Travaux de protection des fondations superficielles des ponts

Après avoir lu cet article, vous en apprendrez davantage sur les travaux de protection des fondations superficielles des ponts mineurs et majeurs.

Travaux de protection des fondations superficielles des ponts mineurs:

je. Ouvrages de protection pour radeaux ouverts avec des culées de type fermé et des murs en aile:

Les fondations de radier ouvertes pour les piliers sont protégées de l'affouillement du lit par la mise en place d'un plancher en pucca, qui peut être constitué de briques sur les bords au-dessus de deux semelles plates en brique posées dans du mortier de ciment. Vous pouvez également utiliser un sol en béton de ciment avec des graviers ou des bardeaux disponibles localement. Le revêtement de sol en pucca est à nouveau protégé par des murs-rideaux ou des murs-rideaux disposés en amont et en aval (Fig. 23.1).

ii. Ouvrages de protection pour radeaux ouverts avec des culées de type ouvert:

Les fondations ouvertes des radiers pour les piliers sont protégées de l'affouillement du lit. Les pentes avant et latérales autour des culées sont protégées par un tangage qui peut être constitué de blocs de ciment-brique où les briques sont moins chères ou peut être constitué de blocs de béton de ciment ou de blocs de pierre où les matériaux en pierre sont disponibles localement à des prix moins chers (figure 23.2). Le tangage est à nouveau protégé en fournissant des murs d'orteil.

iii. Ouvrages de protection pour ponts à caissons multiples:

Les pentes avant et latérales autour des murs d'extrémité des structures à plusieurs caissons sont également protégées contre l'affouillement par un tangage similaire à celui des rangées établies autour des piliers en débordement. Le tangage est protégé par la paroi du pied. Là où l'affouillement du lit est plus important, des tabliers de lancement sont placés devant les murs de séparation (Fig. 23.3). La conception de ce tablier doit être faite en supposant que d (max.) = (1, 5 dm-x).

Travaux de protection des fondations superficielles des grands ponts:

je. Pour les ponts avec voie navigable de High Bank à High Bank:

Les fondations de ces grands ponts sont profondes et, en tant que telles, aucune protection de lit n’est nécessaire. La protection de la pente des culées débordantes doit toutefois être réalisée comme indiqué dans les Fig. 23.2 ou 23.3.

ii. Pour les ponts avec voie navigable beaucoup moins que la largeur de High Bank à High Bank:

Les rivières des plaines alluviales sont parfois très larges. En saison sèche, le débit est limité à une très petite largeur. Même en période de crue, toute la largeur n'est pas couverte d'eau vive. Si c'est le cas et que toute la largeur est recouverte par les eaux de crue, la profondeur du flux est très faible. Le débit de crue dans ces rivières est tel qu’une partie du canal suffit à supporter le débit de crue.

En d’autres termes, si le fleuve est resserré et si un pont de longueur inférieure à la largeur du fleuve est prévu, il est possible que le chenal resserré puisse supporter le débit de la crue puisque, même dans le chenal resserré, la surface de la section transversale du chenal à HFL sera maintenu plus ou moins le même en nettoyant le lit et en approfondissant le canal.

En règle générale, une telle restriction de canal peut représenter jusqu'à 30 à 35% de la largeur totale. Par exemple, la longueur du pont Teesta près de la ville de Jalpaiguri (Bengale occidental) est de 1004 m, tandis que la largeur du chenal entre les rives hautes est de 3 150 m. C'est-à-dire que le canal est étranglé de 33%.

Le pont Damodar, près de la ville de Burdwan (Bengale occidental), a une longueur de pont de 506 m. au lieu de la largeur de la rivière de 1600 m. Dans ce cas, l'étranglement du canal est de 32%. Une telle restriction du canal n'est possible que si certaines mesures sont adoptées afin de guider le flux à travers ce canal étranglé.

iii. Développement du système Guide Bund (ou Guide Bank):

La Fig. 23.4 montre comment se développent les installations modernes de formation en rivière en fournissant des digues de guidage. Dans une rivière large, si un pont est construit en limitant la largeur du chenal sans aucun travail d’entraînement (Fig. 23.4a), le débit de la rivière aura tendance à s’enrouler et finalement à attaquer les remblais d’approche construits dans les hautes rives, comme indiqué à la Fig. 23.4b et 23.4c.

Il est tout à fait possible que le pont soit débordé et reste hors service, comme indiqué à la Fig. 23.4d. Pour prévenir la tendance sinueuse du flux du chenal, l’entraînement précoce en rivière consistait à installer des éperons (Fig. 23.4e).

Une méthode améliorée a été utilisée lettre sur en fournissant des éperons avec des diguettes retirées (Fig. 23.4f). Dans ces deux méthodes, il était nécessaire de faire de gros lancers pour protéger la tige et la tête des éperons. Les éperons à tête en T du Denehy constituent une version encore améliorée de l’utilisation d’éperons pour l’entraînement en rivière (fig. 23.4g).

Ces éperons sont des éperons ordinaires avec des diguettes en retrait ayant un bras du côté de la rivière parallèle au flux. Ces éperons nécessitaient moins de pierre pour le tangage. JR Bell a mis au point le système moderne de formation des cours d’eau en mettant à disposition des bancs de guides ou des bancs de guidage. C’est pourquoi ces bancs de guidage sont ce que l’on appelle les bunds de Bell. Les digues de guidage sont deux remblais plus ou moins parallèles aux hautes rives du fleuve.

Ces remblais aux extrémités incurvées sont bien protégés ou blindés de pierres. La tête incurvée des diguettes sert à guider l’écoulement à travers le pont et, par conséquent, ces diguettes sont désignées comme des diguettes de guidage (Fig. 23.4h).

iv. Principes de conception des guides-guides:

La Fig. 23.5 montre comment les diguettes de guidage guident le flux dans le pont. Le flux a tendance à s’attaquer à la route d’approche comme dans les ponts sans travaux d’entraînement (Fig. 23.4b) mais la situation telle que celle illustrée à la Fig. 23.4c ne peut pas être créée car le flux doit traverser le pont en effectuant un aller-retour tête incurvée C'est la longueur du guide qui maintient le flux à l'écart du remblai d'approche, évitant ainsi une éventuelle attaque et le débordement final des approches.

Les diguettes de guidage maintiennent une distance de sécurité entre les remblais d’approche et ceux possibles. Les têtes incurvées guident les eaux traversant le khadir (c’est-à-dire la largeur sur laquelle le fleuve serpente lors de fortes inondations) dans le canal étranglé. Les queues incurvées garantissent que la rivière n'attaque pas les remblais.

v. Longueur des guides de guidage:

La longueur des barres de guidage du côté amont est normalement maintenue entre 1, 0 et 1, 5 L (Fig. 23.6) pour les barres de guidage droites qui sont généralement préférées car il est constaté que les plaques de guidage droites parallèles permettent un écoulement uniforme depuis la tête de la plaque de guidage. à l'axe du pont. La longueur des faisceaux de guidage du côté aval est normalement de 0, 2 L, où L est la longueur du pont, comme indiqué sur la figure 23.6.

vi. Rayon pour la tête incurvée et la hauteur des traverses de guidage (Fig. 23.6):

Le rayon de la tête incurvée est généralement compris entre 0, 4 et 0, 5 fois la longueur du pont entre les culées, mais il ne doit être ni inférieur à 150 m ni supérieur à 600 m, sauf indication contraire des études sur modèles. Le rayon de la queue incurvée est compris entre 0, 3 et 0, 4 fois le rayon de la tête incurvée.

vii. Angles de balayage (Fig. 23.6) :

L'angle de balayage de la tête incurvée est compris entre 120 et 140 degrés, tandis que celui de la queue incurvée est compris entre 30 et 60 degrés.

viii. Conception des guides de guidage:

a) Largeur maximale:

La largeur supérieure des diguettes de guidage est généralement prévue pour que les matériaux puissent être amenés sur le site par des camions. Une largeur de 6, 0 m est jugée adéquate à cette fin.

(b) Conseil gratuit:

La planche libre minimale entre le niveau de l'étang (c'est-à-dire le niveau d'eau derrière les diguettes de guidage) et le haut des diguettes de guidage doit être comprise entre 1, 5 et 1, 8 m. L'eau dans l'étang reste toujours au niveau de qui est le niveau d'eau à la tête des digues de guidage, y compris afflux. Le même bord libre doit également être maintenu pour le remblai d'approche, car le niveau de l'étang est le même.

c) Pentes latérales:

Les pentes latérales des diguettes de guidage doivent être déterminées en fonction de la stabilité des pentes des remblais ainsi que de la prise en compte des gradients hydrauliques. En règle générale, une pente latérale de 2 (H) à 1 (V) est adoptée pour les sols essentiellement sans cohésion. Les pentes latérales de 2, 5 (H) à 1 (V) ou 3, 0 (H) à 1 (V) sont également utilisées, au besoin, à partir des considérations énoncées ci-dessus.

d) Protection des pentes:

La pente des berges de guidage au bord de la rivière doit être protégée contre les coups de bélier. Le tangage doit être prolongé jusqu'au sommet des diguettes de guidage et pris au moins à 0, 6 m. à l'intérieur de la largeur supérieure. Les pentes latérales arrière des diguettes de guidage ne sont pas soumises à l'attaque directe du débit de la rivière.

Celles-ci sont uniquement soumises aux éclaboussures de l'eau de l'étang. Ainsi, une couverture de terre argileuse ou limoneuse épaisse de 0, 3 m à 0, 6 m sera appropriée, à moins que l'on ne prévoie de fortes vagues, auquel cas une légère inclinaison de la pierre jusqu'à 1, 0 m au-dessus de l'étang niveau doit être fait. Le tangage au bord de la rivière peut être effectué à l'aide de blocs de béton de ciment, de pierres individuelles ou de pierres placées dans des caisses en treillis métallique.

e) Taille et poids des pierres pour le tangage:

La taille des pierres en tangage individuel pour résister au flux est donnée par:

Le tableau 23.1 indique la taille et le poids des calculs pour des vitesses allant jusqu'à 5, 0 m / s, en supposant que le poids spécifique des calculs est de 2, 65.

Remarque:

(1) Aucune pierre pesant moins de 40 kg ne doit être utilisée.

(2) Lorsque la taille requise des pierres n'est pas disponible sur le plan économique, des blocs de béton de ciment ou des pierres dans des caisses en treillis peuvent être utilisés comme pierres isolées d'un poids équivalent. Les blocs de béton de ciment sont préférables.

f) Épaisseur de tangage:

L'épaisseur, T, du tangage peut être calculée à l'aide de l'équation 23.2 donnée ci-dessous, sous réserve d'une valeur minimale de 0, 3 mètre et d'une valeur maximale de 1, 0 mètre.

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

Où, T = épaisseur en m

Q = Débit nominal en m 3 / sec

L'épaisseur du tangage doit cependant être augmentée de manière appropriée pour que des diguettes de guidage soient prévues pour les ponts traversant les principales rivières.

(g) Conception du filtre:

Un filtre conçu de manière appropriée est nécessaire sous la pente pour éviter la perte de matériaux de remblai à travers les pores de la pente en pierre / de la construction en blocs de ciment / de la caisse en pierre. Le filtre permettra également l'évacuation des eaux d'infiltration sans créer de pression de soulèvement sur le tangage.

h) Taille et poids des pierres pour tabliers de lancement:

La taille et le poids des pierres pour les tabliers de lancement peuvent être déterminés à l'aide de l'équation 23.3 ci-dessous:

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

Où, d = dia équivalent, de la pierre en m

V = Vitesse de calcul moyenne en m / sec.

Le tableau 23.2 indique la taille et le poids des pierres à utiliser dans les tabliers de lancement pour des vitesses allant jusqu'à 5, 0 m / s. en supposant que la densité de la pierre soit 2.65:

Remarques:

(1) Aucune pierre pesant moins de 40 kg ne doit être utilisée.

(2) Lorsque la taille requise des pierres n'est pas économiquement disponible, des blocs de béton de ciment ou des pierres dans des caisses en treillis peuvent être utilisés comme pierres isolées d'un poids équivalent, la préférence étant donnée aux blocs de béton de ciment.

(i) Forme et taille du tablier de lancement:

La largeur du tablier de lancement est généralement égale à 1, 5 d (max) (Fig. 23.7), où d (max) est le niveau d'affouillement maximal anticipé pour LWL. La valeur de d (max) doit être déterminée à l'aide du tableau 23.3.

Remarques:

(1) La valeur de dm est déterminée à partir de l'équation 3.17.

(2) x = différence de niveau entre HFL et LWL en mètres.

L'épaisseur du tablier de lancement à l'extrémité intérieure peut être maintenue à 1, 5 T et à l'extrémité extérieure à 2, 25 T, comme indiqué à la Fig. 23.7. La pente du tablier de lancement est généralement prise égale à 2: 1 pour les pierres en vrac et à 1, 5; 1 pour des blocs de béton de ciment ou des pierres dans des caisses métalliques.

(l) Caisses grillagées dans les pentes ou dans les tabliers:

Les caisses en fil doivent être en fil de fer galvanisé de 5 mm. Le maillage doit être de 150 mm. La taille des caisses en treillis pour les emplacements peu profonds et accessibles doit être de 3, 0 mx 1, 5 mx 1, 25 m. Les caisses doivent être divisées en compartiments de 1, 5 m de long par filet croisé s’il est possible que les caisses se renversent après leur pose.

Les dimensions maximales et minimales des caisses en treillis doivent être de 7, 5 mx 3, 0 mx 0, 6 m et 2, 0 mx 1, 0 mx 0, 3 m, respectivement. Lorsque les caisses sont grandes, les côtés doivent être solidement attachés à intervalles pour éviter tout renflement.

Exemple:

Un pont doit être construit sur une rivière dans les plaines alluviales ayant une largeur comprise entre les hautes rives, c’est-à-dire une largeur de Khadir de 1600 m. et un débit nominal de 16 000 m 3 / s. Indiquez si des digues de guidage sont nécessaires pour entraîner le débit de la rivière et, le cas échéant, concevez les digues de guidage. Vitesse nominale = 4, 0 m / sec. HFL = 33 JO m, LWL = 25, 10 m. Facteur de limon des matériaux du lit, f = 1, 25:

Solution:

D'après l'équation 3.18, voie navigable linéaire requise pour le pont = C

= 4, 8 √ 16 000 = 607 m. Adoptez 11 portées de 46, 0 m. . . W = 11 x 46, 0 = 506 m. = L

La largeur de Khadir = 1600 m. Par conséquent, des diguettes de guidage sont nécessaires pour guider le flux à travers le pont.

Longueur du guide:

De l'art. 23.3.2.4, la longueur du faisceau de guidage en amont du pont par rapport à l'axe du pont est comprise entre 1, 0 et 1, 5 L. Prenons une valeur de 1, 30 L, soit 1, 30 x 506 = 658 m. Longueur du faisceau de guidage côté aval = 0, 2 L = 0, 2 x 506 = 102 m.

Longueur totale du guide lié = 658 + 102 = 760 m.

Rayon de courbure de la tête et de la queue:

Rayon pour hauteur amont = 0, 4 L à 0, 5 L. Adoptons une valeur de R1 = 0, 4 SL = 0, 45 x 506 = 228 m.

Rayon de grand, R 2 = '0, 4 R, = 0, 4 x 228 = 91 m.

Angle de balayage :

Adoptez l’angle de balayage de la tête en amont à 130 ° et de la queue en aval à 45 °.

Largeur du dessus, Fee-Board, Pentes latérales, etc.:

Voir le tableau 23.1 pour une vitesse de conception de 4, 0 m / s et une pente latérale de 2: 1, dia. De pierre = 45 cm et poids = 126 kg. Des pierres de cette taille sont difficiles à obtenir économiquement et à manipuler. Par conséquent, des blocs de béton de ciment peuvent être coulés sur le site.

Faire la taille du bloc = 0, 5 mx 0, 5 mx 0, 3 m. Poids = 0, 5 x 0, 5 x 0, 3 x 2200 = 165 kg> 126 kg.

Épaisseur de tangage:

D'après l'équation 23.2, T = 0, 06 (Q) 1/3 = 0, 06 (16 000) 1/3 = 1, 51 m

Cependant, l’épaisseur maximale du tangage doit être de 1, 0 m. Adoptez donc cette valeur.

Taille et poids des pierres pour tablier de lancement :

D'après le tableau 23.2, la taille de la pierre pour une vitesse de conception de 4, 0 m / sec = 67 cm et un poids = 417 kg. La taille étant trop grande n'est pas disponible économiquement. Il est donc proposé d’utiliser des blocs de béton de ciment. L'épaisseur du bloc variera de 1, 5 T à 2, 25 T (Fig. 23.7).

c'est-à-dire que l'épaisseur variera de 1, 5 x 1, 0 à 2, 25 x 1, 0, c'est-à-dire de 1, 5 m à 2, 25 m.

Faire le bloc de 0, 75 mx 0, 75 m dans le plan.

Par conséquent, le poids minimal de chaque bloc = 0, 75 x 0, 75 x 1, 5 x 2200 = 1856 kg> 417 kg. Poids maximal du bloc à l'extrémité extérieure = 0, 75 x 0, 75 x 2, 25 x 2200 = 2785 kg. Donc satisfaisant. Forme et taille du tablier de lancement

Largeur du tablier de lancement = 1, 5 j (max); x = HFL - LWL = 33, 30 - 25, 10 = 8, 2 m. Tableau de base 23.3, d (max) de LWL -

(i) en tête incurvée en amont = [2, 25 (av.) d m - x]

(ii) Au niveau du guide de portion et de la queue incurvée en aval = (1, 5 dm-x)