Проект моста через р. Бысса на 279 км автодороги

1. Характеристика природно-климатических и обоснование технических условий проектирования

1.1 Характеристика технических условий проектирования

По заданию на дипломный проект необходимо запроектировать автодо-рожный мост через реку Бысса на участке Введеновка-Февральск-Экимчан.

Участок дороги отнесен к IV категории. При проектировании данного участка дороги приняты параметры:

— искусственные сооружения - под нагрузку А-14, Н-14,

— габарит моста - Г-8.0+2×0.75 м.

1.2 Характеристика природно-климатических условий района проектирования моста

Климатические условия

Мостовой переход на реке Бысса расположен в Селемджинском районе Амурской области. Основными факторами, определяющими климат района являются: географическое положение данного района на материке Азии, сложное устройство его поверхности, муссонный характер циркуляции атмосферы и циклоническая деятельность. Район мостового перехода входит в территорию, занимающую промежуточное положение между двумя областями с различными физико-географическими условиями: влажными прибрежными районами Тихого океана на востоке и континентальными пространствами Восточной Сибири и Монголии на западе.

Ближайшая к участку мостового перехода метеостанция-Бысса.

Таблица 1.1

Геофизические условия

Территория прохождения трассы относится к I дорожно-климатической зоне (согласно СНИП 2.05.02.85). Район находится в зоне островного распространения многолетнемерзлых грунтов. Верхняя граница мерзлоты непостоянна и колеблется в пределах 1,5 — 2,5 м от земной поверхности. На склонах водоразделов и сопок южной экспозиции мерзлота в летний период почти полностью оттаивает.

Наибольшая часть проектируемой трассы проходит по существующей автомобильной дороге.

Тип местности по характеру и степени увлажнения: в пойме-III на террасе - II.

Глубина сезонного промерзания грунтов под оголенной поверхностью приводится по метеостанции Бысса:

- глины и суглинки - 2,46 м;

- супеси и пески пылеватые - 2,99;

- пески средней крупности, крупные и гравелистые - 3,21 м;

- крупнообломочные грунты - 3,64 м.

1.3 Инженерно-геологические условия площадки расположения моста

мост конструктивный сооружение опора

В тектоническом отношении территория приурочена к Зее-Буреинской депрессии, которая представляет собой межгорный прогиб между срединным Буреинским массивом и Гонжинским выступом. Депрессия расчленяется на крупные структуры II порядка - Амуро — Зейскую и Нижне-Зейскую впадины, разделенные Амуро-Мамынским кристаллическим выступом.

Пойменные аллювиальные отложения представлены на левом берегу твердыми супесями мощностью 2,5 м, на правом - торфяниками мощностью 0,4 м, под которыми залегают мягкопластичные гравелистые слабозаторфованные глины (0,6 м), тугопластичные суглинки (1,3 м) и гравелистые супеси (1,8 м).

Под пойменным аллювием и в русле реки залегают галечниковые и гравийные грунты с супесью текучей. Мощность руслового аллювия колеблется от 3,0 до 7,0 м.

Ниже залегают плейстоценовые аллювиальные твердые суглинки и супеси с прослоями и линзами угля (0,1-0,4 м) мощностью 5,5-12, Ом. Под ними залегают палеоген-неогеновые терригенные отложения, представленные аргиллитоподобными суглинками, реже - супесями мощностью 6,0-10,5 м. При замачивании эти полускальные грунты превращаются в супеси и суглинки песчанистые, что отражается в наименовании грунта согласно лабораторным определениям.

В левобережье под аргиллитоподобными суглинками на глубине 21,0-23,0 м встречены дресвяные и щебенистые грунты (кора выветривания песчаников).

Грунтовые воды представлены двумя постоянными водоносными горизонтами. Первый приурочен к современным галечниковым грунтам, безнапорный. В период проведения изысканий установившийся уровень его залегал на глубине 0,0-1,0 м. В период паводков следует ожидать подъема уровня на 1,5-2,0 м и подтопления поймы. Воды относятся к хлористо-гидрокарбонатным со смешанным катионным составом и обладают слабой бикарбонатной и средней углекислой агрессивностью по отношению к бетону марки W4 по водонепроницаемости.

Второй от поверхности водоносный горизонт приурочен к плейстоценовым и палеоген — неогеновым отложениям и залегает в виде линз в интервале 12,5-25,0 м. По составу воды являются гидрокарбонатно-сульфатными натриево-калиевыми со слабой степенью углекислой а1рессивности по отношению к бетону марки ЧУ4 по водонепроницаемости.

Многолетнемерзлые грунты встречены на правобережье (скв. 1) в интервале 1,7-16,0 м. Температура грунтов по материалам изысканий 1992 г. (арх. № 16 816) составляла минус 1,0°С. Криотекстура грунтов массивная. Грунты относятся к слабольдистым (льдистость за Счет ледяных включений не превышает 5%).

Порядок напластования грунтов отображен на инженерно-геологическом разрезе на Листах 1, 2, а их физико-механические свойства и теплофизические характеристики представлены в Приложении И.

1.4 Гидрологические расчеты отверстия моста

В гидрологическом отношении р. Бысса изучена слабо. С 1940 г. на реке действовал только один водомерный пост на метеостанции Бысса. В 2001 году был перенесен на 60 км ниже в поселок Февральск. На посту измеряются только уровни воды. В качестве аналога для характеристики гидрологического режима принята р. Селемджа. Сведения о водомерных постах приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Наблюдения на постах отвечают всем требованиям. Сток на водомерном посту с. Усть — Ульма учитывается полностью. Ряды наблюдений имеют достаточную продолжительность.

1.5 Расчетные расходы и уровни воды

Для расчетов использовались материалы наблюдений на реках района расположения мостового перехода. Расчетам предшествовал анализ материалов наблюдений. На реке Бысса, где проектируется мостовой переход, проводились наблюдения только за уровнем воды. Водомерный пост находился в 60 км выше рассматриваемого створа. Период наблюдений до его закрытия в 2001 г. составил 60 лет. Поэтому определение расчётных гидрологических характеристик производилось как для неизученной реки. Максимальные расходы воды р. Бысса определены по методу аналогии. В качестве аналога принята река Селемджа. На ней использовались материалы наблюдений за уровнями на водпосту с. Норск, за уровнями и стоком на водпосту с. Усть-Ульма.

Максимальные расчётные расходы воды р. Селемджа по водпосту с. Усть-Ульма определялись по аналитической кривой распределения с использованием указанного выше ряда. Параметры кривой вычислялись по трем методам. За расчетную принята кривая с параметрами, вычисленными графоаналитическим методом. По этой кривой максимальный расход воды 1% ВП р. Селемджа в створе водпоста с. Усть-Ульма составил 13 400 м/с.

Расчётные максимальные расходы воды реки Бысса в створе проектируемого перехода определены по формуле аналогии, рекомендованной СП 33-101-2003

(1)

где: - модуль максимального срочного расхода воды реки-аналога расчетной вероятности превьппения Р% м³/с км²;

- коэффициент, учитывающий редукцию максимального модуля стока дождевого паводка с увеличением площади водосбора. В таблице 2.5.1 приведены расчётные максимальные расходы воды различнойвероятности превышения.

Таблица 1.3

Максимальные расчетные уровни воды реки Бысса определены гидроморфометрическим способом по кривым Q=f (H) и равнообеспеченным расходам. Кривые строились по трем морфостворам с учетом гидравлических и морфометрических характеристик русла и поймы.

1.6 Расчет отверстия моста через р. Бысса

Расчёт отверстия моста выполнен согласно пособию к СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМП-91). Результаты расчёта приведены в таблице 1.4.

Створ рекомендуемого к строительству моста, располагается в 1,3 км выше существующего железнодорожного моста трассы БАМ. Минимальная отметка верха пролётного строения принята 273,49 м по РУВВ 2% с учётом скоростного набега на опоры моста, высоты ветровой волны, дополнительного подпора от железнодорожного моста, высоты опорных частей, технического запаса и строительной высоты пролётного строения.

Положение мостового перехода определено по ситуационным условиям подходов к п. Февральск. Пересечение русла и поймы происходит под углом 90*.

Распределение расчётного расхода паводка по участкам живого сечения на переходе следующее:

- основное русло реки пропускает 36% расчётного расхода;

- левобережная пойма 55%;

- правобережная пойма 9%.

Проектом предусмотрено строительство на правом берегу регуляционных сооружений в виде грушевидной верховой дамбы К=5 м, на левом берегу верховая струенаправляющая дамба имеет длину 120 м и низовая - 60 м.

Крутизна откосов регуляционных сооружений 1:2. Ввиду большой скорости под мостом крепление откосов предусмотрено матрасами Рено Ь=0,23 м в нижней затапливаемой части насыпи. Выше предусмотрено укрепление каменной наброской с размером камня 0,15 м. Укрепление подошвы регуляционных сооружений также предусмотрено матрасами Рено, ширина укрепления принята с учётом глубины местного размыва у струенаправляющих дамб и конусов.

Таблица 1.4. Расчетные данные для проектирования моста

1.7 Определение общего размыва

Глубина воды после размыва определяется по формуле:

(2)

где — наибольшая глубина воды

— глубина воды до размыва

— коэффициент общего размыва

Результаты подсчета глубин воды после размыва приведены в таблице1.5.

Таблица 1.5

2. Разработка вариантов моста и их технико-экономическое сравнение

2.1 Общая концепция составления вариантов

Задача вариантного проектирования состоит в выборе наиболее целесообразного в данных условиях решения.

Общее направление вариантного проектирования состоит в том, что необходимо для конкретных местных условий на основании ряда исходных технических данных эскизно запроектировать варианты, определить технико-экономические показатели и сделать сравнение составленных вариантов с выбором оптимального для детальной проработки.

При разработке вариантов важно выбрать рациональные пропорции сооружения. В частности, составление вариантов начинается с разбивки на пролеты, которая определяется размерами подмостового габарита, гидрологическими, ледовыми условиями, а также условиями наиболее экономичной разбивки.

2.2 Разработка первого варианта

Выбор схемы моста

В первом варианте принята схема 42,6+63,6+2×42,6. В качестве пролетных строений используются сталежелезобетонные пролетные строения. Типовой проект серии 3.503.9-62. Опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайние опоры моста безростверковые двухрядные на буронабивных столбах диаметров 1.5 м и 1,35 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. № 791/6.

Промежуточные опоры моста массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м. Шкафная стенка разработана в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту № 791/6.

Покрытие проезжей части на мосту — сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 1.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

(3)

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

(4)

где — коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

(5)

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

(6)

где — ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.1

Таблица 2.1

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

- отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ — отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения

- отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+3,6=274,56

где hстр. — строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем по формуле:

- принимаем минимально возможный зазор 10 см

- принимаем минимально возможный зазор 10 см

Эскизный расчет опоры № 2

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

(7)

где m — масса всех балок в пролете;

л — длина пролета;

=1,1 — коэффициент надежности по нагрузке

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

(8)

где щ — площадь линии влияния;

— расчетное значение интенсивности временной вертикальной нагрузки;

— расчетное значение интенсивности постоянной вертикальной нагрузки.

тс

Учитывая вес тела опоры:

тс

Несущая способность столба:

(9)

где =1 — коэффициент условий работы столба в грунте;

=1 — коэффициент условий работы грунта дляпод нижним концом столба;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом столба

R = 0,75б4 (б1г'1d + б2б3г1h);

где б1, б2, б3, б4 — безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 7.7 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта основания, принимаемого с введением понижающего коэффициента, равного 0,9;

г'1 - расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3, в основании столба (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);

г1 - осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, кН/м3, расположенных выше нижнего конца столба (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);

d — диаметр, м, набивной и буровой свай, диаметр уширения (для сваи с уширением), сваи-оболочки или диаметр скважины для сваи-столба, омоноличенного в грунте цементно-песчаным раствором;

h — глубина заложения, м, нижнего конца стоба или его уширения, отсчитываемая от природного рельефа или уровня планировки (при планировке срезкой), для опор мостов - от дна водоема после его общего размыва при расчетном паводке;

R=159.79кПа

A — площадьстолба;

u — наружный периметр поперечного сечения столба;

=1 — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности столба;

— расчетное сопротивление i-го слоя грунта (табл. 1 приложения Б, табл. 2 СНиП 2.02.03-85) тс/м²;

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба, м.

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

(10)

где =533,82 тс — нормативная несущая способность столба;

=1,75 — коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

(11)

где k=1,2 — коэффициент, учитывающий действие момента;

=1422.02 тс — нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=305.042 тс — допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=87,43 тс — вес столба

столбов.L=18 м.

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора № 1: столба. L=8,5 м.

Опора № 3: столбов. L=18 м.

Опора № 4: столбов. L=15 м.

Опора № 5: столба. L=10 м.

Рисунок 2.1. Конструкция промежуточной опоры № 2

2.3 Разработка второго варианта

Выбор схемы моста

Во втором варианте принята схема (42,3+63+42,3)+2×24. В качестве пролетных строений используются балочные железобетонные пролетные строения с полной длиной 24 м, типовой проект серии 3.503.1-81.0-4, опорные части резиновые марки РОЧН 30×40×7,8 по ТУ 2539-008-0014 9334-96 «Части опорные резиновые армированные» и сталежелезобетонное пролетное строение с полной длиной 63.6 м, типовой проект серии 3.503.9-62, опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайняя опора моста № 1 - безростверковая двухрядные на буронабивных столбах диаметров 1.5 м. и 1,35 м.

Крайняя опора моста № 6 — козлового типа. Выше обреза фундамента — сборные столбы диаметром 0,8 м. Фундамент — буронабивные столбы диаметром 1,5 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. № 791/6.

Промежуточные опоры моста №№ 2,3,4 массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м.

Промежуточные опора № 5 — принята выше уровня ледохода на сборных железобетонных столбах диаметром 0,8 м, ниже аналогично промежуточным опорам № 2,3,4.

Покрытие проезжей части на мосту — сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 1.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

где — коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

где — ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.2

Таблица 2.2

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

- отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ — отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения

- отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+3,7=274,66

где hстр. — строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем:

Эскизный расчет опоры № 2.

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

тс

Учитывая вес тела опоры:

тс

Несущая способность столба:

R = 0,75б4 (б1г'1d + б2б3г1h);

R=200,94кПа

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

где =643,45 тс — нормативная несущая способность столба;

=1,75 — коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

где k=1,2 — коэффициент, учитывающий действие момента;

=1677,48 тс — нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=367,68 тс — допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=102 тс — вес столба

столбов.L=21 м.

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора № 1: столба. L=9 м.

Опора № 3: столбов. L=21 м.

Опора № 4: столбов. L=12 м.

Опора № 5: столба. L=18 м.

Опора № 6: столба. L=10 м.

Рисунок 2.1. Конструкция промежуточной опоры

2.4 Разработка третьего варианта

мост конструктивный сооружение опора

Выбор схемы моста

В третьем варианте принята схема (3×63). В качестве пролетных строений используются сталежелезобетонные пролетные строения. Типовой проект серии 3.503.9-62. Опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайние опоры моста безростверковые двухрядные на буронабивных столбах диаметром 1.5 м и 1,35 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. № 791/6.

Промежуточные опоры моста массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м.

Покрытие проезжей части на мосту - сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 1.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

где — коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

где — ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.3

Таблица 2.3

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

- отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ — отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения

- отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+4,04 =275,00

где hстр. — строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем:

Эскизный расчет опоры № 2

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

тс

Учитывая вес тела опоры:

тс

Несущая способность столба:

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

где =645,45 тс — нормативная несущая способность столба;

=1,75 — коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

где k=1,2 — коэффициент, учитывающий действие момента;

=1672,26 тс — нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=368,83 тс — допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=106,86 тс — вес столба

столбов. L=22 м.

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора № 1: столба. L=12 м.

Опора № 3: столбов. L=22 м.

Опора № 4: столба. L=13 м.

Рисунок 2.1. Конструкция промежуточной опоры

2.5 Разработка четвертого варианта

Выбор схемы моста

В четвертом варианте принята схема (3×42)+3×24 В качестве пролетных строений используются балочные железобетонные пролетные строения с полной длиной 24 м, типовой проект серии 3.503.1-81.0-4, опорные части резиновые марки РОЧН 30×40×7,8 по ТУ 2539-008-0014 9334-96 «Части опорные резиновые армированные» и сталежелезобетонное пролетное строение с полной длиной 63.6 м, типовой проект серии 3.503.9-62, опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайняя опора моста № 1 - безростверковая двухрядные на буронабивных столбах диаметров 1.5 м и1,35 м.

Крайняя опора моста № 6 — козлового типа. Выше обреза фундамента — сборные столбы диаметром 0,8 м. Фундамент — буронабивные столбы диаметром 1,5 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. № 791/6.

Промежуточные опоры моста №№ 2,3,4 массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м.

Промежуточные опоры № 5,6 — принята выше уровня ледохода на сборных железобетонных столбах диаметром 0,8 м, ниже аналогично промежуточным опорам № 2,3,4.

Покрытие проезжей части на мосту — сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 2.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

где — коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

где — ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.4

Таблица 2.4

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

- отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ — отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения - отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+3,26=274,22

где hстр. — строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем:

Эскизный расчет опоры № 2.

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

тс

Учитывая вес тела опоры: тс

Несущая способность столба:

R = 0,75б4 (б1г'1d + б2б3г1h);

R=163,83кПа

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

где =509,24 тс — нормативная несущая способность столба;

=1,75 — коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

где k=1,2 — коэффициент, учитывающий действие момента;

=1291,84 тс — нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=290,99 тс — допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=82,6 тс — вес столба

столбов. L=17 м. ш

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора № 1: столба. L=9 м.

Опора № 3: столбов. L=17 м.

Опора № 4: столбов. L=10,5 м.

Опора № 5: столба. L=22 м.

Опора № 6: столба. L=22 м.

Рисунок 2.1. Конструкция промежуточной опоры

2.6 Разработка пятого варианта

Выбор схемы моста

В пятом варианте принята схема 24+63,6+4×24 В качестве пролетных строений используются балочные железобетонные пролетные строения с полной длиной 24 м, типовой проект серии 3.503.1-81.0-4, опорные части резиновые марки РОЧН 30×40×7,8 по ТУ 2539-008-0014 9334-96 «Части опорные резиновые армированные» и сталежелезобетонное пролетное строение с полной длиной 63.6 м, типовой проект серии 3.503.9-62, опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайние опоры моста — козлового типа. Выше обреза фундамента — сборные столбы диаметром 0,8 м. Фундамент — буронабивные столбы диаметром 1,5 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. № 791/6.

Промежуточные опоры моста №№ 2,3 массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м.

Промежуточные опоры № 4,5,6 — принята выше уровня ледохода на сборных железобетонных столбах диаметром 0,8 м, ниже аналогично промежуточным опорам № 2,3.

Покрытие проезжей части на мосту — сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 2.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

где — коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

где — ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.5

Таблица 2.5

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

- отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ — отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения

- отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+2,65=273,61

где hстр. — строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем:

- принимаем минимально возможный зазор 10 см

Эскизный расчет опоры № 2.

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

тс

Учитывая вес тела опоры:

тс

Несущая способность столба:

R = 0,75б4 (б1г'1d + б2б3г1h);