книги / Проектирование пойменных насыпей на мостовых переходах

6. Подсчитывают высоту ветровой волны для условий мелководья

АфО*м>поФормуле

зультаты расчета параметров ветровых волн сводят в табл. 10.

Примеры расчета параметров ветровых волн приведены в книгах [12,16) и в работе [23].

После определения параметров ветровых волн Ao(jm) и Лм может быть

найдена высота набега их на откосы пойменных насыпей А11аб (рис 15). Ве­ личина h„,6 входит в формулу (5) для расчета минимальной отметки бров­

ки низкой пойменной насыпи.

Высота набега ветровых волн на откосы насыпей зависит от высоты и длины , волны, крутизны откоса, шероховатости поверхности откоса и от косины подхода волны к откосу.

51

Таблица Ю

К расчету параметров ветровых волн

17Коэффициент / по табл.9

18Длина волны Хи по

52

гдейв(л,^-высота ветровой волны, м; Лм-длина волны, м;

К -пологость волны;

К(м)

-крутизна волны;

лЛ1

«-коэффициент заложения откоса; m=ctgp (рис. 15);

Кш-коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности откоса;

значения этого коэффициента принимают по табл.11.

Как указывает О.В.Андреев [1], крутизна ветровой волны =

Определять высоту набега ветровых волн на откосы насыпей по фор­ муле (27) рекомендуется в книгах [1,45,51].

Однако эта формула, являясь частным случаем формулы (26), может давать одинаковые с ней результаты только при пологости ветровой волны

53

— — «10. В противном случае, как показано в книге [12], по формулам

К м

(26) и (27) получаются результаты, сильно отличающиеся друг от друга. Поэтому едва ли целесообразно рекомендовать формулу (27) взамен фор­ муле (26), которая учитывает фактическое значение .пологости ветровой

ЛЛ1

волны —— .

К (м )

При косом подходе ветровой волны к откосу насыпи высота ее набега снижается по сравнению со случаем фронтального подхода. Это снижение учитывают путем введения в формулу (26) поправочного коэффициента

Кр, который находят по графику Kp~ f(p ) (рис. 33). График построен

автором на основании результатов исследований, выполненных сотрудни­ ками ВНИИ Водгео [21]. На графике (3-угол между направлением подхода

ветровой волны и линией уреза воды на откосе насыпи.

Прямая, изображенная на рис.33, выражается следующим уравнени­

где угол Р в градусах.

Формула (28) также может быть использована для определения коэф­ фициента Кр.

Высоту набега ветровых волн на откосы насыпей с учетом, угла Р

Угол р определяется на основании рис.34. На этом рисунке показа­

ны возможные случаи расположения трассы мостового перехода относи­ тельно стран света.

Обозначим через а угол, который образует ось мостового перехода с

северным и южным направлениями (рис.34, а и б) илй с восточным и за­ падным направлениями (рис.34, в и г). Угол а определяется по плану мос­

тового перехода (измеряется транспортиром с точностью до одного граду­ са).

Угол у=45-а (рис.34).

Схемы (рис34) позволяют установить значение угла р для каждого

румба. Так, например, в.случае схемы «а» для северного направления угол

Р =а\ для северо-восточного направления угол р = 45+а ; для восточного направления угол Р~ 45+у; для юго-восточного направления угол /? = у и т.д. Значения угла Р приведены в табл. 12.

54

Q 6

У г о л f i e p a g

Рис. 33. График К р -Д Р )

Результаты расчета высоты набега ветровых волн на откосы насыпей

сводят в табл. 13.

55

Примеры расчета высоты набега ветровых волн на откосы пойменных насыпей приведены в книгах [12,16] и в работе [23].

Рис.34. Схемы к определению-угла (3 при направлении

трассы мостового перехода:

а- с северо-запада на юго-восток; б- с северо-востока на юго-запад; в- с юго-запада на северо-восток; г- с северо-запада на юго-восток;

ав- ось мостового перехода

56

IX. П РИ М ЕР ПРО ЕКТИРОВАНИЯ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ А ВТОДО РО Ж Н ОГО МОСТОВОГО ПРЕХОДА

Все необходимые указания по проектированию продольного профиля

мостового перехода сделаны в п.5. В п.п.6-10 рассмотрены вопросы, непо­ средственно связанные с его построением.

В данном разделе приводится конкретный пример проектирования продольного профиля мостового перехода.

Требуется запроектировать продольный профиль автодорожного мос­ тового перехода через большую равнинную реку.

И с х о д н ы е д а н н ы е :

1.Продольный профиль трассы по оси перехода (рис.35).

2.Район расположения мостового перехода - Саратовская область.

57

3. М остовой переход является учаотком автомобильной дороги Ш технической категории.

4. Класс реки как водного пути —VI.

5. М ост имеет восемь пролетов. Четыре русловых пролета перекры­ ты 63-метровыми арочными железобетонными пролетными строениями. Четыре береговых пролета перекрыты 21-метровыми балочными железо­ бетонными пролетными строениями. Длина моста 358,76 м. Опоры бетон­ ные на свайных фундаментах.

6. Отметка расчетного уровня высоких вод РУВВ 195,52 м. Отметка уровня меженных вод УМВ 191,03 м. Отметка расчетного судоходного уровня РСУ 193,37 м.

7.Расчетный максимальный подпор у пойменной насыпи Дйи=0,46 м.

8.Наибольшая высота набега ветровых волн на откос возникает с верховой стороны насыпи и составляет h,-a6= 1,29 м.

9. Толщина дорожного покрытия на мосту по оси проезжей части hd „= 0,10 м (двухслойное асфальтобетонное покрытие).

10.Глубина-залегания грунтовых вод на участках, расположенных за пределами разлива высоких вод, h2JS=0,8 м.

11.Расчетная высота снегового покрова в месте возведения насыпи с вероятностью превышения 5% Исн= 0,4 м.

12.Грунт, из которого отсыпано земляное полотно, - суглинок. Устанавливаем отметки контрольных точек.

Находим из выражения (1) минимальную допускаемую отметку про­

езжей части по оси моста над судоходными пролетами VOM.

Для реки VI класса высота подмостового габарита’Г= 7,5м (прилож1). Конструктивная высота арочного железобетонного пролетного строе­

ния С= 1,70 м (прилож.З). Тогда отметка

V O M = РСУ+Г+С+й*, = 193,37+7,5+1,70+0,10 = 202,67 м. Вычисляем минимальную отметку бровки насыпи у моста VBM по

формуле (3). Предварительно находим стрелу выпуклости дорожного по­ лотна из выражения (4). Согласно СНиПу 2.05.02-85 для автомобильной дороги Ш технической категории ширина проезжей части в=7,0 м, а ши­ рина обочины а=2,5 м (таблЛ).

В соответствии с тем же СНиПом район расположения мостового пе­ рехода (Саратовская область) относится к IV дорожно-климатической зо­ не. Для этой зоны на дорогах III технической категории рекомендуется принимать поперечный уклон проезжей части i‘i равным 20%о (табл.7 СНиПа 2.05.02-85). Согласно тому же СниПу поперечный уклон обочин следует назначать на 10-3096о больше поперечного уклона проезжей части. Принимаем поперечный уклон обочин h равным 40%о.

59.

Тогда стрела выпуклости дорожного полотна

/ = 1 1, + ai2 = ^ • 0,02 + 2,5 • 0,04 = 0,17 м,

а минимальная отмётка бровки насыпи у моста

V B M =V O M -/=202,67-0,17 =202,50 м. Определяем по формуле (5) минимальную отметку бровки низкой

пойменной насыпи

V БП=РУВВ+ ДАИ+ hHa6+ Az = 195,52+0,46+1,29+0,5 =197,77 м.

Согласно СНйПу 2.05.02-85 для автомобильной дороги III техниче­ ской категории допускаемый максимальный продольный уклон г=50%о, минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой RObin=10000 м и ми­ нимальный радиус вогнутой вертикальной кривой Rlor=3000 м.

Устанавливаем наименьшее возвышение бровки земляного полотна над поверхностью земли за пределами разлива высоких вод.

Для IV дорожно-климатической зоны наименьшее возвышение по­ верхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод при наличии земляного полотна, отсыпанного из суглинка, составляет /*„=1,5 м (табл.21 СНиПа 2.05.02-85). При глубине залегания грунтовых вод Аг.„=0,8 м наи­ меньшее возвышение бровки земляного полотна над поверхностью земли по формуле (6) составит

AF М г.о-«'2=1,5-0,8-2,5-0,04 = 0,6 м.

Согласно СНиПу 2.05.02-85 бровка земляного полотна автомобиль­ ной дороги III технической категории должна возвышаться над расчетным уровнем снегового покрова на величину Д h=0,6 м. При этом условии наи­

меньшее возвышение бровки земляного полотна над поверхностью земли по формуле (7) составит

h=hC!l+Д й=0,4+0,6=1,0 м.

Окончательно принимаем А=1,0 м.

На рис.35 показан запроектированный продольный профиль мостово­ го перехода. На этом рисунке для краткости показаны не все 14 граф, а только графы 1,10-14.

Максимальный продольный уклон на участке мостового перехода не превышает 30%о.

Разбивка вертикальных кривых произведена по способу Н.М.Антонова [46].

Мост расположен на горизонтальной площадке. Длина горизонталь­ ного участка принята равной 400 м. Этот участок включает в себя мост длиной 358.76 м, участок перед мостом - 20 м и участок за м остом -21.24 м.

Пикетаж начала моста Н.М.ПК 49+85,00; пикетаж конца моста К.М.ПК 53+43,76. Эти данные выписываются над красной линией.

60