Проект пересечения водотока

При определении  отметки бровки верховой СНД предварительно вычислим средние скорости и . Площадь живого сечения потока под мостом :

 

Средняя скорость движения воды под мостом:

 

Отношение расходов на пойме и общего: .

 

Подпор  вычислим, приняв по таблице при значение .

 

где – коэффициент, зависящий от величины пойменного расхода

 – средняя скорость под  мостом до размыва;

 – средняя скорость течения  нестесненного потока

 

Высота  набега волны при заложении откоса m=2, h_пб=1,55м:

 

Отметка бровки верховой СНД при РУВВ=114,7 продольном уклоне :

 

=114,7+1,06+572*0,0004+0,67+0,25=116,91

=114,7+0,67+0,25=115,62

 

где – подпор перед мостом

l_в – длина верховой СНД

 – продольный уклон водной  поверхности

 – высота набега воды на откос дамбы

0,25 –  запас.

 

Высота  насыпи верховой СНД рис.3.3.4 при отметке  поверхности поймы 112,7: h_н=116,91-112,7=4,21 м.

Пикетное  положение корня СНД:

 

 

3.4 Проектирование продольного  и поперечного профиля 

мостового перехода

 

3.4.1 Проектирование продольного  профиля мостового перехода

 

Минимальная отметка проектной  линии на пойме определяется из условия, чтобы бровка обочины была выше набега волны на 0,5 м.

 

 

где РУВВ – расчетный уровень воды;

 – подпор перед насыпью

 – высота набега волны

 – разность отметок оси  проезжей части и бровки обочины.

 

                                                              

 

где – подмостовой подпор, определяется по (3.3.5);

l_x – расстояние от конца отверстия моста до рассматриваемого сечения насыпи подхода.

Минимальная отметка моста на пойме вычисляется по формуле:

 

 

где Δz – подмостовой подпор

h_в – высота волны

 – подмостовой габарит,  для несудоходных пролетов (по [4] Г_м=0,5 м);

h_кон – высота конструкции пролетного строения.

В курсовом проекте на пойме следует принять  железобетонные балочные пролетные  строения. Для них высота конструкции  пролетного строения определяется:

 

                                                                            

где h_б – высота балки, принимается по таблице 3.4.1;

Δh – запас, необходимый для создания поперечного уклона проезжей части и устройства дорожной одежды (в курсовом проекте можно принять равным 0,15; 0,17; 0,20 и 0,30 для дорог IV, III, II и I категории).

 

 

Отметка моста на судоходных пролетах:

 

                                                          

 

где РСУ  – расчетный судоходный уровень (по заданию);

Г_С – высота судоходного габарита, зависит от класса реки в месте мостового перехода (по заданию);

h_кон – высота конструкции пролетного строения, зависит от конструкции пролетного строения (в курсовом проекте может быть принята 3,0-3,5 м в зависимости от габарита В.

 

Пикетное положение начала моста вычислим следующим образом. Предположим, что пересечение откоса подхода и проектной линии произойдет на пикете 249+960, расположенном на расстоянии (250+036,8)-(249+960)=76,8 м от вершины выпуклой кривой. Отметка проектной линии по (3.4.6):

 

.

 

Условная  высота насыпи над уровнем РУВВ (рис.3.4.4): .

Если  откос конуса подхода будет иметь  высоту 11,7 м, то горизонтальная проекция откоса при m=2 равна .

В этом случае пересечение откоса насыпи и горизонтальной линии с отметкой 126,6 (см. (3.4.3)) произойдет на РК(П)=249+986,69-2·11,7=249+963,29 что не соответствует первоначальному предположению.

Предположим, что пересечение проектной линии  и откоса конуса подхода РК(П) находится  на пикете 249+962. Вычислим Н₂₄₉₊₇₀=126,41 м, h₂₄₉₊₇₀=126,41-114,7=11,71; РК(НМ)=249+986,69 - 2·11,71=249+963,27 м, что не соответствует первоначальному предположению.

Предположим, что пересечение проектной линии  и откоса конуса подхода РК(П) находится  на пикете 249+963,2. Вычислим Н₂₄₉₊₇₃=126,42 м, h₂₄₉₊₇₃=126,42-114,7=11,72; РК(НМ)=249+986,69 - 2·11,72=249+963,25 м, что соответствует первоначальному предположению.

Следовательно, принимаем точку пересечения  проектной линии и откоса конуса левого подхода на пикете 249+963,23 как среднее значение из двух предыдущих.

Пролетное строение начала моста отодвигается от этой точки на 0,75 м. Начало моста  находится на пикете РК(НМ)=249+963,23-0,75=249+962,48.

Пикетное положение конца моста вычислим с учетом положения струенаправляющей дамбы на правой пойме.

Конец отверстия  моста находится на откосе СНД  на пикете 250+748,94. Ширина верха СНД равна 3,0 м. Откос конуса подхода при РУВВ=114,7 м с учетом ширины верха СНД находится на пикете 250+751,94. Пересечение конуса подхода и проектной линии вычислим подбором по схеме, аналогичной вычислению положения начала моста.

Предположим, что пересечение проектной линии  и откоса подхода находится на пикете 250+770. Вычислим проектную отметку на пикете 250+770, находящимся на расстоянии l=(250+770-250+649,8)=140,2 м от вершины кривой; . Условная высота насыпи h_250+770=125,37-114,7=10,67м; РК(П)=250+751,94+2·10,67=250+773,28 м.

Предположим, что пересечение проектной линии  и откоса подхода находится на пикете 250+773. Вычислим проектную отметку на пикете 250+773, находящимся на расстоянии l=(250+773-250+649,8)=123,2 м от вершины кривой; . Условная высота насыпи h_250+773=125,65-114,7=10,95 м; РК(П)=250+751,94+2·10,95=250+773,8 м.

Пикетное  положение конца моста РК(КМ)=250+773,4+0,75=250+774,15

Длина моста равна разности пикетного положения конца и начала моста:

 

.

Составим схему моста.

Судоходный  пролет должен обеспечить ширину подмостового габарита В (таблица 3.4.2). Для класса реки IV В=100 м. Если принять ширину опоры 2,0 м, то судоходный пролет должен быть не менее 102 м. Примем его равным 103 м.

Судоходный пролет расположим над серединой русла. От начала моста (249+962,48) до бровки русла (250+00) расстояние 37,52 м. Назначим в начале моста один пролет длиной 35 м. После него расположим неразрезное сталежелезобетонное пролетное строение (63+106+63) м. Середина пролета длиной 106 м расположится на пикете (249+962,48)+35+63+53=(250+113,48)

Остальные пролеты имеют общую длину 811,67-(35+63+106+63)=544,67 м. Примем 17 пролетов длиной 33 м. Общая длина моста 336 м, что больше требуемой длины на 16,33 м. Увеличим ширину укрепления у подошвы конуса левого подхода (у начала моста) на 16,33

Таким образом, схема моста 33+63+106+63+17х33. Длина моста 826 м. Начало на пикете (249+962,48), конец моста на пикете (249+962,48)+826=(250+788,48).

Габарит моста на дороге II технической категории равен Г=11,0.

 

3.4.2 Проектирование поперечного  профиля насыпей подходов

 

Насыпи подходов имеют ширину в  соответствии с категорией автомобильной  дороги. Откосы насыпи в нижней части  подвержены действию воды до отметки  с верховой стороны. С низовой  стороны действие воды распространяется до отметки РУВВ+0,5. В связи с  этим заложение откоса на участке  cd принимается 1:2.

 

 

Рисунок 3.4.6 Поперечное сечение насыпей подходов с верховой стороны (левый откос) и с низовой стороны (правый откос): РУВВ – расчетный уровень высокой  воды

 

Участок откоса ас имеет заложение сухой  насыпи в соответствии с видом  грунта насыпи. Если насыпь высотой  более 6 м возводится из глинистых грунтов, то на участке откоса ав заложение 1:1,75, а на участке вс 1:2.

В случае применения песчаных грунтов m=1,5; n=1,5.

Возможен  вариант поперечного сечения  профиля насыпей подходов с бермами  с верховой стороны или с верховой и низовой стороны (рис. 3.4.7).

 

Рисунок 3.4.7 Поперечное сечение подходов с  бермами

 

Бермы обеспечивают возможность съезда на струенаправляющую  дамбу и повышают устойчивость откоса.

Укрепление  откосов назначают из следующих  соображений.

Начало  паводка весною сопровождается ледоходом. В это время возможен заход  льдин из русла к насыпям подходов с верховой стороны. Сильные ветры вызывают волны, удар которых о поверхность откоса также угрожает его устойчивости. Поэтому с верховой стороны откосы укрепляют монолитным бетоном, сборными бетонными плитами на высоту Н_п (см. формулу (3.4.1)). Выше этой отметки откос укрепляют посевом трав по плодородному слою или нетканым синтетическим материалом (НСМ) с семенами трав.

Низовой откос в паводок не подвержен  действию льдин. За счет продольного  движения воды после моста ветровые волны гасятся и не оказывают  влияния на низовой откос. Поэтому  низовой откос укрепляют аналогично с неподтапливаемыми откосами насыпей (посев трав, НСМ и др.).

3.5 Чертеж «План мостового перехода»

 

Чертеж «План мостового перехода»  включает положение русла, насыпи подходов, струенаправляющие дамбы, срезку поймы.

Мост  изображается в виде двух параллельных относительно оси перехода линий. Указывается  начало и конец моста.

Бровки насыпи подхода относительно оси наносятся параллельными линиями как продолжение границ моста. Положение подошвы откоса относительно бровки рассчитывается в соответствии с высотой насыпи и заложением откоса. На откосе с высотой больше ограничивающей отметки Н_п наносится берма шириной 4 м. Показывается укрепление откоса.

Очертание струенаправляющей дамбы наносится  по данным расчета, выполненного в § 3.3. Показывается пикетное положение  корня дамбы. У подошвы речного  откоса показывается рисберма (упор укрепления откоса монолитным бетоном и сборными плитами).

При наличии  срезки поймы показывают ширину срезки и длину по данным расчета. Ширина равна разности ширины русла под  мостом и бытовой ( ). Длина срезки равна (3 4) .

В основной надписи (рис. 2.6.16 ) в графе 3 записывают «Проект мостового перехода», в  графе 4 – «План мостового перехода», М1:1000 или М1:500. план мостового перехода на основе рассмотренных ранее примеров приведен на рисунке 3.4.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. ТКП 45-3.03-19 (2006) – Автомобильные дороги. Нормы проектирования. – Минск, 2006.
2. ТКП 200-2009. Автомобильные дороги. Земляное полотно. Правила проектирования. – Минск, 2009.
3. ВСН 24-87. Определение максимальных расходов талых и ливневых вод на малых водотоках БССР. Миндорстрой БССР. 1987г. – 15 с.
4. ТКП 45-3.03-232-2011 (02250) – Мосты и трубы. Строительные нормы проектирования. – Минск, 2011.
5. Типовой проект Б3.008.1-2.08. Трубы железобетонные диаметром 500-2000 м для водопропускных сооружений на автомобильных дорогах. Минск. 2008.
6. Типовой проект Б3.503.1-8.04 «Укрепление водопропускных сооружений на автомобильных дорогах». Минск, 2004.