Проектирование малых мостов. Ливневый район для Тверской области. Вероятность превышение паводка для трубы на дороге 3 категории

2.3.2.Проектирование малых мостов.

На ПК10+00 трасса пересекает р. Плесница, через которую необходимо запроектировать малый мост.

Установление исходных данных:

1.  Ливневый район для Тверской области 4

2.  Вероятность превышение паводка для трубы на дороге 3 категории ВП=2%

3.  Интенсивность дождя часовой продолжительности: а_ч= 0,74 мм/мин.

4.  Площадь водосборного бассейна:

f₁ = 0,64·6 = 3,84

f₂ = 0,5·0,15·0,54= 0,0405

f₃ = 0,5·0,55·0,34 = 0,0935

f₄ = 0,5·0,14·0,39 = 0,0273

f₅ = 0,5·0,53·0,15 = 0,0398

f₆ = 0,5·0,23·0,16 = 0,0184

f₇ = 0.5·0,45∙0,07 = 0,0158

f₈ = 0,5·0,83·0,17 = 0,0706

f₉ = 0,5·0,78·0,23 = 0,0897

f₁₀ = 0,5·1,43·0.25= 0,1786

f₁₁ = 0,5·1,37·0,25 = 0,0463

f₁₂ = 0,5·0,75·0,58 = 0,218

f₁₃ = 0,5·0,52·0,1 = 0,026

f₁₄ = 0,5·0,47·0,11 = 0,0259

f₁₅ = 0,5·0,42·0,18 = 0,0378

f₁₆ = 0,5·0,8·0,3 = 0,12

f₁₇ = 0,5·0,85·0,06 = 0,026

f₁₈ = 0,16·4 = 0,64

f₁₉ = 0,5·0,34·0,1 = 0,017

f₂₀ = 0,45·0,1 = 0,045

f₂₁ = 0,062

F=f₁+f₂+f₃+f₄+f₅+f₆+f₇+f₈+f₉+f₁₀+f₁₁₊f₁₂+f₁₃+f₁₄+f₁₅+f₁₆+f₁₇+f₁₈+f₁₉+f₂₀+f₂₁ =3,84+0,0405+0,0935+0,0273+0,0398+0,0184+0,0158+0,0706+0,0897+0,1786+0,0463+0,218+0,026+0,0259+0,0378++0,12+0,026+0,64+0,017+0,045+0,062 = =5,6779км²

5.  Длин главного лога:

L = 2,7 км

6.  Средний уклон главного лога:

i₁ = Нк - Нм/L = 139,95-136,94/2700=0,0011

7.  Уклон лога у сооружении:

i_c = Нв-Нн/100=137,75-136,94/100 = 0,0081

8. Коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности дождя расчетной продолжительности:

К_t = 0,92

9. Коэффициент потери стока:

α = 0,30

10. Коэффициент редукции:

φ = 0,36

11. Максимальный ливневый расход:

Q_л = 16,7·а_ч·К·t·F·a·φ=16,7·0,74·0,92·2,7·0,30·0,36=3,32 м³/с

12. Общий объем стока ливневых вод:

W = 60000 а_ч·F·α·φ/√Кt=60000·0,74·2,7·0,3·0,36/√0,92=13498 м³

13. Коэффициент дружности половодья и показатель степени n

К_о = 0,010

n = 0,17

14. Многолетний средний слой стока:

h = 110·1,1=121 мм

15. Коэффициент вариации:

С_v = 1,25·0,35=0,44

16. Коэффициент асимметрии:

С_s = 3C_v=3·0,44=1,32

17.Модульный коэффициент:

К_р= 2.0

18.Расчетный слой суммарного стока:

h_р = h·К_р = 121·2=242 мм

19.Коэффициент заозерности и заболоченности:

σ₁ = 1

σ₂ = 1

20.Максимальный снеговой расход:

Qсн = К_о·h_р·F/(F+1)^h·σ₁·σ₂=0,010·242·2.7/(2.7+1)^0,17·1·1 = 5.23 м³/с

1.  Расчетный расход:

Q_Л = 3,32 м³/с < Q_СН = 5,23 м³/с

Q_Р = Q_сн = 5,23 м³/с

2.  Принимаем укрепление под мостом каменной на броской из среднего   булыжника с галькой:

υ_доп = 2,40 м/с

3.  Скорость в сжатом сечении:

υ_c = 1,1· υ_доп =1,1·2,40 = 2,64 м/с

4.  Глубина воды перед местом:

Н = 1,46·υ_С² /q = 1,46·2,64²/9,81 = 1,04 м

5.  Расчетное отверстие моста:

В = Qр/1,33√Н³ = 5,23/1,33·√1,04³ = 3,71 м

Для перекрытия расчетного отверстия моста принимаем типовое пролетное строение из предварительно напряженных железобетонных пустотных плит, армированных стержневой арматурой, с расчетной длиной пролета L_Р = 5,60 длиной пролетного строения L_ПР = 6 м., строительной высотой  h_КОН =0,42 м

6.  Минимальная высота моста:

Н_М._min = 0,88·Н +Z + h_кон = 0,88·1,04 +1+0,42 = 2,34 м

7.  Длина моста:

L_М = l_ПР+ 2·а = 6,0+2·0,05 = 6,1 м

Принимаем  опоры моста свайные со шкафной стенкой.

8.  Укрепление у моста: скорость потока за мостом.

υ = 1,5·υ_С = 1,5·2,64 = 3,96 м/с

-   Высота насыпи у моста по продольному профилю Н_НАС = 5,99 м

-    Длина укрепления за мостом

l_УКР = 2·R=2·1,5·H_НАС=2·1,5·5,99=17,99 м

А = l_УКР·tgα/b = 17,99·1/11,40 = 1,58

-    Относительная глубина размыва

n = h_РАЗ/Н = 0,80

-    Глубина ковша размыва

h_РАЗ = n·H = 0,80·1,04 = 0,83 м

Тип укрепления принимаем бетоном М – 150 толщиной 12 см.