Основные физико-механические характеристики грунтов

№	Наименование грунта	Коэффициент удельного сцепления, cn кПа	Угол внутреннего трения, φn град.	Модуль деформации Е, кГ/см2	Условное сопротивление R0, кПа
1	Галька с супесью	0.75	27	1750	565
2	Галька с гравием и разнозернистым песком	0.8	30	1800	580
3	Галька с гравием и разнозернистым песком с валунами	0.75	24	1740	590
4	Галька с гравием и разнозернистым песком и примесью с суглинками	0.83	33	1685	570
5	Плотно-слежавшийся суглинок	0.88	36	320	300
6	Базальтовый камень с примесью суглинка	-	-	71 · 104	355
7	Сильновыветрелый базальт	-	-	74 · 104	390
8	Базальт трещиноватый - крепкий	-	-	81 · 104	400

Глубина сезонного промерзания составляет 1,95 м.

Схемы геологических разрезов скважин представлены в приложении А.

1. Гидравлические характеристики водотока

Река Хуту расположена в Хабаровском крае России, является правым притоком реки Тумнин. Берет свое начало на центральном хребте Сихоте-Алинь, граничит на западе с рекой Джаур, протекающей по территории Комсомольского района. По данным государственного водного реестра Российской Федерации длина реки - 196 км, площадь бассейна - 6860 км².

Основные притоки и ручьи: Большой Хребтовый, Пуяки, Малый Хребтовый, Глубокая, Нюгаджа, Голубая, Бункса, Утэ, Дейака, Холодный, Глухариный, Сагды-Бяка, Верх. Намункса, Гобиана, Согно, Буги, Окдосока, Гумамза-ка, Гумамза, Пинда, Геони, Луха, Болойки, Судулюнэ, Бута, Пагича, Уктука, Суакта, Тубу-Мамса, Хича.

Климат района муссонный, с высокой влажностью воздуха, частыми туманами летом. За год регистрируется до 140 дней с осадками. Среднегодовая сумма осадков - 700 мм, в том числе - 75% дождь и 25% снег.

Гидравлический расчёт представлен в табличной форме (таблица 1.7).

Основные гидравлические характеристики, представленные АО «Дальгипротранс»:

Расчетный расход Q_1%=3400 м³/сек;

Левая пойма: Q_л=1350 м³/сек;

Главное русло: Q_р=1700 м³/сек;

Правая пойма: Q_п=350 м³/сек;

Бытовая скорость в главном русле V = 3.5 м/сек;

Таблица 1.6

Гидравлические характеристики моста

Часть живого сечения воодотока	Коэффициент шероховатости ni	Ширина разлива воды bi, м	Площадь живого сечения Wij, м2	Средняя глубина воды, hij`, м	Уклон водной поверхности Ii	Коэффициент у	Средняя скорость течения Vi, м/с	Расход воды Qi
Левая пойма	0.08	95	290.22	3.26	0.00032	0.348	0.954	166.92
Русло	0.035	95	474.33	4.90		0.342	2.279	950.66
Правая пойма	0.08	50	144.18	3.06		0.349	1.777	79.23
Σ			908.72	3.79			1.119	1196.80

1. Определение геометрических характеристик

Определение средней глубины воды относительно

, (1.1)

где H – абсолютная отметка, H = УВВ = 36.30 м;

отм.ДПГ_i – отметки дневной поверхности грунта, м.

Определение подошвы живого сечения относительно абс. отметки Н:

; (1.2)

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

1. Определение средней скорости течения:

(1.3)

где n_ij – коэффициент шероховатости i-го участка морфоствора,

n_ij = 0.035 – в русле;

n_ij = 0.08 – в пойме.

h_ij – средняя глубина воды по отсекам, м;

у – коэффициент, определяющийся:

у = 0.358 – при глубине 0.1 м;

у = 0.353 – при глубине 1.88 м;

у = 0.335 – при глубине 7 м.

I_i – уклон водной поверхности, I_i = 0.00032;

cos α = 0.995.

м/с;

V₂ = 0.560 м/с;

V₃ = 0.677 м/с;

V₄ = 2.002 м/с;

V₅ = 2.226 м/с;

V₆ = 2.326 м/с;

V₇ = 2.285 м/с;

V₈ = 2.116 м/с;

V₉ = 1.920 м/с;

V₁₀ = 1.717 м/с;

V₁₁ = 1.593 м/с;

V₁₂ = 1.662 м/с;

V₁₃ = 1.736 м/с;

V₁₄ = 1.700 м/с;

V₁₅ = 0.649 м/с;

V₁₆ = 0.536 м/с;

V₁₇ = 0.535 м/с;

1. Определение расходов ΣQ:

С учетом вероятности превышения расчетного расхода с вероятностью P=1% и максимальной P=0.33%, а также с использованием модульных коэффициентов расхода определяем:

K_1% = 2.987; K_0.33% = 3.894;

ΣQ_1% = 1196.8 · 2.897 = 3575 м³;

ΣQ_0.33% = 1196.8 · 3.894 = 4660 м³;

1. Отверстие моста:

1-ый вариант: (1.4)

2-ой вариант: (1.5)

Где - средняя глубина, м;

- средняя скорость течения, м/с;

1. Коэффициент общего размыва:

. (1.6)

1. Разработка вариантов моста и их технико-экономическое сравнение

Задача вариантного проектирования состоит в выборе наиболее целесообразного в данных условиях решения.

При разработке вариантов важно выбрать рациональные пропорции сооружения. В частности, составление вариантов начинается с разбивки на пролеты, выбора типа промежуточных и береговых опор, гидрологических условий, а также условий наиболее экономичной разбивки.

1. Разработка варианта №1

1. Выбор схемы моста

В первом варианте принята схема ж/б моста 3х22.9+2х33.5+2х22.9, которая представлена на рис. 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема первого варианта моста

В качестве пролётных строений используются сборные пролётные строения из предварительно напряжённого железобетона с ездой по балласту, полными длинами L_п 23.6 и 34.2 м, типовой проект 3.501.1-146-ЛГТМ-1990 г. Промежуточные опоры моста – опоры безростверкового типа на буронабивных столбах Ø1.5 м. Устои безростверкового типа на буронабивных столбах Ø1,5 м по типовому проекту инв. №828/11.

Определение основных отметок моста:

1. Отметка подошвы рельса:

отм.ПР = отм.УВВ + h_нв + h_стр , (2.1)

где отм.УВВ – отметка расчетного уровня высокой воды, м;

h_нв – возвышение низа пролетного строения над отм.УВВ, м;

h_стр – строительная высота пролетного строения, м.

отм.ПР = отм.УВВ + h_нв + h_стр = 36.3 + 1.5 + 2.94 = 40.74 м,

1. Отметка бровки земляного полотна:

отм.БП = отм.ПР – 0.90, (2.2)

отм.БП = отм.ПР – 0.90 = 40.74 – 0.90 = 39.84 м.

1. Отметка низа конструкции:

отм.НК = отм.ПР - h_стр, (2.3)

отм.НК = отм.ПР - h_стр = 40.74 – 2.94 = 37.8 м.

Проверка достаточности набранного отверстия моста:

, (2.4)

где - фактическое отверстие моста, м;

n – число пролетных строений;

b – ширина промежуточной опоры по фасаду моста, м;

l_п – полная длина пролетного строения, м;

0.05 – зазор между торцами железобетонных пролетных строений, м;

Данное значение находится в интервале -3 5%, следовательно, в первом варианте принимается схема моста 2х23.6+2х34.2+3х23.6 м.

1. Разработка конструкции промежуточных опор

Анализ природно-климатических, грунтовых и геофизических факторов района расположения моста показывает, что наиболее рациональным типом опор являются столбчатые опоры с высоким ростверком или безростверковые опоры на буронабивных столбах Ø1,5 м.

1. Разработка конструкции промежуточной опоры №1

Расчет ведется для промежуточной опоры №1, на которую опираются два железобетонных пролетных строения l_п = 23.6м.

Размер плиты вдоль оси моста:

(2.5)

Размер плиты поперек оси моста:

(2.6)