Строительство и архитектура \ Проектирование мостов

Проектирование железобетонного моста средней длины предназначенного для пропуска однопутной железной дороги колеи 1520мм через водоток, страница 2

Для несудоходных водотоков с ледоходом величина пролетов назначается в первую очередь из условия беззаторного пропуска льда под мостом. Средняя толщина льда указанная в задании равна 1,1м, поэтому целесообразно использовать типовые пролетные строения из преднапряженного железобетона длиной 20…30м. Принимаем 4 пролета длиной по 27,6м. Расчетные характеристики выбранных пролетных строений из преднапряженного железобетона приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Расчетные характеристики пролетов длинной 27,6м.

Длина пролета, м	Расчетный пролет, м	Высота балки, м	h_стр в пролете, м	h_стрнад опорой, м
27,6	26,9	2,25	2,75	3,255

Фактическая длина пролетных строений может быть определена по следующей формуле:

, (1.1)

где n — количество пролетных строений, перекрывающих заданное отверстие моста; δ – расстояние между пролетами на опорах; b — ширина опоры, определяемая в зависимости от ее высоты и длины пролетного строения (таблица 1); A – ширина шкафной части.

Заданная величина отверстия L₀ определяется суммой пролётов в свету l₀, причём L₀следует подсчитывать по линии УВВ. Полученная величина отверстия моста не должна отличаться от заданной больше чем на –3% или +5%, то есть . Выбранные пролеты данному условию удовлетворяют.

По заданию необходимо определить отметку бровки земляного полотна БЗП, которая рассчитывается по формуле:

БЗП = ПР – 0,9м, (1.2)

где ПР – подошва рельса, определяемая по следующим формулам:

, (1.3)

, (1.4)

, (1.5)

где Δ₁, Δ₂, Δ₃ – нормируемые номинальные возвышения низа конструкции над УВВ (Δ₁ = 0,75м, Δ₂ = 0,25м, Δ₃ = 0,75 /1/); – строительная высота среднего пролётного строения в пролёте (таблица 1).

Из полученных значений для дальнейших расчетов принимаем максимальное, тогда ПР = 50,3м.

Однако при найденном значении отметки БЗП отметка верха опоры не удовлетворяет следующему условию:

Для выполнения этого условия скорректируем полученные отметки:

БЗП = 49,805м, ПР = 50,705м.

Так как высота подходной насыпи меньше 6м (Н₀ =4,75м в одном случае и Н₄ =5,46м во втором), то оба устоя проектируем необсыпными. Уклон устоя составляет 1:1,5 от низа насыпи до УВВ и 1:1,25 от УВВ до верха насыпи. Ширина шкафной части равна А=0,8м. Фундамент устоя для первого варианта запроектируем массивный.

Оба устоя находятся выше уровня меженных вод, поэтому подошву фундамента устоев проектируем ниже глубины промерзания грунтов (в Омской области 2,2м) не меньше чем на 0,25м при условии, что вся поверхность подошвы будет располагаться на одном грунте. Тогда отметки подошвы фундамента равны: ПФ₀ = 40,30м и ОФ₄ = 39,83м. Обрез фундамента должен располагаться на глубине от 0,3 до 0,5м от поверхности грунта. Высоту фундамента принимаем равной 3,5м. Таким образом, имеем: ОФ₀ = 43,80м и ОФ₄ = 43,33м.

Проектируем промежуточные опоры монолитные бетонные обтекаемой формы. Опоры проектируем с массивными фундаментами на естественном основании (гравий). Характеристики опор приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристики опор.

Высота H, м	Толщина А, м	Ширина B, м	Нагрузка N, МН	Бетон, м³
5	1.6	4.4	8.0	33

При проектировании фундаментов промежуточных опор и устоев необходимо определить глубину размыва. В результате стеснения русла реки опорами возникает общий размыв русла, определяемый по формуле:

, (1.6)

где k_р = 1,2 – коэффициент размыва.

Помимо общего размыва вокруг каждой опоры возникает и местный размыв равный b/2, где b – ширина опоры.

Отметку обреза фундамента (ОФ) определим по условию:

, (1.7)

где h_л =1,1м — толщина льда.

Для всех промежуточных опор принимаем ОФ =42,6м.

Отметку подошвы фундамента (ПФ) определим по формуле:

, (1.8)

где Δ_с = 0,8м — глубина местного размыва русла.

1.2 Подсчёт строительной стоимости моста первого варианта.

Для запроектированного моста составим ведомость объёмов работ.

1) Изготовление и забивка металлических шпунтов.

Для возведения шпунтовых ограждений примем металлический шпунт типа ШП-1. Стоимость 1т – 250руб. Вес 1м² – 160кг.

а) Промежуточные опоры

Заглубляем шпунт на 2м ниже подошвы фундамента. Верх шпунтового ограждения принимаем на 0,7м выше РУВ. Тогда высота шпунтов равна: h₁ = =9,71м, h₂ = 10,25м, h₃ = 8,55м. Так как поперечные сечения фундаментов промежуточных опор одинаковы, то размеры шпунтового ограждения в плане будут одинаковы и равны 3,6 × 6,4м. Площадь и стоимость шпунтов.

руб.

б) При забивке шпунт опускается на 2м ниже подошвы фундамента и возвышается на 1,7м над УМВ. Тогда высота шпунтов равна: h₀= 7,05м; h₄ = =7,67м. Размеры шпунтового ограждения фундаментов устоев в плане принимаем равными 11,251 × 5,8м для левого устоя и 11,792 × 5,8м для правого. Площадь и стоимость металлических шпунтов:

руб.

2) Устройство котлованов с водоотливом.

Стоимость 1м³ – 167,5руб. Котлованы делаем с забивкой шпунтов, так как место устройства котлована обводняется. Тогда котлованы будут иметь вид параллелепипеда, размеры поперечного сечения которого будут увеличены на 0,5м в каждую сторону по сравнению с размерами поперечного сечения фундамента.

Котлован для первой опоры:

;