4. Гідравлічний розрахунок малих мостів.

Малі мости прогонами 3-18м, завдовжки до 25м споруджують у випадках, коли висота насипу невелика і в його тілі не можна влаштувати трубу, та в місцевості, де бувають льодохід і корчехід.

Розміри отворів малих мостів визначають залежно від розрахункової витрати води і схеми протікання води під мостом (дивись малюнки 1 та 2).

Отвір малих мостів при меншій точності (без попереднього визначення побутової глибини потоку h_п) розраховують здебільшого за схемою вільного протікання 1 і формулою

(ширина отвору),

а при більшій точності (після визначення h_п і якщо h_п<1,3 h_кр) за формулою

Тільки при дуже великій глибині потоку за мостом, коли в стисненому перерізі потік буде надійно затоплений побутовою глибиною (схема 2), тобто за умови, що h_п<1,3h_кр=1,3h_с/0,9=1,45h_с=0,73Н, розрахунок ведуть за схемою вільного протікання за формулою

В цих формулах:

Q_розр – розрахункова витрата води, м³/сек.;

Н – глибина води перед мостом (Н≈2h_с=1,45 V²_доп/g);

h_кр – критична глибина потоку під мостом (h_кр=V²_доп/g);

h_с – стиснена глибина потоку під мостом (h_с≈0,5Н, або h_с=0,725 V²_доп/g);

g – прискорення вільного падіння тіла (g=9,81 м/с²);

V_доп – допустима (нормативна) швидкість, м/с (за окремою таблицею в залежності від типу ґрунту або укріплення і глибини потоку води);

ε – коефіцієнт стискання потоку при вході в споруду (за таблицею в залежності від форми берегових опор).

Мінімальна висота мосту визначається за формулою

де 0,88 – коефіцієнт, який враховує деяке пониження рівня води при вході потоку під міст;

Δ=0,5м – підвищення низу прогонної споруди над рівнем води (при наявності льодоходу і корчеходу Δ=1м);

h_кон – висота конструкції прогонної споруди мосту.

Визначення довжини мосту. Довжина мосту залежить не тільки від ширини потоку води по вільній поверхні чи по середній лінії потоку, але й від схеми його протікання під мостом, виду берегових опор, наявності проміжних опор і фактичної висоти насипу біля мосту з урахуванням раціонального прокладання проектної лінії на повздовжньому профілі (але не менше розрахункової висоти).

Одно-, двопрогінні мости заввишки до 3м з плитними прогонами і довжиною прогону 3 і 6м можна споруджувати на пальових берегових опорах з огороджувальними стінками(дивись малюнок 3).

Довжина моста при пальових опорах з огороджувальними стінками визначається за формулою:

де В_м – отвір мосту, розрахований по вільній поверхні потоку, м;

Σd – сума ширин пальових опор, м;

d₁ = 0,16м – товщина огороджувальної стінки, м.

Довжина мосту при масивних берегових опорах із зворотними стінками (дивись малюнок 4) визначається за формулою:

де: m=1,5…2 – коефіцієнт закладання крутості конусів;

H_m – висота мосту, м

Σd – сумарна ширина проміжних опор, м;

А=0,2м – відстань від вершини конуса до початку мосту;

с≥0,3м – відстань від передньої грані устою до основи конуса.

Якщо при нанесенні проектної лінії на повздовжній профіль висота мосту збільшиться, то відповідно збільшиться і його довжина.

Мости з масивними береговими опорами і зворотніми стінками звичайно споруджують при наявності місцевих кам’яних матеріалів і на міцних ґрунтових опорах.

Одержану довжину мосту порівнюють з прийнятою за уніфіцірованими балками прогонів споруд.

При відхиленні більш як на 10% змінюють розміри прогонів споруд або кількість прогонів і уточнюють підмостову швидкість води та розміри споруди.

Якщо при нанесенні проектної лінії на повздовжній профіль висота мосту збільшується, то відповідно збільшується і його довжина.

Вибір оптимальної схеми малого мосту обумовлюється: максимальним ступенем уніфікації будов на споруджуваній чи реконструйованій дорозі, застосуванням однотипних збірних конструкцій; ефективністю конструктивно-технологічного вирішення мосту та схеми його розбивки на окремі прогони малих мостів (при значній довжині).

[8'] с. 217-288

Лекції № 13, 14