Материал: PROEKTIROVANIE_MOSTOVYKh_PEREKhODOV_NA_ZhELEZNYKh_DOROGAKh
x |
= av |
Lр |
. |
(43) |
|
||||
о |
б |
gI |
|
|
|
|
|
||
В рассматриваемом примере эта величина составляет
xо =1,26 1,82 |
|
508 |
= 895 |
м. |
|
|
|
||||
9,81 |
0,00034 |
||||
|
|
|
Тогда максимальный подпор воды перед насыпью, вызванный стеснением потока мостовым сооружением,
hн = 0,18 + 0,34 + 0,00034 · 895 = 0,82 м.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ НАГОНА ВОДЫ ВЕТРОМ
Высоту нагона воды ветром определяют по формуле
h |
= 0,25h2 |
+ k |
|
vw2 |
L |
cosα |
|
− 0,5h |
, |
(44) |
w g |
|
|||||||||
set |
а |
|
рв |
|
w |
а |
|
|
||
где ha – глубина воды в акватории, м; kw – коэффициент, принимаемый в зависимости от расчетной скорости ветра vw по табл. 16; в рассматриваемом примере скорость ветра (см. исходные данные) составляет 20 м/с, следовательно, kw = 2,1·10–6; vw – расчетная скорость ветра, м/с; в рассматриваемом примере (см. исходные данные) vw = 20 м/с; Lрв – длина разгона волны, м; при выполнении курсовой работы в качестве длины разгона волны допускается принимать длину прямолинейного участка русла реки с верховой стороны непосредственно перед мостовым переходом; в примере Lрв = 2000 м; αw – угол между продольной осью водоема и направлением ветра, град.; задается исходными данными, в рассматриваемом примере αw = 30°.
Таблица 16 Значение коэффициента kw, принимаемого в зависимости от расчетной скорости ветра
Расчетная скорость ветра vw, м/с |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
Коэффициент k |
w |
2,1·10–6 |
3,0∙10–6 |
3,9∙10–6 |
4,8∙10–6 |
Глубина воды в акватории ha в курсовой работе принимается как средняя глубина потока при НУВВ по всему морфоствору, т.е.
45
h = |
∑ωj |
, |
(45) |
|
∑bj |
||||
а |
|
|
где Σωj и Σbj – итоговые значения, соответственно, площади живого сечения, м2, и ширины разлива воды, м; см. значения в графах 3 и 4 табл. 8.
В рассматриваемом примере |
h |
= |
∑ωj |
= |
4880 |
= 5,21 |
м. |
||||
∑bj |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
а |
|
|
937 |
|
|
|
В рассматриваемом примере |
|
|
|
|
|
|
|
||||
h = |
2 |
|
−6 202 |
|
|
|
|
|
|
||
0,25 5,21 |
+ 2,1 10 |
|
|
|
2000 cos30° − 0,5 5,21= 0,03 м. |
||||||
|
|
|
|||||||||
set |
|
|
9,81 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ НАКАТА ВОЛНЫ НА ОТКОС ПОДХОДНОЙ НАСЫПИ
Высота наката волны на откос сооружения определяется по формуле
hrun = krkрkspkrunhв , |
(46) |
где kr и kр – коэффициенты, характеризующие шероховатость укрепления откоса; в курсовой работе принимается kr·kр = 0,9; ksp – коэффициент, учитывающий расчетную скорость ветра vw, определяется по табл. 17; для рассматриваемого примера при vw = 20 м/с; значение коэффициента заложения откоса m = 2 (см. исходные данные), ksр = 1,4; krun – коэффициент, определяемый по табл. 18 в зависимости от коэффициента заложения откоса m и пологости
волны |
|
λ |
|
; в рассматриваемом примере величина |
λ |
= 10 (см. исходные дан- |
||||
|
|
|
|
|||||||
|
hв |
|
|
|
hв |
|||||
ные) и m = 2, следовательно, krun = 1,8; hв |
– высота волны, м, вычисляемая |
|||||||||
по графикам для определения элементов ветровых волн; для рассматривае- |
||||||||||
мого примера (см. исходные данные) hв = 0,6 м. |
|
|
Таблица 17 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение коэффициента ksp |
|||||
|
|
|
|
|||||||
Скорость ветра vw, |
Коэффициент ksp при заложении откоса m |
|||||||||
|
|
м/с |
1–2 |
|
3–5 |
|
|
> 5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
≥ 20 |
1,4 |
|
1,5 |
|
1,6 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
10 |
1,1 |
|
1,1 |
|
1,2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
≤5 |
1,0 |
|
0,8 |
|
0,6 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
|
|
|
|
|
Значение коэффициента krun |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент krun при заложении откоса m |
||||
Пологость волны |
λ |
|
||||||||
hв |
2 |
|
3 |
5 |
10 |
20 |
||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
1,6 |
|
1,0 |
0,65 |
0,33 |
0,17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
1,8 |
|
1,2 |
0,77 |
0,38 |
0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
2,4 |
|
1,5 |
0,88 |
0,46 |
0,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В рассматриваемом примере hrun = 0,9 1,4 1,8 0,6 =1,36 м.
9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ДОРОГИ В ПРЕДЕЛАХ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА
Контрольными точками, ограничивающими снизу положение проектной линии в пределах мостового перехода, являются минимально допустимые отметки проектной линии в пределах моста и в пойме.
Минимальная отметка проектной линии на мосту определяется в пределах судоходных и несудоходных пролетов.
9.1.Определение минимальной отметки проектной линии
впределах судоходных пролетов
Минимальная отметка проектной линии в пределах судоходных пролетов определяется по формуле
Нmin(с) = РСУ + H + c − d, |
(47) |
где РСУ – отметка расчетного судоходного уровня, определенная в п. 2.3; для рассматриваемого примера РСУ = 314,79 м; H – высота подмостового габарита, м, в средней части пролета над РСУ, которая зависит от класса рек и принимается по табл. 9. В примере река на участке пересечения относится к водному пути 5 класса, следовательно, H = 10,50 м; c – строительная высота, м, наибольшего судоходного пролетного строения моста, отсчитываемая от низа конструкции в пролете до подошвы рельса, принимаемая по Приложению 3; для принятого в рассматриваемом примере судоходного пролетного строения с решетчатыми главными несущими фермами с треугольной решеткой с проездом понизу на железобетонных безбалластных плитах расчетным пролетом 110 м с = 1,69 м; d – расстояние, м, от подошвы рельса до бровки
47
земляного полотна, которое зависит от верхнего строения пути; в курсовом проекте принимается d = 0,75 м.
Для рассматриваемого случая
Hmin(c) = 314,79 + 10,50 + 1,69 – 0,75 = 326,23 м.
Таким образом, минимальная отметка проектной линии в пределах судоходных пролетов составляет Hmin(c) = 326,23 м.
9.2.Определение минимальной отметки проектной линии
впределах несудоходных пролетов
На несудоходных и несплавных реках, а также на судоходных реках в пределах несудоходных пролетов моста в качестве минимально допустимой отметки принимают большее из значений, определенных по следующим формулам.
Hmin(1 |
нс) = РУВВ p%+ М + c − d, |
(48) |
где РУВВр % – расчетный уровень горизонта высокой воды, м; в примере РУВВ1% = 316,69 м; М – нормируемое возвышение низа пролетных строений над РУВВр%, м, принимаемое по табл. 19; в примере М = 0,75 м; с – строительная высота, м, несудоходного пролетного строения моста, отсчитываемая от низа конструкции в пролете до подошвы рельса и принимаемая по Приложению 3; для принятых в примере (см.п. 3.2) сталежелезобетонных про-
|
|
|
Таблица 19 |
|
Нормируемые возвышения низа пролетных строений |
||||
|
|
|
|
|
|
Наименьшее возвышение элементов, м |
|||
|
|
|
|
|
Элемент моста |
Над уровнем воды на пике паводков |
Над наивысшим |
||
|
|
уровнем |
||
|
Расчетных М |
Наибольших М΄ |
||
|
ледохода М΄΄ |
|||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Низ пролетных строений при |
|
|
|
|
глубине подпертой воды |
|
|
|
|
1 м и менее; |
0,50 |
0,25 |
– |
|
то же, свыше 1 м; |
0,75 |
0,25 |
0,75 |
|
при наличии на реке зато- |
1,00 |
0,75 |
1,00 |
|
ров льда; |
|
|
|
|
при наличии карчехода; |
1,50 |
1,00 |
– |
|
на селевых потоках |
– |
1,00 |
– |
|
|
|
|
|
|
Верх площадки для установки |
0,25 |
– |
0,50 |
|
опорных частей |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
48
летных строений со сплошностенчатыми главными несущими балками с проездом поверху на балласте расчетным пролетом 45,00 м с = 4,86 м.
2 |
′ |
+ c − d, |
(49) |
Hmin(нс) = НУВВ p% + М |
|||
где НУВВр% – наибольший уровень горизонта высокой воды, м; в примере НУВВ0,33% = 317,09 м; М΄ – нормируемое возвышение низа пролетных строений над НУВВр%, м, принимаемое по табл. 19; в примере М = 0,25 м.
3 |
′′ |
+ с − d, |
(50) |
Н min(нс) = УВЛ + М |
|||
где УВЛ – уровень высокого ледохода, м, в курсовом проекте задается в исходных данных; в рассматриваемом примере УВЛ = 316,90 м; М″ – нормируемое возвышение низа пролетных строений над УВЛ, принимаемое по табл. 19; в примере М″ = 0,75 м.
Таким образом, в качестве минимально допустимой отметки проектной линии в пределах несудоходных пролетов для рассматриваемого примера выбирается большее из следующих значений:
Hmin(1 нс) = 316,69 + 0,75 + 4,86 – 0,75 = 321,55 м;
Hmin(2 нс) = 317,09 + 0,25 + 4,86 – 0,75 = 321,45 м;
Hmin(3 нс) = 316,90 + 0,75 + 4,86 – 0,75 = 321,76 м.
Минимально допустимая отметка проектной линии в пределах несудоходных пролетов моста составляет Hmin(нс) = 321,76 м.
Для обеспечения сохранности моста при проходе высоких вод кроме определения минимально допустимой отметки проектной линии в пределах несудоходных пролетов моста необходимо проводить проверку положения по высоте подферменной площадки опор:
Hпп ≥ РУВВ p% + М; |
(51) |
Hпп ≥ УВЛ + М′′, |
(52) |
где М и М″ – нормируемое возвышение верха площадки для установки опорных частей над, соответственно, РУВВр% и УВЛ (см. табл. 19).
Отметка уровня подферменной площадки определяется по формуле
Нпп = Нmin(нс) + d – c′ – cоп, |
(53) |
где Hmin(нс) – большее из значений, определенных по формулам (48)–(50); c′ – строительная высота, м, несудоходных пролетов на опоре; в курсовой работе
49