книги / Примеры проектирования мостовых переходов

каемой с закруглениями. Боковым граням опоры придаем зна­ чительный наклон, равный 10: 1 (см. рис. Ш-17).

Выше была принята отметка опоры в уровне низа пят арок, равная 93.00 м, и размер опоры по фасаду моста на этом уровне 6 = 5,5 м. При расстоянии между внешними гранями арок 15,5 м из условия размещения шарниров размер опоры по ширине мо­

Размер опоры по ширине моста в уровне низа пят арок 16,1 +2-2,75 = 21,6 м.

Поверху опоры, ниже пят арок, устраиваем карниз высотой 1 м, выступающий за грани опоры на 0,15 м.

Обрезы фундамента назначаем на отметке 83.00 м на 0,5 м ниже ГМВ. Высота опоры от обреза фундамента до карниза

Яоп = 92,00 — 83,00 = 9 м.

При наклонах боковых граней 10:1 размеры опоры понизу:

Назначение типа и размеров фундамента. Несущий слой грун­ та — мергелистая глина, залегает у опоры № 4 на глубине 4—5 м от дна реки. Учитывая большое давление на опору от веса про­ летных строений и временной нагрузки, целесообразно у опоры № 4 принять свайный фундамент со сваями большого диаметра. Проектируем фундамент на железобетонных трубчатых сваях диаметром 0,6 м.

Низ ростверка назначаем на отметке 77.00 м — в уровне вер­ ха слоя гальки.

Предварительно, до расчета, назначаем под опору 98 шт. свай, располагая их по фасаду опоры в 7 рядов по 14 шт. в ряду. Глубину погружения свай от низа ростверка назначаем равной 14 м. Из условия размещения свай в плане назначаем размеры подошвы ростверка: по фасаду— 14,5 м\ по ширине моста — 26,2 м.

Ростверк проектируем с уступами. Высоту ростверка назна­

чаем равной 6 м.

Расчет свайного фундамента на прочность по грунту. При расчете определяем величину вертикального давления на сваи при действии только основных сил.

152

Постоянная нагрузка от веса смежных одинаковых пролетных строений будет одинаковой. При этом распоры от веса про­

Определяем величину распора Н и вертикального давления А на опору от временной вертикальной нагрузки.

Эквивалентная нагрузка от Я-30 для треугольной линии •влияния Н при длине загружения /= 124 м к= 1,72 Т/м, для линии влияния А /с= 1,90 Т/м (приложение 10 СН 200—62).

Для трехшарнирной арки распор и вертикальное давление на опору определяются по формулам:

* Подсчет веса пролетного строения, произведенный по геометрическим размерам, не приводится.

153

X?

2. При загружении временной нагрузкой двух смежных про­ летов (рис. Ш-18, б) постоянная нагрузка на опору от веса про­ летных строений и собственного веса опоры не изменится:

^4пост == 4510 Г, Рои.:=: 6700 Т.

Определяем давление на опору от временной вертикальной нагрузки. Эквивалентная нагрузка от Н-30 для треугольной линии влияния А при загружении двух пролетов (/ = 248 м) /с = 1,70 Т/м (приложение 10 СИ 200—62). При загружении двух пролетов четырьмя колоннами автомобилей и толпой на двух тротуарах вертикальное давление на опору

Величина автомобильной нагрузки принята с коэффициентом 6,7 соглас­ но СМ 200—62, § 117.

154

Давление на сваи

N __ 12 388 _

Р,СВ — п 98

За расчетную величину принимаем наибольшее значение дав­ ления РСв= 155 Т. Расчетную несущую способность сваи по грун­ ту определяем по эмпирической формуле как сумму сил трения по боковой поверхности ствола сваи и лобового сопротивления грунта под нижним концом сваи *:

(ш-4>

где гп — коэффициент условий работы; при количестве свай бо­ лее 20 ш —1;

и — периметр сваи; щ — коэффициент, принимаемый для забивных свай рав­

ным 1, а для свай, опускаемых вибропогружением,— от 1,1 до 0,6 в зависимости от вида грунта;

fiu— предельное сопротивление сил трения слоев грунта, принимаемое по. техническим условиям в зависимости от вида грунта и глубины расположения слоя;

li — толщина слоев грунта, пройденных сваей; F — площадь опирания сваи;

R11— предельное сопротивление грунтового основания в пло­ скости острия сваи, принимаемое по техническим усло­ виям в зависимости от глубины 'погружения.

По геологическому профилю (см. рис. III-15) сваи под опо­ рой № 4 погружены в слой галечникового грунта толщиной 1\ = = 3 м и в слой мергелистой глины на глубину /2= 11 м.

Согласно техническим условиям**, для галечникового грунта при средней глубине слоя 1,5 м fiu= 3,85 Т/м2, для мергелистой глины при средней глубине слоя 8,5 м /2И= 6,25 Т/м2 (/У1принято как для крупного песка, /У1— как для твердой глины при коэф­ фициенте консистенции В = 0,2); при глубине забивки свай 14 м предельное сопротивление грунта основания i?H=546 Т/м2,

Периметр сваи и —1,88 ж, площадь опирания сваи F = 0,16 м2 Подставив значения /п, и, а, /Л U, F и R11в формулу (Ш-4),

получим величину расчетной несущей способности сваи:

Р0 = о,7-1 [1,88(1-3,85-3+ 1-6,25* 11)+ 0,16-546] = 165 Т. Рсв= 155 Г < Р0 = 165 Т.

В. С. К и р и л л о в. Основания и фундаменты, стр. 202. |!|! СН 200—62, приложение 21.

155

Следовательно, прочность свайного фундамента при указан­ ных выше размерах обеспечивается.

Ввиду сходности геологических условий конструкцию опор № 3 и 5 назначаем такой же, как конструкция опоры № 4.

Опоры № 1 и 2 проектируем аналогично опоре № 4 массив­ ными на свайных фундаментах из трубчатых свай.

Рис. III-19. Схема устоя арочного моста

Устои проектируем массивными. По фасаду размеры устоя назначаем так, чтобы он был примерно симметричен относи­ тельно предполагаемого расположения кривой давления. Как и фундаменты промежуточных опор, устои проектируем на желе­ зобетонных трубчатых сваях. На рис. III-19 приведена схема ле­ вобережного устоя.

§ 13. НАЗНАЧЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ МОСТОВ

ЧЕРЕЗ НЕСУДОХОДНЫЕ РЕКИ

Пример 3. Назначение конструктивной схемы железнодорож­ ного моста через несудоходную реку.

Исходные данные. На участке мостового перехода река име­ ет двустороннюю пойму. Русло реки периодически расширяю­ щееся. Ширина разлива реки при расчетном горизонте высоких вод 650 м, ширина коренного русла 90 м. Расчетный горизонт высоких вод (РГВВ), соответствующий расходу вероятности превышения 2%, 157.70 м. Наибольший горизонт высоких вод, соответствующий расходу вероятности превышения 0,3%, 158,00 м. Горизонт самой низкой межени (ГМВ)- 152.05 м.

На реке ежегодно проходят ледоходы. Скорость течения воды в это время Г=1,5 м/сек. Расчетная толщина льда 0,5 м.

156

Русло реки сложено песчаными и суглинистыми отложениями мощностью 15 м, подстилаемыми твердой глиной и извест­

няком.

Величина отверстия моста назначена равной 200 м. Схема­ тический план мостового перехода приведен на рис. III-20.

Отметка размытого дна у русловых опор № 5 —8 144.80 м, у пойменных опор № 1—4 и 9 — 150.50 м. У береговых опор № 0 и 10 размыва нет.

Мостовой переход является участком железной дороги III

плане шириной не более 2 м до­ пустимы пролеты величиной 20 м. С экономической точки зрения

на данном переходе целесообразно также назначить небольшие пролеты, так как в этом случае могут быть применены сравни­ тельно недорогие опоры с фундаментами на сваях или оболоч­ ках, заглубленными в песчаные отложения.

Из этих соображений отверстие моста перекрываем десятью 20-метровыми пролетными строениями: 4 пролета располагаем на участке коренного русла, 6 — в пределах пойм (рис. Ш-21).

Назначение конструкции пролетных строений. 20-метровые пролеты перекрываем типовыми железобетонными предиапряженными пролетными строениями с ездой на балласте, изготав­ ливаемыми по стендовой технологии. Величина расчетного про­ лета 22,9 м. Конструкция таких пролетных строений разработана Лентрансмостпроектом, инвентарный номер типового проекта 161/4.

Основные характеристики пролетных строений из типового проекта: расчетный пролет — 22,9 м; полная длина — 23,6 м; строительная высота от подошвы рельса /гстр= 2,4 м\ зазор меж­ ду соседними пролетными строениями — 0,05 м\ объем бетона — 52,6 м3; расход арматурной стали— 11,22 Т; вес пролетного стро­ ения— 197 Т\ в том числе вес изоляции и балласта — 82 Т.

157

158

(рис. Ш-22). Опора монтируется из наружных полых железобе­ тонных блоков высотой по 0,5 м и бетонных блоков, укладывае­ мых внутрь опоры. Поверху опоры устанавливается железобе­ тонная подферменная плита толщиной 0<45 м. В типовом проекте

Обрез фундамента назначаем на отметке 151.95 л/.— на 0,1 м ниже ГМВ.

Фундамент' опоры проектируем из железобетонных свай-обо­ лочек диаметром 1,6 м, заполненных бетоном. Предварительно назначаем в фундаменте 3 сваи-оболочки.

Назначаем размеры ростверка из условия размещения и за­

СН 200—62, § 28.

159

В этом случае оболочки будут погружены в слой песка средней крупности.

Расчет фундамента на прочность по грунту. Необходимую не­ сущую способность свай-оболочек определяем приближенно по величине вертикального давления, передающегося на каждую сваю-оболочку. Рассматриваем расчетную схему при загружении постоянной и временной вертикальной нагрузками двух смежных пролетов (рис. III-23).

Постоянная нагрузка от веса 20-метровых пролетных строе­ ний с учетом коэффициентов перегрузок /г= 1,1 для железобе­

тонной конструкции и /г= 1,3 для балласта:

Amin \ 1\Апостер

Лпост = 1,1-115+ 1,3*82 = 233 Т. Вес опоры, подсчитанный по геометри­

Шческим размерам, с учетом взвешивающего

нодорожного подвижного состава при длине загружения линии влияния /= 45,8 м /г= 1,16 (СН 200—62, § 127).

Опорное давление от загружения двух смежных пролетных строений подвижным составом

22 9 Лвр = (2* 14,44-1,16) —^ — = 384 Т.

Суммарное вертикальное давление на оболочки

1,6 м, погруженной в песок средней крупности на глубину 10 м, составляет 320 Т (приложение 4).

160