Дипломный проект - Проект мостового перехода через реку Селенга

Подождите немного. Документ загружается.

где h

= h

в(м)

= 0,96 м – высота ветровой волны;

= λ

= 10,94 м – длина волны;

m = 2 – коэффициент заложения откоса насыпи;

= 0,9 – коэффициент, учитывающий шероховатость и водопроницаемость покрытия

откоса.

Высота набега волны h

наб

с учётом её угла подхода к откосу насыпи:

64,00,331,90 h

наб

=⋅=⋅=

Кh

наб

Аналогично просчитывался набег волны для остальных румбов, на левой и правой

поймах. Все промежуточные расчёты набега ветровых волн на откосы насыпей сведены в

таблицу 11.

Сводная таблица расчёта набега ветровых волн на откосы насыпей.

Таблица 11.

Румб.

Длина

разгона

волны

Х, км

Сред

глуби

на

h, м

b c

hв(г)

hв(м)

наб

Л е в а я п о й м а ( т. А )

С.

15 4,05 37,5 14,4 5,80 2,32 33,41 1,51 3,78 13,08 19,75 1,0 0,9 3,2 3,2

СВ.

5,100 5,10 12,8 12,8 3,50 1,40 17,92 1,40 3,50 12,75 17,85 0,8 0,9 2,9 2,4

В.

5,125 5,10 12,8 12,8 3,50 1,40 17,92 1,37 3,43 12,73 17,44 0,33 0,9 2,9 1,0

ЮВ.

8,750 5,10 21,9 13,6 4,50 1,80 24,48 24,48 3,95 13,17 20,81 0,8 0,9 3,4 2,7

Ю.

3,275 4,05 8,20 12,0 2,76 1,10 13,25 1,09 2,73 11,73 12,79 1,0 0,9 2,2 2,2

ЮЗ.

0,350 3,30 0,88 7,70 0,95 0,38 2,93 0,38 0,95 7,80 2,96 0,8 0,9 0,7 0,5

З.

0,215 3,30 0,54 7,00 0,85 0,34 2,38 0,34 0,85 7,80 2,65 0,33 0,9 0,6 0,2

СЗ.

0,350 3,30 0,88 7,70 0,95 0,38 2,93 2,93 0,95 7,80 2,96 0,8 0,9 0,7 0,5

П р а в а я п о й м а ( т. В )

С.

4,625 4,80

11,6

12,7 3,40 1,36 17,27 1,33 3,33 12,60 16,76 1,0 0,9 2,8 2,8

СВ.

2,600 5,50 6,50 11,7 2,50 1,00 11,70 1,00 2,50 11,65 11,65 0,8 0,9 2,0 1,6

В.

2,375 5,50 5,94 11,6 2,40 0,96 11,14 0,96 2,40 11,40 10,94 0,33 0,9 1,9 0,6

ЮВ.

4,800 5,50 6,50 12,8 3,40 1,36 17,34 1,36 3,40 12,70 17,27 0,8 0,9 2,9 2,3

Ю.

15 4,80 37,5 14,4 5,80 2,32 33,41 1,79 4,48 13,50 24,17 1,0 0,9 3,8 3,8

ЮЗ.

4,275 5,10 10,7 12,6 3,30 1,32 16,63 1,31 3,28 12,58 16,48 0,8 0,9 2,7 2,2

З.

3,000 5,10 7,50 11,9 2,75 1,10 13,09 1,10 2,75 11,75 12,93 0,33 0,9 2,3 0,7

СЗ.

7,750 5,10 19,4 13,5 4,40 1,76 23,76 1,55 3,88 13,14 20,37 0,8 0,9 3,3 2,6

Полученные данные показывают, что наибольшая высота набега волны на откосы насыпи может ожидаться на правой пойме с Ю.

направления. Высота набега волны

наб

= 3,8 м при угле набега 90. Длина разгона волны составляет 15 км.

Исходя из наибольшего значения высоты набега волны, определялась отметка низкой подходной насыпи:

м 7,5005,01,23,8494,35,0 =+++=+++=

∆∇ ннаб

hhРУВВБП

где

−

∇

мh

1,2 величина наибольшего подпора у пойменной насыпи;

10. Расчёт струенаправляющей дамбы

Последовательность расчёта:

1. Определяется мера стеснения потока подходными насыпями

=3,3 (просчитана в

п.6).

2. Вычисляется ширина разворота верховой струенаправляющей дамбы:

м 154,02000,770 =⋅=⋅=

крb

BAb

где А = 0,770 – коэффициент, зависящий от меры стеснения потока и определяемый по

приложению 1.1 /4/;

кр

= 200 м – ширина коренного русла;

Просчитывается длина вылета верховой дамбы по формуле:

м 0,308154,02,0

=⋅=⋅=

bKa

где К = 2,0 - коэффициент, зависящий от меры стеснения потока подходными насыпями,

принимаемый по таблице 1.1 /4/.

По приложению 1.2 /4/ определялись координаты эллиптической части верховой дамбы

путём перемножения

с величиной разворота дамбы b

. По этим координатам

строят ось верховой струенаправляющей дамбы (рисунок ). Результаты перемножения

занесены в таблицу 12.

Координаты эллиптической части верховой дамбы

Таблица 12.

0,0 0,616 3,080 7,392 13,55 20,79 30,80

0,0 30,80 61,60 92,40 123,20 154,00 184,80

43,89 61,60 86,70 105,95 119,50 134,60 154,00

184,8 246,4 277,2 292,60 300,30 304,92 308,00

5. В головную часть эллиптической кривой добавляется круговая вставка с углом 30

Радиус круговой кривой равен:

0,2 мb

8,300,1542,0 =⋅

⋅

Радиус круговой кривой низовой дамбы вычисляется как:

0,616

0,154

)0,308(

===

Вычисляется вылет низовой дамбы. Угол разворота низовой дамбы принят 7

маа

вн

0,1540,3085,05,0 =⋅

⋅=

Вычисляются отметки верха и низа дамбы:

верховая ;25,0

∆∇ набнв

hhРУВВД

мД

45,50025,08,31,23,494

∇

низовой ;25,0

∇ набв

hРУВВД

мД

35,49825,08,33,494

∇

где −=

∇

мh

,12 величина наибольшего подпора у пойменной насыпи;

−= мh

наб

8,3 высота набега волны на откосы насыпи.

Ширина тела дамбы по верху принята равной 3,0 м. Головная часть верховой дамбы

шириной 6,0 м. План струенаправляющей дамбы вынесен на ватман.

10.1 Расчёт глубины местного размыва у струенаправляющей дамбы

Так как размыв, как правило, формируется в голове струенаправляющей дамбы, то и

расчёт глубины местного размыва приведён для “головы” дамбы. Расчёт производился по

формуле:

8,0

пВ(Д)

h2H ⋅













−













⋅⋅=

;

где h

= 4,8 м – глубина воды на пойме у головы дамбы при РУВВ;

= 3,2 м/с – неразмывающая скорость на пойме;

= 0,44 – коэффициент, учитывающий влияние на размыв крутизны откоса дамбы

(стр.7 /4/);

Ψ = 0,8 – коэффициент скорости, зависящий от меры стеснения потока (стр.7 /6/ ч.2 );

∆h

= 2,1 м – максимальный подпор у насыпи;

– местная скорость течения в голове дамбы, определяемая по формуле:

м/с 5,106,420,82,19,8120,8 hg2V

НД

=⋅=⋅⋅⋅=∆⋅⋅⋅=

[]

м 1,944,01,0-1,459,644,01

3,20

5,10

8,42H

8,0

В(Д)

=⋅⋅=⋅













−













⋅⋅=

11. Проектирование подходов к мосту

11.1. Построение продольного профиля рельефа местности.

Построение продольного профиля существующего рельефа местности

производилось по отметкам пикетов и плюсовых точек, которые брались из задания к

курсовому проекту. Грунтово-геологический профиль наносился в масштабе 1:50 по

данным буровых скважин, представленных в таблице 4.

Продольный профиль мостового перехода проектировался для первого варианта

трассы в виде плавной линии, состоящей из прямолинейных участков и вертикальных

кривых. Предварительно вычислялись контрольные точки, которые определяют высотное

положение проектной линии на продольном профиле в пределах разлива высоких вод, т.

есть:

минимальная отметка проезжей части по оси моста мОМ 05,507

∇

;

- минимальная отметка бровки подходной насыпи у моста

; 32,506 мБП

∇

- минимальная отметка бровки пойменной подходной насыпи по оси дороги

; 92,500 мБП

∇

Построение проектной линии велось согласно техническим нормам проектирования:

- максимальный продольный уклон

max

i для II технической категории не должен

превышать 40‰;

- радиусы вертикальных кривых не должны превышать минимально допускаемых

значений. Так для II технической категории выпуклая кривая не должна превышать

,15000мR

вып

= вогнутая кривая

.5000мR

вог

Выпуклая кривая R = 62500 м запроектирована с уклоном уклон

10=i

‰ (на левой и

правой поймах). Длина кривой составляет 1350 м. Радиус вогнутой кривой на левой пойме

составляет 50000 м. Длина вогнутой кривой 500,0 м. Далее проектная линия выходит на

уклон 0 ‰, с длиной прямолинейного участка 525,0.

На правой пойме вогнутая кривая запроектирована радиусом R = 40000 м. Длина

кривой составляет 359,0 м. Далее, чтобы плавно выйти на нулевой уклон, была вписана

ещё одна вогнутая кривая, длиной 580,0 м. Длина прямолинейного участка – 4830 м.

1.2 . Вычисление отметок вертикальной кривой

Превышение вершины кривой над точкой “Х” определялось как:

⋅

где −

l расстояние от вершины кривой до точки “Х”,м;

−

радиус вертикальной кривой, м;

Так для примера просчитаем превышение точки h

выпуклой кривой на левой пойме.

Расстояние от вершины кривой до точки “Х” -

; 625 мl

Радиус выпуклой кривой мR

вып

62500= .

() ()

мh 3,125

125000

625

625002

625

⋅

Отметка точки “X” просчитывается по формуле:

xвкx

hHH −=

где

−

= мH

вк

05,507 отметка вершины кривой;

мH

503,93 3,125 05,507

=−=

Если искомая точка расположена на вогнутой кривой, то превышение

h берётся со знаком “+”. Таким

образом, вычисляются все отметки проектной линии на пикетах и плюсовых точках и записываются в

соответствующих графах таблицы. Расчёт превышения

h и отметок точек

H на вертикальных кривых,

занесён в таблицу 14.

2. Назначение конструкции дорожной одежды подходных насыпей

Дорожная одежда и тип покрытия назначается в зависимости от технической

категории автомобильной дороги. Конструкция дорожной одежды состоит из покрытия и

дорожного основания, которое устраивается из нескольких слоёв. Дорожные одежды

могут быть жёсткими (цементобетонное покрытие) и нежёсткими (асфальтобетонное

покрытие).

Для II технической категории дороги принято асфальтобетонное покрытие.

Толщина асфальтобетона и дорожного основания показаны на рисунке .

Рисунок . Конструкция дорожной одежды на подходах к мосту.

3. Конструкция барьерного ограждения на подходах

Барьерное ограждение устанавливается при высоте насыпи более 2,5 –

3,0 м. Конструкция барьерного ограждения выполнена по типовому проекту

серии 3.503.1 – 89 и показана на рисунке .

Рисунок . Конструкция барьерного ограждения на подходах.

1,2,3 – секция балки; 4 - элемент концевой; 5 - связь диагональная; 6 - консоль

жёсткая; 7,8 – стойка; 9,11 – болт; 10,12 – гайка; 13 – лист.

4. Определение объёмов работ

14.1. Площади земляных работ

Площади земляных работ подсчитывались по программе ROAD. Результат расчёта -по пикетная

ведомость земляных работ, представленная в приложении 1.

14.2. Объёмы укрепительных работ

Объёмы укрепительных работ также подсчитывались по программе ROAD. Результат расчёта

представлен в приложении 1.

14.3. Принадлежности дорог

Для безопасности движения транспортных средств и лучшей ориентировки водителей

стараются лучше устроить обстановку дороги. К обстановке относят: дорожные знаки,

разметка дороги, ограждения и.т.п.

Дорожные знаки размещаются по ГОСТ 10807-78; разметка выполняется в

соответствии с ГОСТ 13508-74, а дорожные ограждения по ГОСТ 26804-86.

Дорожные знаки и ограждения на мостовом переходе

Таблица 17.

Местоположение Дорожные знаки, шт Ограждение

Нпк Кпк

Предуп. Запрещ. Указат. Килом.

Полужёсткое

барьерное, п.м

133+60 135+59 2 1 1 --- 200

135+59 140+81 1 1 2 --- 522

140+81 143+00 2 --- 2 1 219

15. Расчёт конструкции моста

15.1. Расчёт главной балки.

15.1.1. Сбор нагрузок.

На пролётное строение моста оказывают влияние нагрузки двух родов:

собственный вес от пролётного строения и мостового полотна и временные

нагрузки (А11+толпа, НК80). Собственный вес пролётного строения на 1п.м

моста исходя из его геометрических размеров:

1. Площадь листа настила:

186,0012,05,15 м=⋅ ;

2. Площадь продольных рёбер верхней ортотропной плиты:

- количество продольных рёбер: (15,5 – 1,0) / 0,3 = 48шт;

- площадь одного продольного ребра:

;0035,0014,025,0

м=⋅

- площадь всех продольных ребер:

;168,0480035,0

м=⋅

3. Площадь продольных рёбер нижней ортотропной плиты:

- количество продольных рёбер: 8,5 / 0,3 = 28шт;

- площадь одного продольного ребра:

;0042,0014,03,0

м=⋅

- площадь всех продольных ребер:

;1176,0280042,0

м=⋅

4. Площадь стенок коробчатой балки:

;1636,002,009,42

м=⋅⋅

5. Площадь нижнего листа настила:

;17,002,05,8

м=⋅

6. Площадь горизонтальных рёбер жесткости:

- площадь одного ребра:

;0032,0016,02,0

м=⋅

- площадь всех ребер:

;0096,00032,03

м=⋅

7. Площадь поперечных рёбер жёсткости:

- количество поперечных рёбер: 126,0 / 3,25 = 38шт;

- площадь одного ребра:

;0182,0)016,08,0()3,0018,0(

м=⋅+⋅

- площадь всех ребер:

;692,0380182,0

м=⋅

8. Общая площадь главной балки:

;507,1692,00096,017,01636,01176,0168,0186,0

мS =++++++=

9. Вес главной балки:

- нормативный

;/64,127771,1507,1 мкНSq

=⋅⋅=⋅⋅=

γγ

- расчётный

./04,11677507,1 мкНSq

=⋅=⋅⋅=

10. Суммарный вес 1п.м мостового полотна и пролётного строения составит:

- нормативный

;/65,14761,3104,116 мкНq

=+=

- расчётный

./28,17164,4364,127 мкНq

=+=

Постоянная нагрузка от веса мостового полотна представлена в таблице 1.

Сбор постоянной нагрузки с проезжей части

Таблица 1.

Для нахождения усилий от временных нагрузок были построены линии влияния по программе NERA

7, после чего произвелось их загружение. Схемы загружения линий влияния показаны на рис… После

загружения и определения ординат линий влияния определялись внутренние усилия в сечении балки по

формулам СНиП 2.05.03-84:

yPS

⋅⋅=

∑

;

(

)

µγ

+⋅⋅= 1 ;

πωνπ

⋅⋅+⋅⋅=

∑

ТEЛ

yPS

;

() ()

µγπωνµγπ

+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅=

∑

TЕЕТЕЛ

ТEЛ

yPS ;

ТpyPS

тол

ТA

⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=

∑

πωπωνπ

;

() ()

()

тол

TЕЕТЕЛ

ТEЛ

ТA

Тp

yPS

µγπω

µγπωνµγπ

+⋅⋅⋅⋅⋅+

++⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅=

∑

№

п/п

Наименование

Нормативное

значение, кН/м

Расчётное значение

нагрузок, кН/м

лемпруф + посыпка щебнем - δ = 4см

0,8 1,5 1,20

асфальтобетон АВ 16/50 - δ = 3,5см

0,17 1,5 0,26

леммастик + посыпка щебнем- δ = 2см

0,50 1,3 0,65

резинобитум КБ 100 - δ = 0,3см

0,03 1,3 0,04

антикоррозионное покрытие КВL 20/100 -

δ = 0,05см

0,002 1,3 0,003

Проезжая часть

6 Жёсткое барьерное ограждение

2,4 1,1 2,64

7 Стальное перильное ограждение

2 1,1 2,2

лемпруф + затирка песком - δ = 3см

0,7 1,5 1,05

прорезиненый битум КВ 100 -δ = 0,3см

0,03 1,3 0,04

Тротуары

антикоррозионное покрытие KBL 20/100 -

δ = 0,05см

0,002 1,3 0,003

ИТОГО

6,63 8,09