ВВЕДЕНИЕ

Искусственные сооружения – мосты, тоннели, водопропускные трубы – важнейшие, сложные и дорогостоящие элементы транспортных магистралей. Общая протяженность их на сети железных дорог России составляет несколько тысяч километров (на 1 км – 1 искусственное сооружение), а стоимость – около 17 % стоимости основных средств путевого хозяйства.

Железобетонные мосты – капитальные сооружения, обладающие при правильном проектировании и качественном выполнении строительных работ большой стойкостью против атмосферных воздействий и не требующие предварительной окраски, как стальные мосты. Расходы по содержанию железобетонных мостов меньше, чем стальных мостов. Особое преимущество железобетонных мостов – значительно меньший расход металла по сравнению со стальными мостами.

Стальные пролетные строения имеют различные статические системы и разнообразные конструктивные формы. Они легко расчленяются на крупные блоки или элементы, удобные для изготовления, перевозки и монтажа. Масса стальных пролетных строений значительно меньше соответственных железобетонных, что снижает нагрузку на опоры мостов, уменьшает транспортные и другие расходы.

Стальные мосты сооружают на различных дорогах в районах с любыми климатическими условиями. На железных дорогах нашей страны они составляют более 50% протяженности всех мостов.

В дипломном проекте необходимо запроектировать железнодорожный мост через несудоходную реку Солони на участке Известковая – Чегдомын. Но для начала необходимо собрать данные по району проектирования.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. Характеристика технического условия проектирования

В соответствии с заданием на дипломный проект необходимо запроектировать железнодорожный мост через несудоходную реку Солони на участке Известковая – Чегдомын. Назначение моста определяет вид нагрузки и габарит проезжей части.

Временная нагрузка, пропускаемая по мосту, складывается из нагрузки от железнодорожного подвижного состава и нагрузки от служебных тротуаров.

Нормативную временную вертикальную нагрузку от подвижного состава железных дорог (С-14) следует принимать (с учетом перспективы развития транспортных средств железных дорог) в виде объемлющих максимальных эквивалентных нагрузок , тс/м пути, полученных от отдельных групп сосредоточенных грузов весом до 2,50К тс и равномерно распределенной нагрузки интенсивностью 1К тс/м пути. Нагрузка от служебных тротуаров принимается в виде равномерно распределенной нагрузки равной 0.2 тс/м² (СП 35.13330.2011. «Мосты и тоннели» [1]).

Для пропуска нагрузки от подвижного состава требуется обеспечить габарит приближения строений «С» (см. рис.1.1).

1.2. Характеристика природно-климатических условий проектирования

1.2.1 Климатические условия района

Основными факторами, определяющими климат рассматриваемого района, являются географическое положение, сложный рельеф, мусонный характер циркуляции атмосферы и циклоническая деятельность.

В течение года район периодически подвергается воздействию различных по происхождению и свойствам воздушных масс.

Зимой основным барическим образованием является азиатский антициклон. Для этого сезона характерна ясная погода с весьма низкими для данных широт температурами, малым влагосодержанием воздушных масс. Так ,по данным метеостанции <<Средний Ургал>>,средняя месячная температура воздуха января составляет -28°С, абсолютный минимум -58°С,средняя наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 и 0,98 равна -40°С и -41°С.

Рисунок 1.1 Габарит приближения строения «С»

С наступлением лета характер атмосферной циркуляции меняется. Приходит тихоокеанский муссон, характеризующийся жаркой погодой и повышенной влажностью. В этот сезон выпадает основная часть годовой суммы осадков, которая составляет 700 мм. Средняя месячная температура июля составляет +16°С.Абсолютный максимум +40°С.

Режим осадков определяется условиями муссонной циркуляции и имеет большие различия по сезонам. В летне-осенний муссонный период выпадает основное количество осадков, до 75% годовой нормы. Причем, на вторую половину лета - начало осени до 55%.Суточные максимумы являются следствием не только длительных обложных дождей, но и сильных ливней. Характерным отличием ливней является растянутость их во времени и нарастание интенсивности. Наблюденный суточный максимум на метеостанции <<Чекунда>> равен 115мм.

Общее количество выпадающих зимой твердых осадков составляет 5-20% годовой нормы .Максимальная декадная высота снежного покрова за зиму по данным метеостанции <<Чекунда>> составляет 58см,минимальная -17см.Средние запасы воды в снежном покрове из наибольших за зиму составляет 55мм.

В зимний период преобладающим является северо-восточный ветер ,вероятность появления которого составляет 69%в январе. Местами это направление искажается и меняется на противоположное , вероятность которого достигает 36% .

Весной картина несколько меняется, хотя господствующими остаются по- прежнему северо-восточное и юго-западное направления.

Летом превалирует так же северо-восточное направление, вероятность которого порядка 50%.

Осенью, примерно с одинаковой вероятностью около 50%,преобладают северо-восточный и юго-западный ветры, а также (особенно в октябре)западный ветер с вероятностью 20%.Таким образом ,преобладающим в течении всего года является северо-восточный перенос.

Основные климатические характеристики района, влияющие на строительство и эксплуатацию моста, по Среднему Ургалу :

- Температура воздуха tºС.:

-Среднегодовая температура воздуха -3.7

-Абсолютный максимум 40, 0

-Абсолютный минимум -52,0

- Cредняя наиболее холодной пятидневки tºС:

обеспеченность 0,98 -41,0

обеспеченность 0,92 -40,0

-Продолжительность периода со среднесуточной 235

температурой ≤0º (сут)

Данные среднемесячной температуры воздуха приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1– Среднемесячная температура воздуха (tºС)

1.2.2. Геологические условия и сейсмика

Мостовой переход через р.Солони расположен на ПК3269+10 в пределах ее пойменной части.

Долина р.Солони широкая асимметричная. Влево она сливается с долиной р. Дубликан ,вправо простирается на 1,0-1,5км до холмистой гряды коренного борта. Поверхность долины ровная со слабым подъемом в сторону холмистой гряды .Долина заболочена, покрыта мохово-торфяным слоем ,кустарником и чахлыми лиственницами.

Пойма шириной 500-800м покрыта крупным смешанным лесом высотой до 20м с густым подлеском, изрезана большим количеством сухих проток, рукавов, стариц и пропоин, образовавшихся в период паводков. Основное постоянное русло шириной 30-40м извилистое с большим количеством кос, перекатов и заломов.Дно галечное, берега крутые высотой 1,5-2,0м

Площадка мостового перехода сложена современными четвертичными отложениями мощностью до 7,9 м, которые подстилаются нижнемеловыми осадочными отложениями чемчукинской свиты.

Литологическое строение по оси мостового перехода следующее: от поверхности до глубины 2,6-4,0м залегают супеси и пески; ниже, до глубины 7,4-7,9 - галечниковые грунты с редкими валунами и песчаным заполнением; ниже залегают переслаивающиеся песчанки мелкозернистые на слабом глинистом цементе и алевролиты очень низкой и низкой прочности.

Талые грунты отмечаются только в русловой части и вблизи ее. На расстоянии 70-100м от русла грунты многолетнемерзлые.

В зоне руслового талика отмечаются 2 водоносных горизонта: аллювиальных и пластово-трещинных вод. Аллювиальные воды циркулируют в галечниковых грунтах. Водоносный горизонт безнапорный ,водообильный ,гидравлически связан с русловыми водами.

Пластово-трещинные воды залегают в толще переслаивающихся песчаников и алевролитов.

Согласно СниП-//-7-81* сейсмичность района карты ОСР-97-В составляет 8 баллов. По показателям консистенции и коэффициентам пористости связные грунты ,слагающие площадку до глубины 3,5м, в соответствие со СниП-//-7-81*,табл.1*относятся к 3 категории по сейсмическим свойствам. Галечниковые и скальные грунты относятся ко 2 категории .Согласно примечанию 1*, табл. 1* неоднородный состав грунтов площадки строительства относится ко 2 категории по сейсмическим свойствам.

Расчетную сейсмичность площадки следует принимать равной 8 баллам.

Рекомендуемый тип фундаментов - столбы буровые.

1.3. Гидрологические расчеты

1.3.1. Общие сведения о пересекаемых водостоках

Реки Адникан и Дубликан являются левыми притоками р.Буреи в верхней трети ее течения .Река Южная Эльга представляет собой правый приток Адникана, а Солони-правый приток Дубликана. Устья рек Южная Эльга и Солони находятся ниже проектируемых мостовых переходов и находятся в зоне затопления будущего водохранилища.

Все указанные реки относятся к Хингано-Буреинскому гидрологическому району. Водный режим этих рек ,кроме Южной Эльги ,весьма сходен, что обусловлено одинаковыми физико-географическими условиями. Они берут начало в западных отрогах хребта Дуссе-Алинь с отметками 1000 -1300м, имеют примерно одинаковую залесенность водосборов (80-85%),заболоченность (около 10%), относительную озерность (до 2%), а также уклоны и площади водосборов. Одинаковое направления течения (на северо-запад).Выше проектируемых переходов оно имеют общую длину, представляющую собой кочковатую марь ,покрытую высокой травянистой растительностью болотного типа, мелким кустарником и редкой лиственницей, характерной для зон вечной мерзлоты. Долина изрезана густой сетью мелких ручьев и ключей, русла которых зачастую теряются среди высоких кочек в пойменных болотах и небольших озерах.

Вблизи рек пойма покрыта густым смешанным лесом с подлеском и кустарником полосой 120-150м по обе стороны русла. Русло извилистое, местами сильно, часто разделяется на 2(реже3 )коротких рукава. Осередки обрастают тальником и со временем превращаются в небольшие вытянутые облесенные островки Ширина русла в бровках рек Адникан , Дубликан,Салони в большинстве случаев составляет 30-40 м. Глубина вырезки русла обычно равно 2-3м.Вогнутые берега крутые, часто обрывистые, сложены пылеватыми суглинками и супесями, неустойчивы. Выпуклые берега пологие, сложены гравием и галькой.

Перекаты чередуются с плесками через 100-300м. Глубина воды на перекатах в межень -0,3-0,5м, на плесах -2-3м. Скорости течения при этом на перекатах составляют 2,5-4,0 м/с, на плесах 0,4-1 м/с, которые в паводок возрастают соответственно до 3,0-4,5 м/с и 0,7-1,5 м/с.

Ложе русла сложено на перекатах галькой и вулканами, на плесах мелким гравием ,песком, иногда с наилком.

За теплый период года (май-сентябрь)на рассматриваемых реках проходит 5-7(иногда больше10) следующих друг за другом паводков различной силы, вызывая подъем воды на 1-3 м над средним межпаводочным уровнем, который зачастую трудно выделить, так как паводки могут накладываться друг на друга. В паводки на этих реках наблюдается значительный карчеход в виде обрушенных на размываемых берегах кустарника и деревьев, длина которых достигает 20-25м, а диаметр кроны или корневой системы 3-4м. В местах разветвления русла возникают заломы, вызывающие резкое местное повышение уровня и образование новых рукавов. Свидетельством этому являются многочисленные старицы с замытыми устьями и заросшим кочками и тальником ложем.

Весеннее половодье на указанных реках выражено слабо ввиду относительно небольшой мощности снегового покрова и низкой дружности снеготаяния. В основном оно проходит в апреле по верху льда, иногда при условиях, наивысших в году ,однако уступающих выдающимся на 1,5-2м.