng ga của đờng sắt các cấp đến mép trong của lan can không đợc nhỏ hơn 2,40m, với đờng điều dẫn và đờng thẳng không đợc nhỏ hơn 3,00m.
Điều 160 .Tĩnh không dới cầu và mực nớc thông thuyền của cầu trên sông có
thuyền bè qua lại phải bàn bạc với cơ quan có liên quan cùng giải quyết.
Chiều cao các bộ phận của cầu trên sông không thông thuyền hoặc bè mảng theo bảng 17
Điều 161 .Tĩnh không của cầu dùng cho đờng sắt đờng bộ đi chung và cầu vợt,
phải xác định theo giới hạn quy định tơng ứng và phải bàn bạc với các đơn vị có liên quan.
Bảng 17:độ cao của cấu kiện cầu
Số
TT Tên cấu kiện cầu
Tĩnh không nhỏ nhất Trên mực nớc( có xét đến dềnh
và song) theo điều 164 Tính toán Cao nhất 1 Đáy kết cấu nhịp
a/ Khi chiều cao nớc dềnh không quá 1m b/ Khi chiều cao nớc dềnh lớn hơn 1m c/ Khi có cây lớn trôi
0,50 0,75 1,50 0,25 0,25 1,00
2 3 4 d/ Khi có nhiều đá Bản đệm gối cầu Đáy chân vòm và vành vòm
Đáy thanh chống ngang và các cấu kiện nhô ra của cấu kiên nhịp cầu gỗ
0,25 0,25 0,25 0,25 1,00 - - -
Điều 162.Đối với cống vòm và cống tròn chiều cao tĩnh bằng hoặc nhỏ hơn
3,00m, mắt trong của đỉnh cống phải cao hơn mực nớc tính toán trong cống 1/4 tĩnh cao của cống.
Đối với cống vòm hoặc cống tròn tĩnh cao bằng hoặc nhỏ hơn 3,00m, mặt trong của đỉnh cống phải cao hơn mực nớc tính toán trong cống 0,75m
Đối với cống hình chữ nhật, tĩnh cao bằng hoặc nhỏ hơn 3,00m, mắt trong của đỉnh cống phải cao hơn mực nớc tính toán trong cống 1/6 tĩnh cao của cống.
Đối với cống hình chữ nhật, tĩnh cao lớn hơn 3,00m, mắt trong của đỉnh cống phải cao hơn mực nớc tính toán trong cống 0,50m.
Điều 163.Để công việc duy tu dầm sắt nh hàn tán…đuợc thuận lợi thí khoảng
trống để làm việc gia dầm của hai đờng trên mặt mố trụ không đợc nhỏ hơn 1,00m.
5. Khẩu độ
Điều 164 .Cầu và cống đèu phải thiết kế theo lu lợng tính toán và mực nớc tính
toán. Tần suất lu lợng tính toán và mực nớc tính toán tơng ứng của cầu trên đờng sắt chủ yếu là 1:100 của cầu trên đờng sắt chủ yếu là 1:50, đồng thời có xét tới mực nớc cao nhất điều tra đợc.
Cầu thật lớn, cầu lớn kỹ thuật phức tạp và tu sửa khó khăn, ngoài viẹc thiết kế theo lu lợng mực nớc tính toán ra còn phải kiểm toán với lu lợng và mực nớc tần suất 1:300 đối với đờng chủ yếu và tấn suất 1:100 đối với đờng thứ yếu, làm sao cho khi công trình kiến trúc gặp phải nớc lũ tần suất này vẫn có thể đảm bảo đợc an toàn. Cao độ móng của những cầu này phải thấp hơn chiều sâu xói lở lớn nhất khi có nớc lũ đó tối thiểu là 2,50m.
Tất cả các cống của đuờng sắt chủ yếu phải kiếm toán bằng mực nớc lũ tần suất là 1:100, khiến cho tốc độ dòng chảy qua cống không vợt quá 1,35 lần lu tốc cho phép khi lu lợng tính toán thông qua.
Nếu mực nớc không thay đổi theo lu lợng mà thay đổi theo các nguyên nhân khác ví dụ nh do ngợc gió, do lòng sông không ổn định, hồ chứa nớc và ứng thủy, bởi công trình thuỷ lợi…thì lu lợng và mực nớc phải xác định riêng.
Cầu làm ở hạ lu hồ chứa nớc vĩnh cửu thì phải thiết kế theo lợng nớc lũ thoát qua đập, tơng ứng với tần suất của lu lơng tính toán ở trên, cộng thêm lợng nớc tụ ở giữa cầu và đập.
Cầu thật lớn, cầu lớn kỹ thuật phức tạp và tu sửa khó khăn còn phải tiến hành kiểm toán theo lợng nớc lũ thoát qua đập tơng ứng với lu lơng lớn nhất ở trên, cộng thêm lợng nớc tụ giữa cầu và đập.
Tuyến ở sát thợng lu hồ chứa nớc( đã xây xong hay cha xây xong) tốt nhất nên đi qua khu vực bên trên phạm vi ảnh hởng của mực nớc dâng của hồ, gồm cả nớc dềnh và sóng vỗ. Tuyến đi qua nhiều sông suối, không tránh khỏi phạm vi hồ chứa nớc thì cầu cống trên sông suối này phải thiết kế và kiểm toán tình hình sông sối và hồ chứa nớc khi có lũ theo tần suất quy định ở trên đồng thời phải xét tới tất cả những thay đổi
sinh ra sau khi xây dựng hồ chứa nớc. Nếu sông suối nằm trongphạm vi hồ chứa nớc nhiều quá hoặc sâu quá thì phải nghiên cứu phơng án cải tuyến để so sánh rồi quyết định.
Đối với cầu cống nằm ở hạ lu hồ chứa nớc không vĩnh cửu( tiêu chuẩn về tần suất mực nớc khống chế của hồ chứa nớc thấp hơn tiêu chuẩn tần suất nớc lũ quy định trên) thì phải bàn bạc với các cơ quan có liên quan để nâng cao tiêu chuẩn tần suất mực nớc khống chế của đập nớc lên đạt đợc tiêu chuẩn tần suất nớc lũ quy định ở điều 164. Nếu có khó khăn thì cầu cống này ngoài việc tính toán và thiết kế theo tình hình thiên nhiên của dòng sông ra, còn phải xét tới ảnh hởng do vỡ đập mà phòng hộ cầu cống một cách thích đáng.
Điều 165 .Cầu cống trên đờng khôi phục và đờng cải tạo nói chung phải tuân
theo những quy định trên. Trờng hợp để đảm bảo những quy định đó dẫn tói khối lợng công trình lớn thì có thể tuỳ tình hình mà hạ bớt tiêu chuẩn nhng phải đợc bộ Giao thông vận tải xét dyệt.
Khi bố trí cầu của đờng thứ hai bên cạnh đờng cũ, nếu khoảng cách với cầu hiện có nằm trong phạm vi nớc chảy có ảnh hởng lẫn nhau qua dòng sông, thì phải tận lợng làm sao cho mố trụ cầu cũ và cầu mới từng đôi một song song với hớng nớc chảy của dòng cũ, để nớc chảy dễ dàng.
Khẩu độ cầu cống của đờng thứ hai, phải xác định theo tiêu chuẩn đờng mới, đồng thời phải kết hợp với tình hình thoát nớc của cầu công tim đờng cũ.
Khi thiết kế cải tạo hay khôi phục cầu cống cũ, cần nghiên cứu tỷ mỷ những tài liệu đã đo đạc điều tra và những giấy tờ ký kết với các cơ quan có liên quan ( nh hệ thống chống lụt, nông giang, quy hoạch phát triển, công nông, lâm nghiệp của thành phố, địa phơng) mà xác định khả năng hợp nhất hay lập kín các cầu cống cũ và làm nên các cầu cống mới.
Điều 166 .Lu lợng tính toán của cầu cống nhỏ, tính theo phơng pháp tính toán
dòng chảy ở lu vực nhỏ hiện hành. Khẩu độ phải xác định theo lu lợng tính toán theo l- u tốc cho phép của đất ở lòng sông hay của loại hình gia cố lòng sông và 1/4 chóp nón theo quy định về tĩnh không( điều 160 và điều 162). Khi tính toán thiết kế khẩu độ cầu cống ở vùng có dân c nhà cửa, ruộng đồng, phải kiểm toán lại mực nớc dềnh trớc cầu cống. Không làm cho dân c nhà cửa ruộng đồng bị ngập. Khi tính toán dềnh ở những vùng này phải xét tới tích nớc
Do địa hình , khẩu độ cống chịu ép phải tính theo tần suất nớc lũ dùng thiết kế chiều cao nên đờng đắp . Trên đờng sắt thứ yếu néu l lợng các sông ngòi nhỏ, đất bị dòng nớc cuốn theo rất ít, không thể sinh ra hiện tợng lấp đất trôi bùn thì mới dùng nền đờng đắp thấm nớc để thoát nứơc.
Điều 167 .Đờng sói mòn dới cầu lấy theo lu lợng nớc co tần suất tính toán theo
điều 164.
Ngoài vấn đề thu hẹp diện tích thoát nớc , khi vẽ đờng sói mòn còn phải xét đến cục bộ ở mố trụ , ảnh hởng của sói mòn đối với công trình điều tiếtvà của cầu ,đồng thời phải xét đến khả năng thay đổi của lòng sông tự nhiên , Hệ số xói chung dới cầu ứng với lu lợng tính toán không đợc vợt quá trị số nêu ở bảng 18 (các trị số này tính theo khổ độ cầu khi cha xét tới xói khơi lòng sông).
Đợc phép khơi lòng tại các đoạn bãi bồi thuộc phạm vi khẩu độ cầu khi các bãi này thờng hay ngập nớc.
Diện tích khơi lòng sông không nên vợt quá 25% diện tích tính toán dới cầu trừ trờng hợp cầu đặt trên lòng sông đào
Nếu theo đúng từng điểm hạn chế trên thì tổng số diện tích bị xói và đào bớt đi thờng không vợt quá 50% diện tích làm việc tính toán đối với sông không có thông thuyển và không đợc vợt qua 35% với sông có thông thuyền.
Bảng 7. Hệ số xói mòn
Lu lợng tính toán trên 1m dài khẩu độ, tính bằng m3/s/m Hệ số xói chung cho phép <2 m 3 5 10 15 ≥ 20 2,2 2,1 1,7 1,4 1,3 1,25