метод_проек_зал_Нова лінія_VI_част2

Рис. 2.2 Пальово-естакадний залізобетонний міст (ПЕМ)

Рис. 2.3 Залізобетонний міст з масивними опорами

іобсипними стоянами (ЗБМ)

2.2Рекомендації по вибору споруд

Кінцевою метою роботи по вибору споруд є визначення їх типів і отворів. На попередній стадії розробки проекту недоцільно виконувати складні і трудомісткі техніко-економічні розрахунки по вибору споруд. Тому нижче приведені рекомендації лише щодо орієнтовного вибору споруд з урахуванням основних чинників: можливої найбільшої витрати води Q300, яку повинна пропустити споруда в безнапірному режимі [3], граничних значень висоти насипу для розміщення споруди, допустимої глибини підпору води перед

спорудою hдп (див. рис. 2.2).

Розрахунок Q300 розглянутий в розділі 1 даних методичних вказівок, граничні значення висоти насипу для труб вказані в таблицях на рис. 2.5- 2.8, для мостів – див. п. 2.5. Особливу увагу далі необхідно приділити обчисленню hдп (див. п. 2.3).

11

2.3 Визначення допустимої глибини підпору води перед спорудою

В курсовому і дипломному проектах допустиму глибину підпору води перед спорудою hдп (глибину ставка) можна визначити виходячи з двох основних умов:

-незатоплюваності земляного полотна;

-унеможливлення переливу води через вододіл у сусідній басейн.

При обчисленні hдп слід врахувати характер поздовжнього профілю в місці розташування водопропускної споруди (см. рис. 2.4) і у зв'язку з цим

використовувати формулу
hдп = Hmin – Hз – 0,50 (0,25),	але не більше 4 м	(2.1)

де Hmin – мінімальна проектна відмітка бровки земляного полотна на поздовжньому профілі в точці, яка може бути першою затоплена водою при виникненні ставка перед спорудою (рис. 2.4а, б), або відмітка поверхні землі в точці вододілу (рис. 2.4в), через яку може відбутися перелив води в сусідній басейн;

Hз – відмітка землі (дна балки) по осі споруди на поздовжньому профілі; 0,50 – мінімальне перевищення бровки земляного полотна з відміткою Hmin

над рівнем поверхні води в ставку перед спорудою, необхідне для незатоплюваності земляного полотна (див. рис. 2.4а, б);

0,25 – мінімальне перевищення точки вододілу з відміткою Hmin, необхідне для унеможливлення переливу води через вододіл в сусідній басейн (див.

рис. 2.4в).

		Нmin
а)

НЗ

hдп

в)		Нmin

НЗ

hдп

б)	Нmin

НЗ

hдп

Рис. 2.4 Приклади положення точок з відміткою Нmin при визначенні допустимої глибини підпору води перед спорудою (глибини ставка) hдп:

а) – мінімальна проектна відмітка бровки земляного полотна в зоні розливу ставка; б) – мінімальна проектна відмітка в точці переходу із

насипу в виїмку («нульова точка»); в) – точка поверхні землі на вододілі з мінімальною

відміткою (точка можливого переливу в сусідній басейн)

При величинах hдп більше 4 м значно збільшується швидкість течії води на виході зі споруди, що може призвести до руйнування укріплення вихідного русла, інших елементів конструкції споруди та насипу.

12

2.4 Підбір труб

Труби не дозволяється застосовувати в місцях, де можливі льодохід, карчехід, а також селі. Якщо дозволяють умови, то розміщують круглі залізобетонні (КЗБТ) або прямокутні (ПЗБТ), круглі металеві гофровані (КМГТ) або прямокутні бетонні (ПБТ) труби.

Підбирають труби за допомогою графіків водопропускної здатності (залежність глибини підпору води перед трубою hп від величини витрати Q, що пропускається) по можливій витраті Q300 і допустимій глибині підпору hдп. При цьому також враховують висоту насипу на поздовжньому профілі по осі споруди та її граничні значення, що забезпечують збереження труби за конструктивними умовами (див. рис. 2.5-2.8).

13

h п , м
2.5
			2,0
2.0			Отв.
1.5	Отв. 1,5 м
1.0
0.5
0.0
0	2	4	6	8	10	12	14	16	Q 300, м3/с
0	4	8	12	16	20	24	28	32	2Q 300, м3/с
-0.5
0	6	12	18	24	30	36	42	48	3Q 300, м3/с
Рис. 2.6 Водопропускна здатність круглих металевих гофрованих труб
(КМГТ) діаметром 1,5…3,0 м при безнапорному режимі

14

h п , м				1,5 м	2,0 м	2,5 м	3,0 м			4,0 м
2.8
2.6			м
		25
2.4
		,
		1
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0	4	8		12	16	20	24	28	32	Q 300, м3/с
-0.2
0	8	16		24	32	40	48	56	64	2Q 300, м3/с
Рис. 2.7 Водопропускна здатність прямокутних залізобетонних труб (ПЗБТ)
отвором 1,0…4,0 м при безнапорному режимі

15

h п , м
3.4					м			м	,0	м	0		0
				2,0			3,0
3.2		тв	.
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0														3
0	8	16				24		32		40	48	56	64
-0.2													Q 300, м /с
0	16	32				48		64		80	96	112	2Q 300, м3/с
Рис. 2.8 Водопропускна здатність прямокутних бетонних труб (ПБТ)
отвором 2,0…6,0 м висотою 3 м з підвищеною вхідною ланкою при
безнапорному режимі

16

2.5 Підбір мостів

Мости часто застосовують при відносно великих витратах води і невисоких насипах, коли неможливо розмістити труби необхідних розмірів. Доцільно розміщувати мости і на заболочених ділянках. При насипах

заввишки до 6 м найбільш ефективні пальово-естакадні залізобетонні мости (див. рис. 2.2).

При висоті насипу більше 6 м, коли пальово-естакадні мости непридатні, а найбільша витрата, що пропускається багатоочковою трубою,

недостатня, розміщують залізобетонні мости з масивними опорами і обсипними стоянами (див. рис. 2.3). Для цих мостів висоту насипу не обмежено.

Підбір моста при курсовому і дипломному проектуванні полягає у визначенні орієнтовного значення його типу, довжини lм, схеми розбиття на прогони і необхідної мінімальної висоти насипу hmin.

Довжина моста, який має русло у формі трапеції, визначається виразом

	lм = bдн + 3hн + 2,0 ,	(2.2)
де lм	– відстань між задніми стінками стоянів, м;
bдн – ширина русла по дну, м;
hн	– проектна висота насипу на профілі по осі моста, м;

2,0 – сума відстаней від бровок укосів насипу до задніх стінок двох стоянів моста (див. рис. 2.2 і 2.3), м.

Величина bдн залежить від допустимої глибини підпору води перед мостом hдп і витрати Q, що пропускається. Визначати bдн слід по графіках,

приведених на рис. 2.9-2.11, з точністю до 1 м при витраті Q300 (див. табл. 1.2 – Відомість витрат).

Схема розбиття моста на прогони вибирається відповідно до даних табл. 2.1. При цьому величина табличного значення lм має бути близькою до величини lм, обчисленої за формулою (2.2).

Таблиця 2.1 Основні характеристики пальово-естакадних мостів (ПЕМ)

	Номер	Схеми розбиття		Кількість прогонів n і відповідна довжина моста lм, м
	схеми
		моста на прогони
	моста			n = 1	n = 2	n = 3	n = 4	n = 5	n = 6
	1	6,0 · n		8,0	14,0	20,0	26,0	32,0	38,0
	2	9,3 · n		11,3	20,6	29,0	39,2	48,5	57,8
	3	11,5	· n	13,5	25,0	36,5	48,0	59,5	71,0
	4	9,3 + 13,5	· n + 9,3	34,1	47,6	61,1	74,6	88,1	101,6

Примітки:

–у стовпці «Схеми розбиття моста на прогони» вказано: числами – довжина прогонових будов в м, n – кількість відповідних прогонових будов в схемі моста;

–для 4-ої схеми загальна кількість прогонів моста буде дорівнювати n + 2.

17

При підборі моста повинні дотримуватися дві умови: незатоплення земляного полотна (див. п. 2.3) і збереження прогонових будов, яке досягається відповідним розташуванням їх низу над рівнем води при вході потоку під міст.

Необхідна мінімальна висота насипу по осі моста при цьому визначається по формулі

hтin = hдп + 0,25 + С – hвс, м ,

(2.3)

де hдп – допустима глибина підпору води перед спорудою (див. п. 2.3);

0,25 – підвищення низу прогонової будови моста над рівнем підпертої води

звірогідністю перевищення 0,33 % при вході потоку під міст [5];

С– будівельна висота прогонової будови, тобто відстань від низу прогонової будови до підошви рейки (див. табл. 2.2);

hвс – відстань від підошви рейки до бровки земляного полотна, яку рекомендується прийняти рівною 0,90 м при верхній будові із залізобетонними шпалами, з товщиною баласту під шпалою 0,55 м і висотою зливної призми

0,15 м.

При рекомендованому значенні hвс формула (2.3) набере вигляду

hтin = hдп + С – 0,65, м.

(2.4)

Якщо величина різниці (С – 0,65) менше 0,50 м, то необхідну hтin слід обчислювати за формулою hтin = hдп + 0,5, тобто за умови незатоплення земляного полотна.

Для багатопрогонових мостів (див. табл. 2.1, схема 4) значення С приймати по внутрішніх прогонових будовах.

Таблиця 2.2 Основні характеристики залізобетонних прогонових будов

	Довжина, lп, м	6,0	9,3	11,5	13,5	16,5	18,7	23,6	27,6	34,2
	Будівельна	0,95	1,40	1,55	1,70	1,90	2,05	2,35	2,75	2,94
	висота, С, м		1,10	1,20	1,30	1,50

Примітка. У чисельнику – для ребристих прогонових будов; у знаменнику – для прогонових будов у вигляді пустотних плит. Прогонові будови завдовжки більше 16,5 м застосовуються в мостах з масивними опорами і обсипними стоянами.

18

			При значеннях Q до 100 м 3 /с та h дп											до 2,00 м
100
b дн ,
95
м
90
			h дп = 0,25
85
							h дп = 0,50
80
															h дп = 0,75
75
70
65
60
55
															h дп = 1,00
50
45
																		h дп = 1,25
40
35
30																	h дп = 1,50
25
20															h дп = 1,75
15															h дп = 2,00
10
5
5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70		75	80	85	90	953	100
																	Q 300		, м /с
Рис. 2.9 - Залежність ширини русла по дну під мостом b дн															від величини витрати
води Q , що пропускається, і допустимої глибини підпору h дп
									19

	При значеннях Q від 30 до 100 м 3 /с та h дп									від 2,00 до 3,75 м
20
b дн ,
м19
18
									h дп = 2,00
17
16
15
										h дп = 2,25
14
13
											h дп = 2,50
12
11
											h дп = 2,75
10
9
												h дп = 3,00
8
7												h дп = 3,25
6
												h дп = 3,50
5
												h дп = 3,75
4
3
2
1
30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95		3
															100
												Q 300		, м /с
Рис. 2.10 - Залежність ширини русла по дну під мостом b дн											від величини
витрати води Q , що пропускається, і допустимої глибини підпору h дп
							20