Содержание

Введение 8

1 Исходные данные проекта 9

1.1 Назначение моста 9

1.2 Климатические условия района проектирования 9

1.3 Характеристика водотока 11

1.4 Инженерно-геологические и геокриологические условия 11

1.5 Сейсмические условия 13

2. Проектные варианты моста 14

2.1 Гидравлический расчёт 14

2.1.1 Определение характеристик живого сечения реки 14

2.1.2 Расчёт общего размыва и требуемого отверстия моста 15

2.2 Первый вариант моста 16

2.2.1 Обоснование выбранной конструктивной схемы для 1-го варианта 16

2.2.2 Уточнение коэффициента общего размыва для 1-го варианта 17

2.2.3 Расчёт местного размыва для 1-го варианта 17

2.2.4 Проверка основания фундамента опоры на прочность для 1-го варианта 18

2.3 Второй вариант моста 20

2.3.1 Обоснование выбранной конструктивной схемы для 2-го варианта 20

2.3.2 Уточнение коэффициента общего размыва для 2-го варианта 20

2.3.3 Расчёт местного размыва для 2-го варианта 20

2.4 Третий вариант моста 21

2.4.1 Обоснование выбранной конструктивной схемы для 3-го варианта 21

2.4.2 Уточнение коэффициента общего размыва для 3-го варианта 21

2.4.3 Расчёт местного размыва для 3-го варианта 21

2.5 Четвертый вариант моста 22

2.5.1 Обоснование выбранной конструктивной схемы для 4-го варианта 22

2.5.2 Уточнение коэффициента общего размыва для 4-го варианта 22

2.5.3 Расчёт местного размыва для 4-го варианта 23

2.6 Пятый вариант моста 23

2.6.1 Обоснование выбранной конструктивной схемы для 5-го варианта 23

2.6.2 Уточнение коэффициента общего размыва для 5-го варианта 24

2.6.3 Расчёт местного размыва для 5-го варианта 24

2.7 Технико-экономическое сравнение вариантов моста 24

2.7.1 Определение сметной стоимости строительства 24

2.7.2 Определение приведённых прямых капитальных вложений 29

2.7.3 Определение размера платы за производственные фонды строительных организаций 29

2.7.4 Определение эксплуатационных расходов 30

2.7.5 Определение полных приведённых затрат 31

2.7.6 Определение дополнительных технико-экономических показателей 31

2.8 Выбор наиболее оптимального проектного варианта 36

3. Детальная разработка выбранного варианта Моста 37

3.1 Общие данные по мосту 37

3.2 Конструкция опор 37

3.3 Конструкция пролётных строений 38

3.4 Конструкция мостового полотна 38

4 Технология и организация строительных работ 40

4.1 Работы по освоению строительной площадки 40

4.2 Сооружение береговых опор 41

4.3 Сооружение промежуточных опор 46

4.4 Монтаж пролётных строений 48

4.5 Устройство мостового полотна 49

4.6 Заключительные работы 50

4.7 Организация строительства моста 50

5. Охрана труда и окружающей среды 53

5.1 Мероприятия по охране труда 53

5.1.1 Общие требования охраны труда 53

5.1.2 Опасные и вредные производственные факторы и мероприятия по минимизации их воздействия 53

5.1.3 Мероприятия по охране труда при производстве земляных работ 55

5.1.4 Мероприятия по охране труда при производстве бетонных работ 56

5.1.5 Мероприятия по охране труда при производстве монтажных работ 56

5.1.6 Пожарная безопасность 58

5.2 Мероприятия по охране окружающей среды 58

Библиографический список 60

Приложение 1. Поперечный профиль р. Кирим 63

Приложение 2. Характеристики живого сечения р. Кирим 64

Приложение 3. Результаты расчёта 0-й опоры в «Опора_Х» 65

Приложение 4. Результаты расчёта 1-й опоры в «Опора_Х» 73

Приложение 5. Технические характеристики бульдозера
Т-130 82

Приложение 6. Технические характеристики экскаватора
ЕК-18 83

Приложение 7. Технические характеристики крана KATO
NK-200 84

Приложение 8. Технические характеристики автобетононасоса Putzmeister M20-4 85

Приложение 9. Технические характеристики автобетоносмесителя 58149Z на шасси Камаз-6520 86

Приложение 10. Технические характеристики крана Liebherr LTM 1150 87

Введение

Строительство железнодорожной линии Беркакит – Томмот – Якутск – один из крупнейших инфраструктурных проектов современной России. Железнодорожное сообщение с Республикой Саха (Якутией) откроет широкие экономические перспективы как для самой Республики, так и для России в целом.

Вместе с тем, ввиду экстремальности местных условий, строительство линии с технической точки зрения – крайне трудонореализуемый проект. Экстремальность условий обусловлена в первую очередь годовой амплитудой температур, достигающей местами 100°С. Весомо осложняет задачу повсеместное распространение вечной мерзлоты и непростой рельеф. Эти обстоятельства делают строительство дороги безаналоговым и требуют инновационных подходов к проектированию объектов и разработке технологии их возведения.

В данной выпускной квалификационной работе представлен проект моста на 720 км линии Беркакит – Томмот – Якутск. Выбор конструкции моста основан на разработке и всеаспектном сравнении пяти проектных вариантов моста.

Для выбранного варианта моста детально представлены конструкции всех его частей, разработаны технологические решения, вопросы организации строительного производства, а также вопросы охраны труда и окружающей среды.

1 Исходные данные проекта

1.1 Назначение моста

Проектируемый мост располагается на 720 км ПК 7200+36 железнодорожной неэлектрифицированной линии Беркакит – Томмот – Якутск (Амуро-Якутская железнодорожная магистраль) и предназначен для преодоления однопутной железной дорогой I категории реки Кирим. В плане мост располагается на прямом участке пути, в профиле – на площадке; ось моста направлена нормально по отношению к направлению течения реки. Мост должен воспринимать временную нагрузку С14.

1.2 Климатические условия района проектирования

Климат района проектирования характеризуется резкой континентальностью, небольшим годовым количеством осадков (230-250 мм), быстрой сменой сезонов, большими суточными колебаниями температур, слабыми ветрами и малоснежностью.

Согласно данным ближайшей метеостанции в г. Покровске, на данной территории наблюдаются следующие среднемесячные температуры (таблица 1.1). Ожидаемая дата перехода средней суточной температуры воздуха через 0°С весной (конец заморозков) – 1.05, осенью (начало заморозков) – 2.10. Абсолютный максимум температуры – 38°С, абсолютный минимум – минус 64°С.

Ожидаемая дата образования устойчивого снежного покрова – 12.10, полного схода снежного покрова – 4.05. Средняя толщина снежного покрова – 29 см.

Основная доля (75-80%) годового количество осадков приходится на теплый период года (апрель-октябрь) – 186 мм.

Ветер в рассматриваемом районе характеризуется следующими среднемесячными скоростями (таблица 1.2). Розы ветров для января и июля с максимальными скоростями показаны на рисунке 1.1.

Согласно [5], данная местность по весу снегового покрова относится к III району с нормативным значением веса снегового покрова на 1 м², равным 1,0 кПа (100 кгс/м²), по давлению ветра – ко II району с нормативным значением ветрового давления 0,30 кПа (30 кгс/м²).

В соответствии с [4], район проектирования относится к северной строительно-климатической зоне (ССКЗ) с наиболее суровыми условиями.

Таблица 1.1 – Среднемесячные температуры района проектирования, °С

Месяцы													среднегод.
I	II	III	IV	V	VI	VII	VII	IX	X	XI	XII
-40,9	-35,5	-22,5	-7,0	5,8	14,5	18,0	14,4	5,6	7,8	-28,1	-38,7	-10,2

Таблица 1.2 – Среднемесячные скорости ветра в районе проектирования, м/с

Месяцы													средн.
I	II	III	IV	V	VI	VII	VII	IX	X	XI	XII
2,0	2,3	2,6	3,0	3,2	2,9	2,7	2,5	2,6	2,5	2,2	1,8	2,2

июль

январь

Рисунок 1.1 – Роза ветров с максимальными скоростями

1.3 Характеристика водотока

Река Кирим в месте расположения моста имеет спокойное течение и устойчивое русло. Средняя скорость течения составляет 1,4 м/с. По реке не осуществляется судоходства и лесосплава. Уровень воды в межень (УВМ) – 190,0 м; уровень высокой воды с вероятностью превышения 1% (УВВ) - 194,2 м; уровень воды с вероятностью превышения 10%, учитываемый при проектировании временных сооружений и устройств, равен 192,1 м. Расчётный расход воды (с вероятностью превышения 1%) составляет 574 м³/с. Поперечный профиль реки Кирим приведён в приложении 1. Весенний ледоход исключён, поскольку водоток перемерзает полностью (по всему живому сечению). Так как р. Кирим имеет протяжённость менее 10 км, то, согласно [7], водоохранная зона вдоль неё имеет ширину 50 м.

1.4 Инженерно-геологические и геокриологические условия

Грунтовые условия в районе проектирования представлены в приложении 1. Характеристики грунтов приведены в таблице 1.2.

Обозначение	Наименование и состояние	Показатель текучести	Коэффициент пористости	Объёмный вес, т/м3	Влажность	Угол внутреннего трения, град.	Удельное сцепление грунта, кПа	Условное сопротивление, кПа	Модуль деформации, МПа
1	Растительный слой	-	-	-	-	-	-	-	-
7в	Суглинок льдистый, при оттаивании текучий	1,1	0,03	1,8	0,12	23	32	17,5	10,2
7г	Суглинок сильнольдистый, при оттаивании текучий	1	0,03	1,8	0,1	23	20	17,5	12,5
21б	Галечник с льдистым суглинистым заполнением до 10%, суглинок при оттаивании текучий	-	0,3	2	0,35	33	0	1500	61,18
24	Доломит	-	0	2,5	0	45	0	24000	102000

Таблица 1.2 – Характеристики грунтов