Іі. Определение отверстия под мостом

2.1. Определение коэффициента общего размыва

Минимальная ширина подмостового русла В_min=21.1 м. Площадь подмостового русла до размыва w_МДР=87.43 м². Среднюю глубину потока подмостового русла до размыва вычисляем по формуле:

(3)

м.

Среднее значение удельного расхода воды под мостом вычисляем по формуле:

(4)

м²/с

Среднюю глубину русла после размыва вычисляем по формуле:

(5)

где: V₁ – величина скорости динамического равновесия при Н=1;

у – показатель степени;

β – коэффициент, принимаемый для вероятности превышения расхода.

В зависимости от коэффициента пористости V₁=0.92; у=0.73 (табл.3, табл.4 [1]).

м

Средний коэффициент общего размыва:

(6)

Сравниваем коэффициент общего размыва с рекомендуемым (предельным):

Р<Р_П

0.88<1.5

Коэффициент общего размыва удовлетворяет условия.

2.2. Определение линии общего размыва

Принимаем в первом варианте ширину подмостового русла В_М=20.3 м. Площадь сечения подмостового русла до размыва в этом варианте w_МДР=85.44 м². Среднюю глубину потока определяем по формуле(3):

м.

Не размывающая скорость для не связанных грунтов определяется по формуле:

(7)

где Н – средняя глубина в русле, м;

d – средний диаметр частиц грунта.

м/с

Так (максимальная) глубина русла до размыва, для вертикали с бытовой отметкой дна 98.40 м, будет равна:

h_ДР = РУВВ - Н_i (8)

м.

Удельный расход на вертикали находим по формуле:

(9)

где Q_P – расчетный расход воды, м³/с;

b_М – ширина подмостового русла, м;

h_ДР,i – глубина на данной вертикали до размыва при расчетном уровне воды, м;

Н_ДР – средняя глубина под мостом до размыва при расчетном уровне, м.

м²/с

м/с

Так как скорость меньше размывающей (V_MAX < V₀). Глубину подмостового русла после размыва определяем по формуле:

(10)

м

Отметка дна после размыва на этой вертикали будет равна:

м

т.е. размыв составит 1.28 м.

Определяем гарантирующий запас по формуле:

(11)

м

Учитывая, что толщина верхнего слоя грунта в этом месте составляет 2.4 м, условие устойчивости дна обеспечено с большим запасом.

Аналогично определяем глубины после размыва на других вертикалях подмостового русла.

1)Отметка дна в месте расположения опоры 101.30 м.

м.

м

м

2) Отметка дна 98.90 м.

м.

м

м

3) Отметка дна 100.15 м.

м.

м

м

3) Отметка дна 102.10 м.

м.

м

м

2.3. Определение местного размыва

Для правильного фундирования опор определяют наинизшую отметку дна у опоры, получаемую суммированием общего и местного размыва. Глубину воронки у опоры определяем приближенно по теоретико-эмпирической формуле И.Я.Ярославцева:

(12)

где: k – коэффициент формы опоры;

V_ОП – скорость течения воды у опоры, м/с;

b – ширина опоры, м;

d – крупность несвязных грунтов подмостового русла, м;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Скорость течения воды у опоры рассчитываем через удельный расход q_ОП на вертикали опоры:

(13)

м²/с

м/с

Опоры принимаем прямоугольного сечения 35х35 см => b=0,35 м, k=1,25

м

Отметка дна у опоры будет составлять:

м.

III. Выбор схемы моста

Мост балочный железобетонный, с двумя пролетами 15 м таврового сечения. Габарит моста Г-6.5. Крайние опоры свайно-козловые, промежуточные опоры двухрядные. Предварительно назначаем длину сваи 17 м, глубина забивки 8м.

а) в)

Рис. 2. Сечение балки

а) промежуточная; в) крайняя.

Пролетное строение

Выравнивающий слой – 0,03

Гидроизоляция – 0,01

Защитный слой – 0,04

Асфальтобетон – 0,07

Рис. 2. Поперечная схема моста.

IV. Расчет опоры моста

4.1. Расчет нагрузок от собственного веса конструкции

1). Собственный вес пролетного строения

Таблица 2.

Наименование элемента	Расчет		γf
1. Асфальтобетон 2. Защитный слой 3. Гидроизоляция 4. Выравнивающий слой 5. Тротуар 6. Омоноличивание швов 7. Пролетное строение 8. Перила, ограждения и т. д.	h · b · ρ · g = 0.07 · 6.5 · 2.4 · 9.81 h · b · ρ · g = 0.04 · 6.5 · 2.4 · 9.81 h · b · ρ · g = 0.01 · 6.5 · 1.5 · 9.81 h · b · ρ · g = 0.03 · 6.5 · 2.4 · 9.81   h · b · ρ · g · n = 0.06 · 0.75 · 2.4 · 9.81 ·2 h · b · ρ · g · n = (0.4 · 4 + 0.5 · 2) · 0.15 · · 2.4 · 9.81   ∑ · 0.1 = 92.59 · 0.1	10.71 6.12 0.69 4.59   2.12 9.18 44.47   9.26	1.5 1.3 1.3   1.1 1.1 1.1	16.07 7.96 1.24 5.97   2.33 10.10 48.92
∑ = 92.59 9.26
	Σ = 101.85

2). Вес ригеля.

кН (14)

3). Вес сваи.

кН (15)

4.2. Определение расчетного усилия на сваю от нагрузки класса А 11

Временное усилие от нагрузки класса А 11 определяем по формуле:

(16)

где: Р – нагрузка на колесную ось, кН;

у′₁,у′₂ – ордината линии влияния под нагрузкой;

V^ЛЕВ, V^ПР – вертикальная нагрузка от подвижного состава слева и справа от оси моста, кН/м;

ω – площадь линии влияния, м.

Загружаем опору единичной нагрузкой и строим линию влияния изгибающего момента опорной реакции V₁ по формуле:

(17)

где: n – количество опор;

а – расстояние между парными опорами, м;

х – расстояние от единичной нагрузки до оси моста, м.

м²

м

м

Располагаем, нагрузки так чтобы наибольшая нагрузка была на крайней опоре.

м

м

м

Определяем нагрузку от колесной оси тележки.

(18)

где: Р^Н – нормативная нагрузка на колесную ось тележки, кН;

γ_fp – коэффициент надежности по нагрузке;

(1+μ) – динамический коэффициент.

кН (19)

(20)

где: λ – длина загружения линии влияния.

γ_fp = 1.2

(21)

кН

Определяем вертикальную нагрузку от подвижного состава по формуле:

(21)

кН (22)

кН/м

кН/м

м

кН

Нагрузка на сваю составит:

(22)

(23)

кН

кН

4.3. Определение расчетного усилия на сваю от нагрузки класса А 11+"Толпа"

Временное усилие от нагрузки класса А 11 определяем по формуле:

(24)

где: q_Т – нагрузка от толпы, кН/м.

м

м

м

м

м

Определяем нагрузку от колесной оси тележки по формуле (16):

кН

Определяем нагрузку от "толпы" по формуле:

(25)

кН/м (21)

кн/м

кН/м

кН/м

кН

Нагрузка на сваю составит:

кН

4.4. Определение расчетного усилия на сваю от нагрузки класса НК – 80

Временное усилие от нагрузки класса НК-80 определяем по формуле:

(26)

м

м

Определяем нагрузку от колесной оси:

(27)

кН/м

кн/м

кН

Нагрузка на сваю составит:

кН

4.5. Определение несущей способности висячей забивной сваи

За расчетную нагрузку на сваю N_Р принимаем N=284 кН.

Висячие забивные сваи проверяются на условие:

(28)

где: F_d – несущая способность висячей сваи, кН;

γ_К – коэффициент надежности опоры =1.65.

(29)

где: γ_С – коэффициент условий работы сваи в грунте;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

А – площадь поперечного сечения сваи, м²;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа;

γ_СR, γ_Сf – коэффициент условий работы грунта = 1, т.к. сваи забивные.

м²

м

кН

- условие удовлетворяется

Глубина забивки сваи равна 8 м.

V. Описание моста и СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Мост железобетонный на дороге V категории, габарит Г-6.5 с двумя пролетами по 15 м, и с одной промежуточной опорой. Пролеты из сборных балок, таврового сечения, с ненапрягаемой арматурой и с плоскими сварными каркасами. Вместо тротуаров назначаем служебные проходы шириной 0.75 м т.к. интенсивность пешеходов меньше 200 человек в сутки. Опора свайная двухрядная. Сваи квадратного сечения 35х35 длиной 16 м. Глубина забивки 8 м. Береговые опоры свайно-козловые без открылок.

Постройку моста начинают с геодезических и разбивочных работ, которые выполняются и в процессе, а также после завершения строительства.

Геодезические работы в себя включают: определение длины перехода, контрольное измерение неприступного расстояния между осями устоев левого и правого берега; разбивку и закрепление осей опор; разбивку и закрепление осей регуляционных сооружений, подходов, конусов; установку дополнительных реперов. Оси закрепляют створными столбиками вне зоны строительных работ. Для промеров через водоток вдоль оси перехода устраивают легкий свайный мостик.

Забивку свай осуществляют молотами с использованием направляющих. Для производства верховых работ сваи обстраиваются подмостями. Перед монтажом насадки намечают проектную линию срезки голов свай. Бетон срубают отбойными молотками, а лишнюю арматуру срезают автогеном, и загибают к центру, обвязывая проволокой. На головы свай устанавливают блоки насадки со сквозными окнами в виде усеченной пирамиды. Омоноличивание осуществляют путем бетонирования окон.

До начала установки балок возводят насыпь. Монтаж железобетонных пролетных строений производят стреловым краном верховым способом. Для обеспечения устойчивости ранее установленных балок до перемещения по ним крана предварительно омоноличивают продольные стыки балок. Укладывают настил из деревянных лежней, обеспечивающий распределение давления на несколько балок и предохраняющий железобетонную балку от недопустимых нагрузок.

В состав работ по устройству проезжей части входят: нанесение выравнивающего слоя, устройство деформационных швов, укладка гидроизоляционных слоев, устройство защитного слоя, устройство бордюрных элементов и ограждений, устройство покрытия проезжей части и тротуаров.

Список литературы

1. Тагильцев Н.Д. Методические указания "Расчет отверстия и составление схемы моста". Екатеринбург, УГЛТА, 2000.

2. СНиП 2.05.03 – 84*. Мосты и трубы. Нормы проектирования. Минстрой России, М. 1996.

3. Ярушина Т.М., Тагильцев Н.Д. Методические указания "Основания и фундаменты". Екатеринбург, УГЛТА, 2000.

4. Гибшман М.Е., Дедух И.Е. Мосты и сооружения на автомобильных дорогах. М.: Транспорт, 1981.

Дата добавления: 2015-07-19