Раздел 1(7-15) (Проект моста через реку Куркальту на 140 км автомобильной дороги Комсомольск-на-Амуре - Чегдомын)

1 Исходные данный

1.1Задание на разработку проекта

Задание на разработку инженерного проекта «Строительство мостового перехода через р. Куркальту на 140 км автомобильной дороги Комсомольск-на-Амуре – Чегдомын в Хабаровском крае»

Основные технические параметры для проектируемого участка автомобильной дороги определены заданием на разработку проектной документации и составляют:

• категория дороги – IV;

• число полос движения – 2;

• ширина земляного полотна – 10.0м;

• ширина полосы движения – 3.0м;

• ширина проезжей части – 6.0м;

• ширина обочин – 2.0м;

• тип дорожной одежды – переходный, гравийное покрытие;

• габариты мостов и путепроводов – Г-8+2х0.75

• искусственные сооружения – капитальные, под нагрузку А14; Н14;

• расчетная скорость движения – 80км/ч.

1.2 Природные условия строительства

1.2.1 Климат

Основными факторами, определяющими климат рассматриваемого района проектируемой трассы автодороги, являются: географическое ее положение на восточной окраине обширного Азиатского континента, граничащий с Тихим океаном, сложное устройство поверхности, муссонный характер циркуляции атмосферы и циклоническая деятельность.

В связи с этим климат здесь формируется под воздействием как океанических, так и континентальных факторов. Кроме этого на климат района оказывают влияние местные факторы. Одним из таких являются хребты Баджальской, Буреинский и Дусе – Алинь. Хребты представляют собой мощные барьеры, влияющие на циркуляцию воздушных масс и изменение климатических характеристик.

Ближайшая к рассматриваемому району являлась метеостанция Ирумка. С 1990 г. станция закрыта.

Решающую роль в формировании термического режима в районе трассы является циркуляция атмосферы.

Преобладание в течение зимнего сезона континентальных воздушных масс, сказывается в значительном понижении температуры воздуха. Так абсолютная минимальная температура воздуха самого холодного месяца января минус 52ºС.

Абсолютный максимум самого теплого месяца июля плюс 39ºС. Такая большая амплитуда температур, в первую очередь объясняется влиянием выше указанных хребтов, которые являются естественными барьерами между континентальными и океаническими воздушными массами. Средняя годовая температура района составляет минус 4.0ºС, что указывает на наличие вечной мерзлоты.

Это подтверждают данные инженерно – геологических изысканий. В результате их проведения обнаружена островная мерзлота по трассе. В остальных местах, глубина промерзания грунтов в малоснежные зимы может составлять более 3.2м.

Режим осадков определяется условием муссонной циркуляции, циклонической деятельностью и характером рельефа. Взаимодействие этих факторов обуславливает существенное различие между количеством осадков, выпадающих по сезонам года. Среднее количество осадков за год составляет 719мм.

Наибольшее их количество выпадает в июле – августе, при этом за сутки в этот период может выпасть месячная норма.

Несмотря на то, что в зимний период выпадает небольшое количество осадков, высота снежного покрова к концу зимы достаточно большая. Чаще всего она составляет 60 – 80см.

Повторяемость направления ветра характеризуется сезонной периодичностью.

На основное влияние оказывает направление долины реки Амгунь.

Практически от самого истока до устья долины вытянута в северо – восточном направлении.

В результате этого зимой преобладают ветры юго – западного направления, а в теплый период как юго – западного, так и северо – восточного.

Наибольшие скорости ветра 1 раз в 10 и 20 лет соответственно составляют 22 и 24 м/с.

1.2.2 Инженерно-геологические условия района строительства

Литологическое строение толщи изучено 5 скважинами, расположенными на расстоянии 12-26м друг от друга.

До глубины 7.0-8.4м развиты аллювиальные, преимущественно русловые отложения. Основной объём аллювиальных отложений составляет водонасыщенный галечниковый грунт, распространяющийся с глубины 2-3.6м мощностью от 4.4 до 5.3м. Пойменные отложения представлены песком мелким рыхлого сложения мощность от 0.7 до 2.0м. Верхний слой отложений подстилается водонасыщенным гравийным грунтом с песчаным заполнителем имеющим мощность около 2м.

Грунтовые воды безнапорные приурочены к гравийно-галечниковой толще. В период проведения изысканий уровень их залегал на глубине 0.7-2.0м от поверхности земли. Характеристика вод приведена в паспорте мостового перехода.

1.2.3 Общие сведения об инженерно-гидрологических условиях

1.2.3.1 Описание реки

Река Куркальту, образованная слиянием Левой и Правой Куркальту в 2км выше трассы. Оба водотока берут свое начало у подошвы северного склона Баджальского хребта. Сама река Куркальту впадает в реку Амгунь в 647км от ее устья. Площадь водосбора 240км².

Долина реки в створе трассы невыраженная, прослеживается только бровка левобережной террасы, которая является водораздельной линией с многочисленными притоками.

Пойма реки в створе трассы двухсторонняя, шириной около 500м. По верхность ее ровная, слабо пересеченная, полностью залесенная.

Русло умеренно извилистое и разветвленное, шириной 12-20м. Глубина в межень 0.30-0.50м. Дно галечное. Берега высотой 0.50-0.90м.

В паводки редкой повторяемости наблюдается карчеход. Длина карчей 10-15м. Негативным факторам является образование в русле заломов из карчей.

1.2.3.2 Водный режим

Водотоки, пересекаемые трассой автомобильной дороги, принадлежат к бассейну Нижнего Амура и по условиям водного режима относятся к Дальневосточному типу с хорошо выраженным преобладанием дождевого питания - его доля в формировании стока воды составляет, в среднем, 50-70%. На снеговое питание приходится 10-20%, на подземное питание - 10-30%.

Весеннее половодье начинается во второй половине апреля, заканчивается в третьей декаде мая. Нередко, во время половодья, выпадают дожди, и тогда оно имеет снего-дождевое происхождение. Максимальные расходы смешанных половодий значительно превышают расходы воды снеговых половодий. Максимальные уровни воды смешанных снего-дождевых половодий в отдельные годы могут быть наивысшими в году.

Главной фазой водного режима рек района являются дождевые паводки, наблюдающиеся в тёплое время года. Паводочный период начинается в мае. В течение тёплого периода может пройти от 6 до 10 паводков. Наивысшие в году паводки могут наблюдаться в любой из месяцев тёплого периода, но чаще всего в июле-августе. Подъём уровней дождевых паводков составляет 0.7-1.5 метра над меженным уровнем воды. Водотоки при этом выходят из берегов, затапливая поймы. В этот период формируются расходы и уровни воды, являющиеся расчётными для проектирования водопропускных сооружений и насыпи дороги

Летняя межень у рек района обычно не выражена, что объясняется частым выпадением осадков. При отсутствии дождей могут наблюдаться периоды низкого стока. В октябре паводочный период заканчивается, средняя продолжительность его около 150 дней.

Зимой питание рек ослабевает и водность их резко падает. Период летних паводков сменяется низкой зимней меженью, которой предшествует наибольшее повышение уровней на 0.5-1.0м в период образования ледостава. Зимний режим уровней характеризуется их плавным ходом, малыми колебаниями в течение всей зимы 0.3-0.4м.

1.2.3.3 Ледовый режим

Зимой сток рек убывает вследствие отсутствия поверхностного питания и истощения грунтового питания. Пересекаемые трассой реки в этот период промерзают, и сток по ним прекращается. На реках ежегодно наблюдается ледостав. Понижение температуры до нулевых отметок обычно происходит в октябре. Средняя дата наступления ледостава колеблется между 15-25 ноября, и средняя его продолжительность составляет 154-190 дней. На водотоках ежегодно наблюдаются русловые наледи, которые к середине зимы обычно прекращают расти (становятся сухими), мощность их в природных условиях не превышает 1.0м (на отдельных водотоках до 1.5м), образование наледей обычно приурочено к одним и тем же местам. При строительстве гидротехнических сооружений в результате вскрытия грунтов возможно образование наледей на участках, где они ранее не наблюдались. Ледохода на реках не бывает, так как лёд весной тает на месте.

1.2.3.4 Природные русловые деформации

Основным русловым процессом реки Куркальту является незавершенное меандрирование. В районе проектирования мостового перехода, кроме основного русла, есть спрямляющая протока на левой пойме. Хотя минимальное расстояние между ними составляет всего 100м, развитие протоки в основное русло маловероятно. На левобережной пойме имеются многочисленные сухие протоки, это вызвано стоком воды с левобережного склона бассейна многочисленными притоками, с правобережного склона бассейна ровного и пологого притоки отсутствуют.

1.2.4 Гидрологический расчёт

Расчеты гидрологических характеристик водотоков пересекаемых трассой производились в соответствии с требованиями СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик»

Таблица 1.1− Максимальные расходы рек

Метод расчета	р.Куркальту
1. ПО редукционной формуле переноса максимального расхода воды (по данным наблюдений водомерного поста Ирумка )	207
2. По эмпирической редукционной формуле СП 33-101-2003	450
Q2% = 0,87хQ1%	390
3. По формуле УГСМ ДВ	408

Анализ результатов вышеприведенных расчетов показывает, что величины расчетных максимальных расходов, определенные несколькими способами близки между собой.

Для расчета мостового перехода через реку Куркальту принят расчетный расход воды определенный по эмпирической редукционной формуле СП 33-101-2003 с 2% вероятностью превышения для дорог IV категории согласно СНиП 2.05.03-84^*.

Расчетные уровни воды соответствующие принятому расчетному расходу определены по кривой расходов воды Q=ƒ(Н), построенной с учетом гидравлических и морфометрических характеристик русла и поймы реки в створе мостового перехода через реку Куркальту для расхода Q_2%=390м³/сек. РУВВ_2%= 444.03м БС.

Уровни других фаз водного и ледового режимов рек приведены в сводной таблице расчетных характеристик.

Для остальных водотоков пересекаемых трассой, имеющих площади водосборов менее 200км², максимальные расходы рассчитывались по формуле СП 33-101-2003:

Q_р% = q^′_1% φН_1%δλ_р%А,

где:

q^′_1% - относительный модуль максимального срочного расхода воды ежегодной вероятности превышения Р, равный 1%.

Н_1% - величина суточного максимума осадков принята по данным метеостанции Ирумка и составила 120мм.

1.2.5 Гидравлические расчеты

Расчёты мостовых сооружений выполнены в соответствии с пособием к СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы» по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМП-91) и «Пособию по гидравлическим расчётам малых водопропускных сооружений», Транспорт, 1992г.

Размеры отверстий мостов приняты с учётом морфологических, геологических и ситуационных условий в районе перехода, а также подпора и стеснения водного потока, общего и местного размывов. Минимальные отметки проезжей части мостов назначены из условия допустимого возвышения низа конструкций пролетных строений над расчетным уровнем воды с учетом скоростного набега волны на опоры, возможного образования заторов карчей при весеннем половодье и конструктивного запаса. К проектированию приняты железобетонные мосты с характеристиками, приведёнными в таблице 1.2.

Таблица 1.2−Расчётные данные для проектирования мостов,

подходов и регуляционных сооружений

Наименование расчётной величины	Усл. обоз.	Ед. изм.	Значение величины, название водотока
			р.Куркальту
Схема моста			4х21м
Расход воды	Q2%	м3/с	390
Расчётный уровень воды	РУВВ2%	м	444.03
Ширина уширенного русла	Вр уш	м	40
Степень стеснения потока	β	-	4.78
Отверстие моста	Lм	м	66
Средняя глубина под мостом до размыва	Ндр	м	1.45
Средняя глубина под мостом после размыва	Нпр	м	2.57
Коэффициент общего размыва	Р	-	1.78
Максимальная глубина потока после размыва	Нпр(макс)	м	2.57
Увеличение глубины размыва на 15%	∆Н	м	0.43
Отметка дна после общего размыва	Нлор.	м	441.46
Глубина воронки местного размыв у промежуточных опор	∆hв	м	0.96

Окончание таблицы 1.2−Расчётные данные для проектирования мостов, подходов и регуляционных сооружений

Отметка дна после местного размыва	Нлмр.	м	440.50
Средняя скорость под мостом после общего размыва	Vм.	м	3.42
Максимальный подпор у насыпи	∆Zнас.	м	1.99
Предмостовой подпор	∆Z	м	1.32
Расстояние до вертикали предмостового подпора	Х0	м	110
Вид укрепления конусов			матрацы h=0.17м
Размер камня для укрепления	-	м	0.125

ВКР 23.05.06. ПЗ – 45М

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

15

Лист