книги / Проектирование подходов к мостам
..pdfъ О М ____________ - g
1 л
к
VРСУ________ у_
Рис.10. Схема к определению отметки V ОМ на судоходных реках
с:
й
гг ОМ <<
1 ы
V РУВВ |
$ |
, |
Рис.11 . Схема к определению отметки V0M на несудоходных и несллавных реках .
Величины С и п имеют тот же смысл, что и в формуле ( 1 ) . Если на проектируемом мостовом переходе ветровые волны дос тигают большой высоты, то пролетные строения могут подвергаться воздействию эолнобоя. Поэтому на таком мостовом переходе возвы шение низа пролетных строений над РУВВ следует принимать равным не менее чем 0,75 рассчитанной высоты ветровой волны (определе
ние параметров ветровых волн рассматривается в п .Ю ) .
Минимальная отметка бровки насыпи у моста находится из следую щего выражения (р и с .1 2 ):
21
|
|
|
|
V БЧ = VO 'l - / |
, |
( 3 ) |
||
где |
£ |
- |
стрела выпуклости дорожного полотна, |
равная (р и с .12) |
||||
|
|
|
/ |
= ~~Y ~ |
+ а с г.* |
^ |
||
где |
& |
- |
ширина проезжей |
части, |
м; |
|
|
|
|
СУ |
- |
ширина обочины, |
м; |
|
|
|
|
|
|
- поперечный уклон проезжей части; |
|
|||||
|
LQ - поперечный уклон обочины. |
|
|
|||||
|
Величины $ |
, сг , |
Cj н |
t s |
%входящие |
в формулу (4 ), |
для автомобильной дороги заданной технической категории прини
маются |
по табл. |
1, составленной на основании |
СНиПа 2 . С5.02-85. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
1 |
|
||
|
Значения |
Ь , СУ , |
и |
для автомобильных дорог |
|
|
||||||||
Элементы поперечного про- |
Категория автомобильной добоги |
|||||||||||||
филя дорожного |
полотна |
|
1 -а , I - б | П | Ш | 1У | У |
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
Ширина проезжей |
части |
дороги |
1 5 ,0 :2 2 ,5 ; |
7 ,5 |
|
7 ,0 |
6 ,0 |
|
4 ,5 |
|||||
Ширина обочины |
СУ , |
м |
|
30,0*) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,75 |
3,75 |
|
2 ,5 |
2 ,0 |
|
1,75 |
|||||||
Поперечный уклон |
проезжей |
15-20 |
|
20-25 |
25-30 |
25-30 |
30-40 |
|||||||
части |
L{ , %» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поперечный уклон обочины |
|
35-40 |
|
40-45 |
40-45 |
45-50 |
50-60 |
|||||||
сг |
. & |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х) Для четырехлолосной дороги |
6 |
= 3,75 |
• |
4 = |
15,0 |
м; |
|
|
||||||
для шестиполосной дороги |
6 |
= |
3,75 |
• |
6 * |
22,5 |
м; |
|
|
|||||
для |
восьмиполосной дороги |
в |
= |
3,75 |
* |
0 = |
3 0,0 |
м. |
|
|
||||
При определении стрелы выпуклости дорожного полотна |
f |
для |
||||||||||||
автомобильных дорог I -а и Г -б |
категорий в ширину проезжей части |
|||||||||||||
следует включать ширину разделительной полосы |
|
с ! |
между различ |
|||||||||||
ными направлениями движения. Наименьшая ширина разделительной |
||||||||||||||
полосы |
составляет: для дорог l -а категории |
6 ,0 |
м и для дорог |
|||||||||||
I -б категории 5 ,0 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В формуле (4 ) поперечные уклоны |
|
и |
|
нужно принимать в |
||||||||||
десятичной дроби, а не в |
промилле. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22
Минимальная отметка бровки низкой пойменной насыпи опреде ляется по формуле (р и с.1 3 ):
|
|
VRT |
= РУВР. |
hHag * A Z , |
( 5 ) |
||
где РУВВ - расчетный уровень |
высоких вод, |
ч; |
|
||||
й Ь н |
- |
расчетный максимальный |
подпор, |
м (с м .п .9 ) |
; |
||
h Ha% |
~ внсота |
на<3ега ветровых |
волн на откосы пойменной на |
||||
|
|
сыпи', |
м (с м .п .Ю ) |
; |
|
|
|
Л £ |
- |
технический запас, |
который принимается равным 0,5 м. |
Рис.13. Схема к определению минимальной отметки низкой
пойменной насыпи V БП Che - высота ветровой волны: А - длина ветровой волньР)
На величину наименьшего возвышения бровки земляного полотна автомобильной дороги: над поверхностью земли за пределами разлива высоких вод оказывают влияние следующие факторы:
1) дорожно-климатическая зона, в которой проложена трасса
дороги; |
|
|
|
|
|
2 ) грунты по трассе дороги; |
|
|
|||
3 ) глубина залегания грунтовых вод; |
|
||||
4 ) условия сиегозаносимости. |
|
|
|||
В табл .21 |
СНиПа 2 .0 5 .0 2 -8 5 приводятся нормативные |
значения |
|||
наименьшего возвышения поверхности дорожного покрытия |
h n над |
||||
расчетным уровнем грунтовых вод УГВ для различных дорожно-кли |
|||||
матических зон и грунтов рабочего слоя. |
|
||||
Наименьшее возвышение бровки земляного полотна над поверх |
|||||
ностью земли |
h |
* м, |
находится из |
следующего выражения (рис.1 4 ): |
|
|
А |
= |
- hr &- |
ctie , |
(e ) |
23
где h n |
- наименьшее возвышение поверхности |
дорожного покры |
||
|
|
тия над расчетным уровнем грунтовых вод УГВ,м; |
||
h r &~ глубина залегания грунтовых вод, |
м; |
|||
С/ |
- |
ширина обочины, |
м; |
|
LQ |
- |
поперечный уклон |
обочины в десятичной дроби - |
Рис.14. Схема к определению наименьшего возвышения бровки земляного полотна над поверхностью земли
В целях повышения незаносимости автомобильных дорог снегом СНиП 2.05.02 -85 рекомендует принимать возвышение бровки1насыпи
над расчетным'уровнем |
снегового |
покрова |
Д h |
(при |
расчетной |
||||
вероятности превышения 5%) не менее |
1 ,2 |
м для дорог |
I категории; |
||||||
0,7 м - для дорог |
П категории; |
0 ,6 |
м - для дорог Ш категории; |
||||||
0 ,5 м - для дорог |
ГУ категории |
и 0 ,4 м - |
для дорог У категории. |
||||||
При этом наименьшее возвышение бровки земляного полотна над |
|||||||||
поверхностью земли |
/у |
, м, по |
условию |
снегозаносимости |
во |
||||
время метелей, находится из выражения: |
|
|
|
|
|||||
|
h |
= |
hCH+ |
а Ь у |
|
|
(7 ) |
||
где h CH - расчетная высота |
снегового покрова, |
м, в |
месте |
воз |
|||||
ведения насыпи с вероятностью превышения Ъ%. |
|
|
|
||||||
Окончательно принимается большая из двух величин, найденных |
|||||||||
по формулам (6 ) и (7 ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рельеф и геологическое |
строение |
берегов речной долины оказы |
вают влияние на |
положение красной линии продольного профиля на |
||
участках |
выхода |
тоассы мостового перехода за пределы разлива |
|
высоких |
вод (насыпь или |
выемка) , особенно тогда, когда на б е - |
|
оеговнх |
откосах |
имеются |
места выхода грунтовых вод. |
?А
Продольный профиль мостового перехода рекомендуется выпол
нять в следующих масштабах:
1) для переходов через равнинные реки - горизонтальный масштаб 1:5000; вертикальный масштаб 1:50С; масштаб грунтового
профиля 1:5 0 ; |
|
|
|
||
2 ) |
для |
переходов через горные реки - |
горизонтальный масш |
||
таб 1 :2С0С; |
вертикальный масштаб 1:200; |
масштаб |
грунтового про |
||
филя 1 :5 0 . |
|
|
|
|
|
Ка |
р и с.15 |
показан образец сетки продольного |
профиля. Сетка |
||
состоит |
из |
14 |
граф. |
|
|
Р а зб ер Н ут Ь ги п л а Н m p a e c b i
Т и n A 7 fiC /7 7 //0 С /77С/ no убл QiikHeHию
Т и п п о п е р е ч н о го проявил я У к р е п л е н и е
0) |
Л ебЬ ш |
„ ---------; — — --------------Уклон, %о |
||
кю вет |
Д л и На, м |
-------------- - |
||
ч> |
|
|
||
и л и |
|
|
||
? |
р езерв |
О т м е т к и |
д Н а ,м |
|
& |
|
У к р е п л е н и е |
|
|
£h |
Пр абб/с/ ^ |
|
||
|
------------7— ---------- ЧклоН. % 0 |
|||
s |
кю вет |
Д л и н а , м |
|
|
и л и |
О т м е т к и |
д Н а ,м |
||
резерв |
||||
V |
ЧклоНЫ и берт икалбНб/е кр<-*6б/е |
|||
о |
О т м е т к и S p o S k u |
|||
$ |
||||
З е м л я н о г о п о л о т Н а , м |
I |
О т м е т к и з е м л и |
|
по о с и д о р о г и , м |
||
|
||
# 1 |
Р сго ст о я Н и я , м |
|
H u k e m b t |
||
|
||
|
П р я м Ы е и k p u S b t e в плаь/е |
/
2
3
к
5
6
7
8
9
/0
и
>г
/з
4
K u л о м е / n p b t
L ° I U . - |
-------------------------- S — ----------------------------- |
Р и с.15. Образец сетки продольного профиля мостового перехода
Б графе 1 показывают развернутый в прямую линию ситуацион ный план трассы в пределах 50-метровой полосы по обе стороны
от |
оси мостового |
перехода. Ситуационный план трассы оформляют |
в |
соответствии с |
общепринятыми, условными топографическими обо |
значениями. |
|
В графе 2 указывают тип местности по условиям увлажнения верхней толщи грунтов на различных участках трассы мостового перехода (-согласно классификации; приведенной в СНиПе 2.C 5.U 2-85)
и отмечают границы каждого участка.
Графу 3 заполняют после построения поперечных профилей, зем ляного полотна в наиболее характерных местах трассы мостового перехода и установления рабочих отметок.
Графы 4-9 заполняют после выполнения проектирования поверх ностного водоотвода и назначения укрепительных работ. Отметки дна и уклоны кюветов и резервов определяют в том случае, когда они непараллельны красной линии.
Вграфе 10 указывают уклоны прямолинейных участков красной линии в промилле и их длину в метрах, а также элементы верти кальных кривых. В начальной и конечной точках кривых отмечают расстояния до ближайших пикетов и значения уклонов в этих точ ках. Записывают радиус кривой и ее длину.
Вграфе 11 записывают отметки красной линии на пикетах и плюсовых точках.
Вграфе 12 указывают отметки рельефа местности по оси дороги на пикетах и плюсовых точках.
Вграфе 13 записывают промежуточные расстояния между пике
тами.
В графе 14 приводят данные плана трассы мостового перехода, а именно: длину каждого прямолинейного участка с указанием рум
ба, номера и величины углов поворота, элементы закруглений, раз бивку трассы на пикеты и километры.
При оформлении продольного профиля мостового перехода долж ны соблюдаться определенные размеры каждой из 14 граф. Ширину 1
графы |
следует |
принимать равной |
2 ,0 |
см; |
2 ,3 ,4 |
и 7 |
- 0 ,5 см; |
5 ,8 , |
|||||
10 и |
13 - 1,0 |
см; |
6,9 ,11 |
и |
12 |
- |
1,5 |
см; |
14 - |
3 ,5 |
см. |
|
|
Размеры сетки |
о |
. |
S |
а |
о |
рекомендуется |
принимать равны |
||||||
ми соответственно |
1 ,0 ; |
2,5 |
и 4 |
,0 |
см. Размер |
С |
на чертеже |
по |
|||||
казан не в масштабе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Разбивку вертикальных кривых производят по метолу Н.М.Анто |
|||||||||||||
нова [1 б ] с использованием |
специальных шаблонов |
и таблиц. |
|
Так как для построения продольного профиля мостового пере хода необходимо знать расчетный уровень высоких вод РУВВ, рас четный судоходный уровень РСУ, размеры подмостовых габаритов,
максимальный подпор у пойменной насыпи |
Л h H и высоту набега |
||||||||||
ветровых волн |
на откосы насыпей h |
|
, то в дальнейшем все |
||||||||
эти |
вопросы подробно рассматриваются (см . п .п .6 -1 0 ) . |
||||||||||
|
|
В п.11 приводится конкретный пример проектирования продоль |
|||||||||
ного |
профиля |
мостового перехода. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО УРОВНЯ |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
высоких вол |
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетным уровнем высоких вод РУВВ называется такой уровень |
|||||||||
воды |
в |
реке, |
который соответствует |
расходу заданной |
вероятности |
||||||
превышения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Дли рек, |
хорошо изученных в гидрологическом отношении, рас |
|||||||||
четный уровень высоких вод можно определять двумя способами: |
|||||||||||
|
|
1) |
по кривой расхода; |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 ) на основании статистической обработки ряда годовых мак |
|||||||||
симальных уровней. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Первый способ применяется в тех случаях, |
когда на водомерном |
||||||||
посту производятся измерения как уровней воды, |
так и расходов. |
||||||||||
Второй |
способ |
применяется тогда, когда на водомерном посту изме |
|||||||||
ряются |
ТОЛЬКО |
УРОВНИ! воды. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Рассмотрим эти |
способы. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
А. Определение расчетного уровня высоких вод по кривой рас |
|||||||||
хода |
. Кривой |
расхода называется график зависимости расхода воды |
|||||||||
в |
реке |
Q |
от уровня воды |
% |
, то |
есть |
Q |
= у * ( Z ) . |
|||
|
По данным многолетних наблюдений на водомерном посту наносят |
||||||||||
на |
график (р и с. 16) |
точки с координатами |
Q ^ |
и |
Qp |
. На оси |
|||||
абсцисс |
откладывают |
значение |
расчетного |
расхода |
. Но точкам |
проводят правную кривую (кривую расхода) и графическиэкстрапо
лируют ее |
до пересечения с вертикалью, проведенной через Qp , |
||
в точке |
о |
(пунктирная линия) . Полученное по графику значение |
|
ординаты |
и |
будет |
являться расчетным уровнем высоких вод РУБВ. |
Пример |
определения расчетного уровня высоких вод по кривой |
||
расхода |
приведен |
в книге [12] . |
27
|
Рис.16 ; Кривая расхода и ее экстраполяция |
||||
Б. Определение расчетного |
уровня высоких вод на основании |
||||
статистической |
обработки ряда |
годовых максимальных уровней . |
|||
Задача решается в следующей последовательности. |
|||||
1. |
Измеренные на водомерном посту годовые максимальные уровни |
||||
воды в |
реке Z i |
располагают |
в убывающем порядке (графа 3 табл .2 ), |
||
причем каждому уровню присваивают свой порядковый номер и указы |
|||||
ваютсоответствующий |
календарный год (графы |
1 и 2 табл .2 ) . |
|||
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
К определению расчетного уровня высоких вод |
||||
№ |
Годы |
Уровни воды в реке |
Эмпирическая вероят |
||
члена |
наблюдений |
Zi |
. м , в убыва |
ность пйевышения |
|
ряда |
|
|
ющем порядке |
уровней воды |
|
|
|
|
|
|
Pi . % |
1 |
|
|
|
угпах |
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
У . |
|
28
Я. Находят |
эмпирическую вероятность превышения p i мак |
симальных уровней для каждого года наблюдений по формуле |
|
Н.Н.Чегодаева |
1950 г . [l 4 ,1 8 ] |
|
|
|
Р |
|
- |
^ |
Т |
м " |
100,1 > |
|
|
( 8 ) |
|||
где |
П |
- |
число |
членов |
ряда |
(число |
лет наблюдений) ; |
|
|
||||||
|
/77 |
- |
порядковый номер |
члена ряда при расположении членов |
|||||||||||
|
|
|
|
в |
убывающем |
порядке (графа 1 табл. 2 ) . |
|
|
|||||||
|
Результаты |
расчета |
величины |
р |
заносят в графу 4 |
табл.2. |
|||||||||
|
Величину |
р |
|
по формуле |
( 8 ) |
следует |
определять с |
точностью |
|||||||
до |
0 ,1 $ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Наносят на клетчатку |
вероятностной |
нормального распреде |
||||||||||||
ления |
(р и с .17) |
значения |
максимальных уровней воды в реке |
Z ; |
|||||||||||
(графа |
3 табл .2 ) |
и их |
эмпирической вероятности превышения |
р с |
(графа 4 табл .2 ) . По точкам проводят плавную кривую, представ ляющую собой график зависимости % = J '(p ) (сплошная линия на рис. 17) .
4. Полученный график экстраполируют до принятой вероят ности превышения р (экстраполированный участок графика’ пока
зан пунктирной линией ) . В результате этого находят расчетный
уровень высоких вод РУВВ.
Пример определения расчетного уровня высоких вод этим спо
собом приведен в книге [1 2 ] .
В тех случаях, когда створ мостового перехода Ч - М не сов
падает со створом водомерного поста В - В (р и с .1 8 ) , расчетный
.уровень высоких вод, найденный в створе водомерного поста, нуж но перенести в створ мостового перехода. Для этого используется
следующая зависимость:
РУВВЧ = РУВВв + |
( 9 ) |
где РУБВМ - расчетный уровень высоких вод в створе мостового пе рехода, м;
РУЕВв - расчетный уровень высоких вод в створе водомерного поста, м;
3 - расстояние между створами водомерного поста и мосто
вого перехода, м;
Cf - уклон реки на участке мезеду теми же створами.
Р ис.18. Схемы участка реки с показанием створов мостового перехода W - Ч и водомерного поста В - В:
а - створ Ч - Ч находится выше створа В - Б; б - створ Ч - М располагается нике створа В - В
30