Виды перемычек и их устройство

Перемычки устраиваются с целью ограждения котлована или территории работ на .месте постройки фундаментов сооружений от поверхностных и грунтовых вод. Перемычки не должны стеснять более чем 30% площади живого сечения потока.

Перемычки из грунта устраиваются главным образом на поймах рек для предупреждения возможности затопления котлована. Такие перемычки устраиваются при скоростях течения до 0,10 м/сек преимущественно из супеси и суглинка при высоте до 2—3 м лишь при малофильтрующих грунтах основания. Ширину гребня делают 1-2 м, а заложения откосов со стороны котлована принимают от 3 : 2 до 1 : 1, а со стороны воды — от 2:1 до 3:1.

При скоростях течения более 0,1 м/сек откос со стороны воды укрепляется одерновкой, фашинами, мощением или хворостяными корзинами с камнем; заложение откосов принимают от 3:2 до 2:1.

В целях уменьшения фильтрации через тело грунтовой перемычки, а также при поверхностном слое проницаемого для воды грунта устраивается грунтовая перемычка с глиняным ядром и прорезью до водонепроницаемого слоя. Ширину ядра по верху принимают равной 0,50 м с заложением откосов от 1:2 до 1:3.

На местности, покрытой водой, иногда ядро перемычек из грунта делается в виде кладки из мешков или кулей, примерно наполовину наполненных сухой глиной, которая разбухает от воды.

Перемычки из мешков или кулей с глиной делаются высотой до 4 м с одиночными откосами главным образом при скоростях течения до 2 м/сек, а также в случаях прорыва обычных грунтовых перемычек водой в качестве аварийного мероприятия; на 1 м³ объёма кладки требуется 25 мешков или 12 кулей.

Перемычки из камня с заполнением грунтом устраиваются в горных реках со скоростями течения до 3 м/сек и достигают высоты 4 м. Между камнями (большей частью валунами из русла) прокладываются валежник или ветви деревьев с заполнением промежутков мятой глиной.

Песчаные перемычки устраиваются при наличии на месте работ песка, особенно в русле реки, и применении гидромеханизации. Ширину перемычки поверху принимают не менее 2/3 м при заложении наружного откоса от 3:1 до 5:1 и внутреннего 3:1. При медленной откачке воды изнутри котлована при фильтрации воды через тело перемычки поры постепенно заполняются взвешенными частицами грунта. С этой целью на наружном откосе полезно устраивать экраны из глины.

Шпунтовые перемычки часто применяются при строительстве мостов.

Деревянные однорядные перемычки с двусторонней отсыпкой грунта, камня и др. применяются сравнительно редко, но с односторонней отсыпкой применяются чаще при глубине котлована до 3/4 л (от горизонта воды) и глубине воды до 2/3 м. Для уменьшения глубины забивки и сечения шпунта внутри котлована устанавливаются распорки.

Двухрядные деревянные перемычки (фиг. 13) имеют большое распространение при слабых грунтах основания и глубине воды до 6 м. Промежуток между шпунтами заполняется грунтом.

Фиг. 13. Схема двухрядной перемычки

При h₂ > 2 м необходимо применять распорки. Ширину перемычки b принимают не менее 2 м. Здесь h₁ и h₂ принимают в м.

При высоте перемычки более 6/8 м рационально применять ступенчатую перемычку из трёх деревянных шпунтовых рядов.

Наилучшими грунтами для заполнения перемычек являются супеси и лёгкие суглинки.

Металлические шпунтовые перемычки могут быть однорядные и двухрядные, а по форме в плане—прямоугольные, многоугольные и круглые. При обычных методах устройства перемычек из металлического шпунта глубина воды доходит до + 6 м, а иногда до 10/12 м.

Ряжевые перемычки применяются при грунтах, не допускающих забивки свай, при больших скоростях течения воды, а также при учёте работы перемычки на давление льда при ледоходе.

Сплошные рубленые ряжевые перемычки делаются из брёвен d = 18/24 см с сопряжениями врубками в чашку и лапу. Сплошные ряжевые перемычки редко делают высотой более 6/8 м. Ряжевые перемычки делятся на клетки размерами около 2x2 м, имеют днище и заполняются камнем. Сквозные ряжевые перемычки применяются при высоте более 8 м; они собираются из брусьев или брёвен, отёсанных на два канта, соединяемых без врубок скобами, штырями и болтами. Такие ряжи заполняют камнями, причём обшивают грани со стороны воды досками.

Расчёт грунтовых, песчаных и ряжевых перемычек заключается в проверке их на сдвиг по формуле

где к — коэффициент внутреннего трения грунта,
Р — вес тела перемычки на 1 пог. м её длины,
W — сила от давления воды на 1 пог. м её длины.

Перемычки с одиночными и двойными шпунтовыми стенками рассчитываются на фильтрацию, глубину заделки шпунта (проверка на устойчивость) и на прочность (по наибольшему изгибающему моменту под действием горизонтального давления воды и грунта). Рекомендуется для этой цели применять графоаналитический метод.