Пояснительная записка (Проект моста под железнодорожную нагрузку), страница 4

Для предотвращения подмыва насыпи устраивается рисберма рис.2.2. Высота определяется по выражению (2.1).

(2.1)

рис.2.2 Конструкция рисбермы

2.1.2.1 Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет следующих отметок мостового перехода:

- отметка подошвы рельса:

, (2.2)

,

где - отметка паводкого уровня высоких вод;

- опорная строительная высота пролетного строения;

- набег  потока на опору моста, который в зависимости от скорости набегающего потока v=1.2м/с на опору приближенно можно принимать по данным Б. Ф. Перевозникова п.10.2 [2];

- наименьшее возвышение верха площадки для установки опорных частей над уровнем воды, при отсутствии неблагоприятных явлений п. 10.2 [2].

- наименьшее возвышение низа пролетного строения над уровнем воды, при отсутствии неблагоприятных явлений п. 10.2 [2]

- отметка низа конструкций:

, (2.3)

- строительная высота пролетного строения;

.

- отметка бровки земляного полотна:

, (2.4)

2.1.2.2 Промежуточные опоры

Анализ природно-климатических, грунтовых и геофизических факторов района расположения моста показывает, что наиболее рациональным типом опор будут столбчатые опоры с высоким ростверком или безростверковые опоры. В этом и других вариантах применяется безростверковый тип опор на буронабивных столбах Ø1,5 м.

Назначение размеров опор.

Назначение размеров опор принимаем исходя из размеров опорных частей и зазора между пролётными строениями. Схема опоры представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.3 - Схема для определения размеров опор

Учитывая температурный зазор и размеры опорных частей определим минимальные размеры опоры.

- вдоль оси моста:

, (2.5)

.

- поперёк оси моста:

, (2.6)

.

где - размер подвижной опорной части вдоль оси моста;

- размер нижней опорной подушки поперек оси моста;

- расстояние от края опорной части до края подферменной площадки;

- расстояние от края подферменной площадки до края насадки;

- расстояние от грани подферменника до края насадки;

Учитывая так же, условия размещения буронабивных свай в насадке принимаем окончательные размеры опоры:

• вдоль оси моста ;

• поперёк оси моста .

Расчет фундамента опоры.

Глубину заложения подошвы столба определим из расчета несущей способности по боковой поверхности столба. Расчетная схема представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.4 - Расчетная схема к расчету фундамента

Проверка несущей способности столба выполняется по формуле:

, (2.7)

где 1,2 – коэффициент надежности по ответственности, для сооружений 1-го класса;

- количество столбов в фундаменте, назначается;

- суммарная нагрузка на фундамент;

- минимальная несущая способность сваи по грунту;

(2.8)

где - величина постоянной нагрузки, кН;

- величина временной нагрузки, приходящейся на промежуточную опору,

(2.9)

где - площадь линий влияния, см. рис 2.4;

- длина линии влияния;

- коэффициент надежности для временной нагрузки (п. 2.23*[1]);

- интенсивность временной нагрузки прил.5 [1];

, (2.10)

,

где - коэффициент надежности для постоянной нагрузки;

- интенсивность постоянной нагрузки от основных конструкций пролетного строения;

- вес металла основных конструкций пролетного строения;

- интенсивность постоянной нагрузки от плит БМП и 2-х ж/б тротуаров на металлических кронштейнах;

- интенсивность постоянной нагрузки от основных конструкций пролетного строения;

- вес насадки опоры, кН;

, (2.11)

- размеры насадки, м;

- размеры подферменников, м;

- удельный вес железобетона;

,

- вес столбов, кН;

, (2.12)

- радиус столба, м;

- высота столба, м;

- кол-во столбов, шт;

.

, (2.13)

где γc — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R= — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по Приложению1;

A — площадь опирания на грунт буронабивной сваи,м;

, (2.14)

u — наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

, (2.15)

— расчетное сопротивление 1-го рабочего слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице 7.3 [7];

— расчетное сопротивление 2-го рабочего слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице 7.3 [7];

— толщина 1-го рабочего слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

— толщина 2-го рабочего слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

γcR — коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, принимаемый равным 1;

γcf — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования, принимаемый равным 0.8 по таблице 7.6 [7] ;

,

,

Условие выполняется на 0.5%

2.1.3.4 Береговые опоры

Конструкцию береговых опор принимаются безростверковой на буронабивных столбах Ø 1,5м. Столбы располагаются в два ряда по два столба в ряду. Между шкафными блоками и торцом пролетного строения устанавливаются демпферы, для предотвращения соударений пролетного строения и шкафных блоков.

Расчет фундамента устоя.

Глубину заложения подошвы столба определим из расчета несущей способности по боковой поверхности столба. Расчетная схема представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 Схема к расчету фундамента

Проверка несущей способности буронабивного столба выполняется по формуле:

, (2.16)

где 1,2 – коэффициент надежности по ответственности, для сооружений 1-го класса;

- количество столбов в фундаменте, назначается;

- суммарная нагрузка на фундамент;

- минимальная несущая способность сваи по грунту;

где - величина временной нагрузки, приходящейся на устой, кН;

- величина постоянной нагрузки, приходящейся на устой, кН;

,

где - площадь линий влияния, см. рис 2.5;

- длина линии влияния;

- коэффициент надежности для временной нагрузки (п. 2.23* [1]);

- интенсивность временной нагрузки прил.5 [1];.

(2.16)

где - коэффициент надежности для постоянной нагрузки;

- интенсивность постоянной нагрузки от основных конструкций пролетного строения;

- вес металла основных конструкций пролетного строения;

- интенсивность постоянной нагрузки от плит БМП и 2-х ж/б тротуаров на металлических кронштейнах;

- вес насадки опоры, кН;

, (2.17)

- размеры насадки, м;

- размеры подферменников, м;

- удельный вес железобетона;

,

- вес шкафного блока , кН;

- вес столбов, кН;

, (2.18)

- радиус столба, м;

- высота столба, м;

- кол-во столбов, шт;

(2.19)

где γc — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R= — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по Приложению1;

A — площадь опирания на грунт буронабивной сваи,м;

, (2.19)

u — наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

, (2.20)

— расчетное сопротивление 1-го рабочего слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице 7.3 [7];

— расчетное сопротивление 2-го рабочего слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице 7.3 [7];

— толщина 1-го рабочего слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

— толщина 2-го рабочего слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

γcR — коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, принимаемый равным 1;

γcf — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования, принимаемый равным 0.8 по таблице 7.6 [7] ;

,

,

Условие выполняется на 21%

2.1.3 Вариант №2

Во втором варианте принята схема м, представленная на рис.2.6.

рис.2.6 Схема моста м

В качестве пролетных строений используются балочно-разрезные металлические сплошностенчатые пролетные строения, типовой проект Инв. № 821-K. Полная длина , расчетный пролет l_р=33,6 м. Температурный зазор принимается равным . Тип проезжей части – плиты БМП. Симметричная схема способствует лучшему восприятию сейсмической нагрузки. Опоры моста безростверковые, на буронабивных столбах Ø1,5 м.

Подходные насыпи отсыпаются с уклоном 1:1.5 и дополнительно укрепляются железобетонными плитами П-1 размером 50х50 см. Укладка плит производится по слою цементного раствора, толщиной 2 см. Вес плиты позволяет производить укладку вручную, без использования грузоподъемной техники (масса плиты 55кг). Внутри карты все плиты объединяются между собой с помощью выпусков и цементного раствора, уложенного в пазухи, образованные за счёт среза углов плит.

Для предотвращения подмыва насыпи устраивается рисберма рис.2.2. Высота определяется по выражению (2.1).

(2.1)

рис.2.6 Конструкция рисбермы

2.1.3.1 Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет следующих отметок мостового перехода:

- отметка подошвы рельса:

, (2.21)