Напоминаем, что когда Вы определяете отметку УМВ реки по карте, чтобы нанести на профиле границы русла реки, то интерполировать Вам следует вдоль русла реки, см. рис.2.2.

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 14

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

◄Рис.2.2. Определение отметки уровня меженых вод путем интерполяции вдоль русла реки: УМВ=356,50 м

На рис.2.2. показано, как определяется отметка УМВ путем интерполяции вдоль русла реки. Если бы Вы приняли отметку УМВ =360,00 м – это было бы ошибкой! Вы необоснованно завысили бы отметку УМВ, от которой в проекте ведутся все расчеты. Но тогда и высота подходной (пойменной) насыпи стала бы на 3,50 м выше, чем необходимо, и высота опор тоже и, возможно, длина всего моста стала бы больше. То есть увеличилась бы стоимость всего комплекса мостового перехода. Это увеличение выражалось бы в миллионах рублей! И все из-за одной ошибки при определении отметки УМВ. Поэтому будьте особенно внимательны при определении отметок УМВ на пересечениях постоянных водотоков.

Отметку дна реки Вы определить не сможете. На продольном профиле дно реки следует показать условно на «глубине» примерно 1 – 2 м[19].

2.3. Продольный профиль в пределах мостового перехода

Проектная линия должна быть в пределах всей ширины разлива высоких вод не менее чем на 3 м выше расчетного уровня высоких вод РУВВ, который должен быть показан на продольном профиле, см. рис.2.3.

◄Рис.2.3. Варианты проектной линии в пределах мостового перехода и минимальное превышение проектной отметки Н_пр над отметкой расчетного уровня высоких вод РУВВ: а – на площадке; б – на уклоне

Тогда будут выполнены два основных условия, обеспечивающие безопасность, бесперебойность и плавность движения поездов в пределах мостового перехода:

1) низ пролетного строения на несудоходных и несплавных реках должен возвышаться над уровнями высоких вод (расчетным РУВВ и наибольшим НУВВ) соответствующих вероятностей превышения, а также над наивысшим уровнем ледохода НУЛ не менее, чем на наименьший требуемый запас;

2) минимальная отметка бровки земляного полотна в пределах возможного разлива реки должна возвышаться не менее чем на 0,5 м над наибольшим уровнем высокой воды соответствующей вероятности превышения с учетом максимального подпора воды перед насыпью, ветрового нагона и наката волны на откос насыпи.

Соответствующие пояснения, формулы и рисунки приведены в работах: /2, п.8.7/, /9, п.2.3/, /10, п.12.1/, /11, п.5.4/.

Ниже приведены формулы для расчета минимально допустимой отметки проектной линии на мосту для несудоходных и несплавных рек H_min(нс) в соответствии с работой /10, п.12.1, формулы (12.2) - (12.4), с.395/.

H_{min (нс)} = РУВВ _p% + M_РУВВ + с – d , (2.2)

H_{min (нс)} = НУВВ _p% + M_НУВВ + с – d , (2.3)

H_{min (нс)} = УВЛ _p% + M_УВЛ + с – d , (2.4)

где РУВВ _p% , НУВВ _p% , УВЛ _p% - расчетный, наивысший уровни

высокой воды и уровень

высокого ледохода

соответствующих p% - ных

вероятностей превышения, м;

M _РУВВ , M_НУВВ , M_УВЛ - нормируемые возвышения низа

пролетных строений над

соответствующими уровнями, м;

с –наибольшая строительная высота

пролетного строения моста,

отсчитываемая от низа

конструкции в пролете до

подошвы рельса на мосту, м;

d –разность отметок бровки земляного полотна подходной насыпи и подошвы рельса на мосту, м.

В курсовом проекте приняты такие значения величин с, м, и d, м, входящих в формулы (2.2) – (2.3), чтобы обеспечить выполнение требуемых запасов М при худшем сочетании с и d, возможном в проекте.

Значения нормируемых возвышений М (на железных дорогах общей сети) приняты для условий: глубина подпертой воды свыше 1 м, на реке нет заторов льда, карчехода и селевых потоков /10, табл.12.1, с.397/).

Максимальная строительная высота принята для балочного пролетного строения из предварительно напряженного железобетона полной длиной l_п =34,20 м, с _max = 2,94 м /12, прил.1, с.30/.

Разность отметок бровки подходной насыпи и подошвы рельса на мосту d_min , м (минимально возможная в курсовом проекте - рассчитана для условий проектирования железнодорожной линии IV категории):

- для деревянных шпал III типа /13, рис.1.4.58, с.191/ d_ш = 0,15 м;

- при гравийно-песчаном балласте без песчаной подушки /1, табл.13/ d_бал = 0,30 м;

- для земляного полотна однопутной линии с трапецеидальной сливной призмой /1, п.5.12/ d _сл.п. = 0,15 м;

откуда d_min = 0,15 + 0,30 + 0,15 = 0,60 м.

Таким образом, были приняты или рассчитаны следующие значения и превышения, входящие в формулы (2.2) – (2.4), все величины выражены в метрах:

1) НУВВ _max = РУВВ + 0,50 (принято одинаковым для всех рек);

2) УВЛ _max = РУВВ - 0,50 (принято одинаковым для всех рек);

3) M_РУВВ = 0,50;

4) M_НУВВ = 0,25;

5) M_НУЛ = 0,75;

6) c _max = 2,94;

7) d_min = 0,60 .

Следовательно, расчетные формулы (2.2) – (2.4) могут быть переписаны в виде

H_{min (нс)} = РУВВ _p% + M_РУВВ + с – d = РУВВ_р% + 0,50 + 2,94 – 0,6 0 =

= РУВВ_р% + 2,8 4 , (2.5)

H_{min (нс)} = НУВВ _p% + M_НУВВ + с – d = РУВВ_р% + 0,50 + 0,25 + 2,94 –

- 0,6 0 = РУВВ_р% + 3, 09 , (2.6)

H_{min (нс)} = УВЛ _p% + M_УВЛ + с – d = РУВВ_р% - 0,50 + 0,75 + 2,75 –

- 0,6 0 = РУВВ_р% + 2,59 . (2.7)

Так как из рассчитанных по формулам (2.5) – (2.7) отметок H_{min ( нс)} следует выбирать наибольшую, то минимальный «запас» проектной линии на мосту над расчетным уровнем высоких вод должен быть не менее 3,00 м, см. формулу (2.6) – округленно с учетом неточности масштаба карты.

Для выполнения второго требования – незатопления бровки земляного полотна – расчеты минимальной отметки проектной линии на поймах H_{min ( п)} следует выполнять по формуле /2, формула (8.16), с.294/

H_{min (п)} = НУВВ_р% + z + h_н.в. + 0,5 , (2.8)

где z – величина подпора воды перед мостом, м;

h_н.в. – высота наката волны на откос насыпи, м.

Величина подпора (при отсутствии струенаправляющих дамб) определяется по формуле /2, п.8.7, с.296, рис.8.34 б/

z = z΄ + i_в (l – L_отв) , (2.9)

где z΄ - возвышение гребня подпора в продольном направлении

над бытовым уровнем воды, м;

i _в - уклон подпертого потока вдоль земляного полотна с

верховой стороны перехода, м;

l - расстояние от точки пойменной насыпи, где требуется

определить отметку бровки земляного полотна, до речной

грани ближайшего устоя моста, м;

L_отв – отверстие моста в свету, м.

Величина z΄ может быть определена по формуле /2, формула (8.13), с.285/

z΄ = η·v_м² , (2.10)

где η – коэффициент, зависящий от доли расчетного расхода,

пропускаемого поймами;

v _м – средняя скорость течения воды под мостом, м/с.

Для определения необходимого “запаса” над отметкой НУВВ_р%, который можно было бы рекомендовать в курсовом проекте для расчета минимальной отметки проектной линии на поймах, условно приняты следующие значения величин, входящих в формулы (2.9) и (2.10):

1) η = 0,14 , согласно /2, с.285/;

2) v_м=2,00 м/с, согласно /14, с.283/;

3) i_в = 0,0003 ‰, согласно /14, с.289/;

4) l = 3L; согласно /2, рис.8.34 б/;

5) L_отв = 600 м; приблизительное отверстие моста для больших рек, которые могут встретиться на некоторых учебных топографических картах.

Подставив данные значения в (2.10) и в (2.9), получим z = 0,92 м. Это значение подпора условно принимается равным для всех рек и ручьев, что является большим упрощением, допустимым лишь в курсовом проекте.

Высота наката волны на откос насыпи для предварительных расчетов может быть принята h_н.в. = 1,00 м, по работе /2, табл.8.2, рис.8.36, с.296/ при следующих значениях параметров:

1) разгон волн равен 0,8 км;

2) скорость ветра равна 20 м/с;

3) средняя глубина воды на пойме равна 2 м;

4) крутизна откоса насыпи составляет 1:3 (принято самое пологое значение);

5) тип укрепления насыпи – бетонирование.

Следовательно, формула (2.8) примет вид (с учетом принятого ранее соотношения НУВВ _max = РУВВ + 0,50):

H_{min (п)} = НУВВ_р% + z + h_н.в. + 0,50 = РУВВ_р% + 0,50 + 0,92 + 1,00 +

+ 0,50 = РУВВ_р% + 2,92. (2.11)

Таким образом, в пределах всей ширины разлива высоких вод в соответствии с (2.11)- округленно, проектная линия должна возвышаться над РУВВ не менее чем на 3,00 м. Отметку РУВВ необходимо подписывать на прдольном профиле в каждом месте пересечения постоянного водотока.

На рис.2.62 (см. выше) показаны два варианта проектной линии в пределах мостового перехода и минимальное превышение проектной отметки Н_пр над РУВВ, что соответствует выведенным нами формулам (2.6) и (2.11) – округленно.

При обеспечении запаса в 3 м над РУВВ (для принятых выше допущений) будут выполнены оба требования, предъявляемые к проектной линии в пределах мостового перехода:

1) возвышение низа конструкции над уровнями высокой воды (расчетным и наивысшим) и наивысшим уровнем ледохода (конструктивное требование – учитывает то обстоятельство, что пролетные строения свободно лежат на опорных частях и могли бы быть повреждены напором воды, плывущими предметами, льдом или даже сдвинуты, опрокинуты);

2) возвышение бровки земляного полотна над наивысшим уровнем высокой воды (гидравлическое требование – по условию защиты земляного полотна от размыва при переливании высокой воды в паводок , когда значительно возрастают скорости течения, а следовательно, размывающая способность водного потока).

2.4. Составление схемы моста

После того, как намечена проектная линия в пределах мостового перехода (выше РУВВ не менее, чем на 3,00 м) следует определить схему моста: выполнить разбивку моста на пролеты и выбрать типы пролетных строений.

В курсовом проекте рекомендуется следующая последовательность определения схемы моста.

1. По продольному профилю определяют высоту насыпи возле устоев моста. Для этого от геометрической середины русла реки откладывают в обе стороны величины L_отв /2, м. Графически (с точностью до 1,00 м = 1мм на миллиметровке) определяют высоты насыпи по концам моста (вычитая из проектных отметок отметки земли), складывают их и делят пополам. Полученная величина и будет средней высотой насыпи возле устоев моста h_н, м.

2. Задаются числом пролетов моста. Число пролетов n назначают нечетным, чтобы в средней, предположительно, самой глубокой части реки не было промежуточных опор. Все пролетные строения принимают одинаковой длины. Статическая схема – балочная разрезная. Устои принимают обсыпные с постоянной крутизной откоса 1:1,5. Обоснование рекомендуемой балочно-разрезной системы см. прил.4 пункт П.4.3.

3. По приближенным формулам рассчитывают два значения минимально необходимой полной длины пролетных строений l_п(min), м, в зависимости от определенной средней высоты насыпи возле устоев h_н, м, назначенного числа пролетов n и потребного отверстия моста L _отв, м:

1) исходя из условия обеспечения потребного отверстия моста в свету между откосами конусов уклоном 1:1,5 (при ширине устоев по фасаду l_у = 4,00 м – каждый устой) на отметке РУВВ (ниже низа пролетных строений на 1,00 м) за вычетом суммарной ширины промежуточных опор (шириной по фасаду l_оп = 3,00 м – каждая опора), без учета суммарной величины деформационных зазоров:

l_{п(min)Lотв} = (L_отв – 6 + 3· n) / n , (2.12)

2) исходя из условия обеспечения необходимого уклона откосов конусов обсыпных устоев, равного 1:1,5 при высоте насыпи h_н, м и ширине главного русла реки на уровне меженных вод В_р, м :

l_п(min)Вр = (В_р + 3· h_н - 6 ) / n . (2.13)