ПЗ (1004220), страница 9
Текст из файла (страница 9)
– отметка Дневной Поверхности Грунта, определяется по профилю;
– количество измерений.
Площадь живого сечения, м2, определяется по формуле:
, (А.2)
где
– глубина воды по левому краю участка и правому соответственно, м;
– длина участка, м.
Расчет средней глубины и площади сечения приведен в таблице 2.1.
-
Определение средней скорости течения
Средняя скорость течения участка, м/с. Определяется по формуле:
, (А.3)
где
– коэффициент шероховатости j-го участка морфраствора, для русла
;
y – коэффициент, зависящий от средней глубины участка:
y=0.358 при средней глубине воды 0,66 метр;
y=0.353 при средней глубине воды 0.58метров;
y=0.335 при средней глубине воды 0.45 метров;
J – уклон водной поверхности, j=0.004;
.
Средняя скорость течения в русле:
.
-
Определение расчетного расхода воды
Расчетный расход воды Qi, м3/с, определяется по формуле
. (А.4)
Приложение Б
Расчет отверстия моста
Расчет отверстия моста по формуле В.А. Балдакова [1]:
, (Б.1)
где
- расход воды с вероятностью 1%, м3/с;
- средняя глубина воды, м;
- коэффициент общего размыва, определяемый по формуле
, (Б.2)
где
– средняя глубина воды до размыва, м;
– средняя глубина воды после размыва, определяемая по формуле
, (Б.3)
где
– средний удельный расход воды под мостом, м3/м;
– ускорение свободного падения;
– средняя крупность частиц грунта подстилающего русло водотока;
– параметр, зависящий от вероятности превышения расхода.
;
;
;
.
К дальнейшему проектированию принимаем отверстие моста
.
Приложение В
Определение линии общего размыва (ЛОР)
Для каждого морфологически однородного («внутри себя») участка под мостом вычисляют средние удельные расходы в условиях неразмытого подмостового сечения:
, (В.1)
где
– расход воды, м3/с, проходящий через j–ый еще неразмытый паводком характерный участок подмостового сечения;
– протяженность, м, j–го участка в отверстии моста, измеренная на отметке РУВВр% или (НУВВр%)за вычетом ширины промежуточные опор, расположенных на данном участке.
Удельный расход воды
, м3/(с∙м), на i–ой вертикали живого сечения под мостом, имеющий место до начала общего размыва, определяют по формуле
, (В.2)
где
– глубина воды, м, до размыва на i–ой вертикали, расположенной на j–ом участке подмостового сечения;
– средняя глубина воды, м, до размыва на j–ом участке подмостового сечения;
у – показатель степени, принимаемый равным: 1,3 – в случае динамического равновесия наносов; 1,25 – если нет поступления наносов на участок, сложенный несвязными грунтами; 1,17 – при связных грунтах, слагающих дно водотока.
Среднюю глубину воды до размыва на j –ом участке подмостового сечения вычисляют по формуле
, (В.3)
где
– площадь, м2, живого сечения до размыва на на j–ом участке под мостом, определяемая за вычетом площади, занимаемой на поперечном профиле водотока промежуточными опорами, расположенными на данном участке.
Максимальную глубину воды, м, на i–ой вертикали после завершения общего размыва определяют по формуле
, (В.4)
где
=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;
- средняя крупность частиц грунта, подстилающего русло водотока, м;
- параметр, зависящий от вероятности превышения расхода:
| р% | 0,33 | 1 | 2 | 5 | 10 |
| | 1,07 | 1,00 | 0,7 | 0,91 | 0,86 |
Русло сложено дресвяным грунтом с песчаным крупным заполнителем 27.7-34.7% с глыбами до 10% , толщина слоя 2.7м. Средний диаметр грунта: dс=200х10+50х1.1+25х17.5+6х43.7+1.5х10.7+0.75х8.5+0.375х6.0+0.175х 1.7/99.2=27.5мм
φ = 200/27.5=7.3 >2 - грунт неоднородный
Проверяем условие неоднородности грунта.
А) Dmax= 200 мм, тогда Dmax/d=200/27,5=7,3 – условие выполняется.
Б) Средняя скорость под мостом V1%=1.93 м/с,
Размывающая скорость
V0=1,15√9,81∙(H Dmax)1/4=1.15х3.13х1,05=2,40 м/с (условие выполняется V<V0 ). Средняя глубина до размыва 0.99м
Максимальная глубина под мостом – 1.40м
Удельный расход под мостом: qм 1% = Q / Lм = 15.4 / 8.07 = 1.91м2/с.
Средняя скорость под мостом :
V=Q1% /W= 15.4/ 7.98=1.93м/с
Средняя глубина потока на русловых и пойменных частях отверстия, сложенных неоднородными несвязными грунтами, после общего размыва определяют по формуле:
Нпр= 0.9 /Dº·² (q / √g)º·³+ 0.7D/ k (1+k)
Диаметр отмачивающих частиц D и их содержание по массе k в материале определяют с учетом гранулометрического состава грунта подбором из уравнения:
Rр = ( 1/D¹·² +0.5Rр)х k,
где Rр= 7.8( √g/q)0.8= 7.8(√9.8/1.91)0.8=11.6
Rр = (1/ 0.0674¹·² +0.5х11.6)х0.37=12.6 ;
11.6 ≈ 11.6
Нпр= 0.9 /Dº·² (q/√g)0.8+ 0.7D/ k (1+k)=0.9/ 0.0674º·² (1.91/3.13)0.8+0.7 х0.0674/0.37(1-0.37)=1.12м
Средняя глубина потока после размыва ( при стабилизации размыва)
Нпр = 0.93(q/ dº·² √g)0.77 в которой, вместо среднего диаметра частиц грунта d принимают средний диаметр частиц донных наносов или мелких частиц грунта, равный:
d м= d - К D /1-К= (27.5 -0.105х0.193)/0.895=30.7мм
Нпр = 0.93(q/ dº·² √g)0.77 = 0.93(1.91/ 0.0307º·² 3.13)0.77 = 1.05м Средняя глубина после размыва под мостом =1.05м, так как глубина размыва не должна быть больше той, при которой наступает стабилизация. Коэффициент общего размыва:
Р= Нпр/Ндр=1.05/0.99-1.06
Гарантийный запас Δh=15%
(Нпрмак-Ндрмак)=0.15 (1.05-0.99)=0.01м
Максимальная глубина потока в русле после общего размыва:
Нпрмак = h др (Нпр/Ндр)= 1.40(1.05/0.99) +0.01м=1.49м
Отметка расчетной глубины после общего размыва:
Нл.о.р.= РУВВ 1%-Нпрмак- Δh=529.40-1.48м-0.01м=527.91м
Приложение Г
Разработка схем моста по вариантам
1. Определение отметок
На основе исходных данных отметка подошвы рельса (ПР) во всех вариантах моста принята 559,5 м.
В железнодорожных мостах возвышение ПР над бровкой земляного полотна (БП) на дорогах I и II категорий [4] составляет 90 см:
БП = ПР - 0,9 = 559,5 - 0,9 = 558,6 м. (Г.1)
2. Определение зазоров между пролетными строениями и устоями
Зазоры между пролетным строением и устоем определяется по формулам:
- в месте установки подвижных опорных частей
(Г.2)
- в месте установки неподвижных опорных частей
(Г.3)
где Δр – перемещения конца пролетного строения от подвижной нагрузки, определяемое по формуле:
, (Г.4)
где Ry = 350 МПа – расчетное сопротивление по пределу текучести стали пролетных строений марки 10ХСНД (исполнение – северное Б);
E = 2,06.105 МПа – модуль упругости стали;
lр – рассматриваемый расчетный пролет, м;
v = 14 т/м – интенсивность эквивалентной нагрузки для пролетов большой длины согласно приложению К [2];
p – интенсивность постоянной нагрузки (от веса пролетного строения), т/м;
Δt – перемещения конца пролетного строения от температурного расширения, определяемое по формуле:
, (Г.5)
где α = 0,000012 – коэффициент линейного температурного расширения стали;
Δt = 90oC – сезонный перепад температур для конструкций типовых пролетных строений, предназначенных для районов с расчетной минимальной температурой воздуха ниже -40ºC согласно п. 2.27* [2].
Приложение Д
Проектирование фундаментов опор моста по вариантам
Расчет выполнен в соответствии с [8] и [9].
Для правильно запроектированного фундамента должно выполнятся условие:
, (Д.1)
где
– максимальная сжимающая нагрузка, передаваемая на один столб, кН, определяемая по формуле
, (Д.2)
где
– коэффициент, учитывающий действие изгибающего момента в уровне подошвы фундамента;
– число столбов, шт.;
– расчетная нагрузка от веса одного столба, определяемая по формуле
, (Д.3)
где
– удельный вес железобетона (материал столба);
– длина столба, м;
– диаметр столба;
– расчетная вертикальная нагрузка в уровне подошвы ростверка, кН, определяемая по формуле
, (Д.4)
где
– нагрузка от веса пролетного строения с элементами мостового полотна, кН, определяемая по формуле
, (Д.5)
где
– вес от пролетных строений с элементами мостового полотна, передающийся на тело опоры, т;
– ускорение свободного падения;
– коэффициент надежности по нагрузке;
– нагрузка от веса тела опоры, кН, определяемая по формуле
, (Д.6)
где
– объем элемента тела опоры, м3;
– удельный вес элемента опоры, т/м3;
– нагрузка от веса грунта и балласта, кН, определяемая аналогично формуле Д.6;
– временная вертикальная нагрузка, передаваемая на опору, кН, определяемая по формуле
, (Д.7)
где
– интенсивность эквивалентной нагрузки С14 первого пролета и второго соответственно ,кН/м, определяемая по приложению К [2];
– площадь линии влияния, м;
– коэффициент надежности по нагрузке, определяемый по таблице 6.9 [2];
– динамический коэффициент, определяемый по формуле
, (Д.8)
где
– длина линии загружения, м;
– несущая способность столба, кН, определяемая по формуле
, (Д.9)
















