2.1.2 Определение схемы моста

В рассматриваемом примере река на участке пересечения относится к водному пути 5 класса, следовательно, при выборе схемы моста необходимо обеспечить подмостовой габарит основного судоходного пролета шириной 60 м, а подмостовой габарит смежного с ним судоходного пролета – 40 м.

Выбирается следующая схема моста:

55,78 + 77,94 + 55,78

− 3 сборных металлических пролетных строения с решетчатыми главными несущими фермами с треугольной решеткой с ездой понизу на железобетонных безбалластных плитах расчетными пролетами 77 и 55 м.

Общая длина моста:

55,78 + 77,94 + 55,78 = 189,5 м.

Суммарная ширина опор:

2 х 10,00 = 20,00 м.

Отверстие моста L_м=189,50 – 20,00 = 169,50 м (140 м – минимальное отверстие моста, определенное ранее).

2.2 Расчет линии дна под мостом после общего размыва

Схема моста приведена в Приложении 6. Протяженность пойменных участков подмостового отверстия составляет (см. рис. 2.2):

• на правой пойме 40,0 м;

• на левой пойме 9,50 м.

Для расчета величины общего размыва, расход Q_0,33%, соответствующий наивысшему уровня высокой воды НУВВ_р%, распределяется между морфологически однородными участками подмостового отверстия (русло, правая и левая поймы в подмостовом отверстии).

Таблица 2.2 - Распределение наибольшего расхода в подмостовом отверстии

Участок морфоствора	Коэффициент шероховатости nj	Протяженность j-го участка в подмосто-вом отверстии, lj, м	Площадь живого сечения j-го участка подмостового сечения ωj, м2	Средняя глубина потока до размыва , м	Коэффициент Шези Сj	Расходная характеристика kj	Расход воды проходящий под мостом через участок морфоствора Qj, м3/с
1	2	3	4	5	6	7	8
Левая пойма	0,06	9,50	73	7,76	30,82	6328	310
Русло	0,03	140,00	1810	12,93	55,62	362013	17708
Правая пойма	0,06	40,00	311	7,79	30,85	26811	1311
	ИТОГО	189,50	2195					19329

Средний удельный расход определяется для каждого j-го участка подмостового сечения (русло, правая и левая поймы) по формуле:

,
где	Qj	–	расход воды проходящий через j-й участок морфоствора при НУВВр%, м3/с;
	lj	–	протяженность, м, j-го участка в подмостовом отверстии.

Средние удельные расходы составляют:

• в русле м³/с∙м;

• на левой пойме м³/с∙м;

• на правой пойме м³/с∙м.

В качестве характерных вертикалей выбраны вертикали в местах перелома линии земли на морфостворе и места расположения опор в русле реки и на поймах. На рис. 2.2 характерные вертикали показаны штрих-пунктирной линией.

Таблица 2.3 - Расчет глубины воды под мостом после общего размыва на характерных вертикалях живого сечения

№ верти-ка-ли	Наименование участка отвер-стия моста	Глубина на вертика-ли до размыва hдр(i), м	Средняя глубина потока до размыва на участке подмостового сечения , м	Средний удельный расход под мостом , м3/с∙м	Расход воды на вертикали q(i), м3/с∙м	Глубина на вертикали после размыва , м	Глубина после размыва с учетом поправки hпр(i), м
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Левая пойма	7,59	7,76	32,6	31,7	12,83	13,61
2	Главное русло	14,34	12,93	126,5	144,7	41,32	45,37
3		17,93			193,5	51,68	56,74
4		9,84			88,7	28,34	31,12
5	Правая пойма	7,64	7,79	32,8	32,0	12,92	13,72

Средний удельный расход воды для каждой конкретной вертикали i определен по формуле:

,
где		–	средний удельный расход воды под мостом, м3/с м, в j-ом участке подмостового сечения;
	hдр(i)	–	глубина потока до размыва на i-ой вертикали, м;
		–	средняя глубина потока до размыва на соответствующем участке подмостового сечения, м;
	y	–	показатель степени, принимается равным 1,3.

Глубина после размыва на вертикали определяется по формуле:

,
где	qi	–	расход на вертикали, м3/с∙м;
	d	–	средний диаметр частиц несвязного грунта, м;
	β	–	параметр, зависящий от вероятности превышения расхода;
	g	–	ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2.

Анализ табл. показывает, что общий размыв будет происходить в русле и на правой и левой поймах.

Линия дна в подмостовом отверстии после размыва изображена на рис. 2.2 пунктирной линией.