Независимость работы моста и насыпи
В настоящее время каждое мостовое сооружение содержит в своей конструкции элементы разъединения моста и насыпи. К ним относятся жесткие или массивные устои, шкафные блоки и ДШ над устоями. Проезжая часть на мосту и на подходах состоит, как правило, из разномодульных материалов.
Взаимодействие между насыпями и мостом подменяются взаимодействием между насыпями и устоями. Эти взаимодействия антагонистичны, так как давление насыпи на устой является нагрузкой, на которую этот устой рассчитывают.
По аналогии с большими мостами малые мосты проектируют как самостоятельные сооружения по отношению к насыпям подходов. Сначала строят мост, а после этого отсыпают насыпь или, при опережающем строительстве насыпи, оставляют прогал, в котором возводят мост.
Представляет интерес другое взаимодействие между двумя рядом расположенными сооружениями.
Во время Великой Отечественной войны при краткосрочном и кратковременном восстановлении железнодорожных мостов опоры, часто высокие, выполняемые в дереве, не рассчитывали на восприятие продольных горизонтальных нагрузок от торможения или сил тяги подвижного состава. Эти нагрузки посредством рельсов передавали на насыпи подходов. Таким образом насыпи «помогали» мосту.
Совместная работа насыпи и моста обеспечивается при этом за счет гибкости опор и наличия мостового полотна, который является общим элементом для моста и подходов к нему. Многочисленные испытания железнодорожных мостов, проведенные в СССР и за рубежом, показали, что в восприятии и передаче продольных сил принимают участие также контррельсы, охранные брусья, слой балласта и пролетное строение.
Чем более податливы промежуточные опоры и устои, тем большая нагрузка передается на насыпь. Так, на эстакаде, расположенной на ст. Угольная (участок железной дороги Тында—Беркакит), с гибкими опорами в виде плоских рам на промежуточные опоры приходится всего 2—3% от продольного усилия.
Разноэтапность строительства моста и насыпи, выполняемого, как правило, разными организациями, затрудняет обеспечение сложных функций, возлагаемых на зону сопряжения. Одна из них — обеспечение «мягкого въезда» на мост. Мягкий въезд предполагает, в свою очередь, одинаковую жесткость покрытия на мосту и на подходах и равные просадки моста и подходной насыпи.
При разноэтапности строительства моста и насыпи возникают также трудности при возведении различных инженерных устройств, расположенных в зоне сопряжения моста с насыпью. К ним относятся переходные плиты и опорные лежни под них; барьерное ограждение или парапеты; струенаправляюшие, берегоукрепительные, дренажные, руслоформирующие, термостабилизирующие устройства; электро- и теплотрассы; продуктопроводы; устройства сопряжения с рядом расположенными или пересекаемыми автомобильными и железными дорогами, теплотрассами, подпорными стенками и тоннелями; укрепление конусов, русла и откосов; регуляционные сооружения; водоотвод с проезжей части моста и насыпи; анкерное крепление; лестничные спуски и др. Качество выполнения этих устройств часто остается очень низким.
Раздельное и независимое устройство моста и насыпи усложняет также качественное выполнение тех мостовых сооружений, которые основаны на тесном взаимодействии моста и насыпи. К ним относятся балочные мосты на лежневых устоях, распорные мосты (мосты- щели) и арочные засыпные мосты.
Применяемый в настоящее время общий для мостов всех классов принцип независимости моста и насыпи для малых мостов нецелесообразны. Малые мосты, имеющие незначительные габаритные параметры и врезанные в насыпь, не должны быть самостоятельными.
