РАСЧЕТ ОТВЕРСТИЯ МОСТА СРЕДНЕЙ ДЛИНЫ ЧЕРЕЗ РЕКУ БОЛЬШАЯ КОРТА

CALCULATION OF AVERAGE LENGTH HOLE BRIDGE ACROSS RIVER LARGE MAP

Vladimir Kartopoltsev

doctor of technical sciences, professor, Department “Bridges and roads construction”, Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering,

Russia, Tomsk

Galina Petrova

2nd year student of Magistracy, the department of “Bridges and roads construction”, Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering,

Russia, Tomsk

АННОТАЦИЯ

В статье приведен расчет по определению отверстия моста, местного размыва, общего размыва и расчета устройства фундаментов опор, а также определению общей длины сваи.

ABSTRACT

The article presents the calculation to determine the opening of the bridge, local scour, erosion and total calculation of support of foundations, as well as the determination of the total length of the pile.

Ключевые слова: Отверстие моста, местный размыв, общий размыв, общая длина сваи.

Keywords: The opening of the bridge, local scour, erosion general, the total length of the pile.

Целью расчета является определение размеров отверстия моста и общей длины сваи.

Методика расчета представлена в виде формул.

Скорость течения при РГВВ вычисляется по формуле [2]:

V=m*H2/3*J1/2=S√i,

где: H – глубина воды на данной вертикали, м;

i – продольный уклон реки в тысячных;

m – коэффициент шероховатости.

Таблица 1.

Скорость течения при РГВВ, м

Таблица 2.

Вычисление q_эл=h_i*V_i, м²/с

Таблица 3.

Вычисление площадь живого сечения при РГВВ w, м²

Таблица 4.

Вычисление координаты элементарного расхода Q, м³/с

Q_рб=464,33 м3/с;

Q_р=497,91 м3/с;

Q_рб/ Q_р=0,93≥0,85, то берем Q_рм=Q_рб + левая пойма (4,64+3,42+0,46) + правая пойма (7,37+3,81+2,26)= 486,29 м³/с

Длину моста берем по Q_рм= 486 м3/с (расход) = 45 м – длина моста.

Расчет местного размыва [1].

Определим размывающую скорость по формуле:

V₀=3,64√(H_в*α),

где: Н_в – глубина воды на данной вертикали, м;

α – средний диаметр частиц несвязного грунта, м;

V₀=3,6∜(68,77*0,001)=1,91 м/с,

Определяем V_ср=(3,57+5,45)/2=4,51 м/с,

Определяем величину ∆h_о по формуле [4]:

∆h_о=6,2βH/ (V0/ω)β,

где: H – глубина потока воды перед опорой, м;

β – величина, зависящая от соотношения ширины опоры в м, к глубине потока Н, м;

∆h_о= 6,2*0,043*70,68/(1,91/0,094)0,043=0,93

Тогда глубина местного размыва у русловой промежуточной опоры равна:

∆h_м=( ∆h_о+0,014(V-V₀)/ω*в)*М*К

где: ∆h_о – предельная глубина местного размыва у цилиндрической опоры при V=V₀;

V – средняя скорость потока на вертикали перед опорой, м/с;

V₀ – размывающая скорость для данного грунта.

∆_hм=(0,93+0,014*((4,51-1,91)/0,094)*1,5)*1*1=1,51 м.

Общий размыв и расчет фундирования опор [1].

Определим глубину в месте расположения с учетом возможности перемещения наибольшей глубины по мостовому сечению [3]. Для моста с уширенным руслом h_{рм мах} можно определить по формуле:

h_{рм мах}=h_i/ (1-λ)2/3*(Q_р/Q_рм)8/9*(B_рб/L)^2/3

где: hi – глубина на данной вертикали, м.

h_рммах=4,12/(10,08)2/3*(497,91/486,29)8/9*(30/45)2/3=4,33*1,021*0,93=4,11 м.

При проектировании опор моста глубину заложения фундамента опоры h_ф, отсчитываемую от линии ГМВ, можно определить по формуле [5]:

h_ф= h_{рм мах}+ф+∆-А

где: ф – заглубление фундамента или сваи в грунт после размывов, можно принять ф=∆_hм=1,51 м;

∆ – погрешность определения глубины размыва [6]:

∆=0,15* h_{рм мах}=0,15*4,11=0,61

А – амплитуда изменения уровня воды в реке, определяется как разность отметок (ГВВ-ГМВ).

А= 70,68-68,77=1,91 м.

h_ф=4,11+1,51+10,6-1,91=14,31м.

Отметка фундамента у реки меандрирующей определяют от

ГМВ – h_ф=68,77-14,31=54,46 м – отметка для чертежа (рис. 1).

Отсюда общая длина сваи равна:

ГМВ-54,46= 68,77-54,46=14,31 м~15 м, т. к. округляем в большую сторону.

На основе результата расчета строим следующий график (рис. 1.).

Рисунок 1. Вычисление гидрологических характеристик автодорожного моста через реку Большая Корта

Вывод: В результате расчета были рассчитаны: скорость течения при РГВВ, вычислены элементарные расходы, площадь живого сечения при РГВВ, координаты элементарного расхода, расход русловой-бытовой Q_рб=464,33 м³/с, расход русловой Q_р=497,91 м³/с, длина моста равная 45 м, а так же рассчитана общая длина сваи равная 15 м.

Список литературы:

1. Лукашук Л.В. Общий размыв русел на мостовых переходах. – М.: Транспорт, 1976. – 120 с.
2. Маилян Л.Р. Справочник современного проектировщика: изд. 4-е. Ростов Н/Д.: Феникс, 2007. – 540 с.
3. Миронов А.А. Расчету отверстий больших мостов: метод. указания. – Т.: ТИСИ, 1979. – 17 с.
4. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. – М.: Госстройиздат. 1985 г. 199 с.
5. Шмидт Г.Г. Проектирование мостового перехода: метод. указания. – Т.: ТГАСУ, 1998. – 33 с.
6. Щербанова Р.П. Проектирование мостового перехода. учеб. пособие. – О.: СиБАДИ, 1984 – 56 с.