Пользуясь теоретической кривой распределения вероятностей, можно определить максимальные годовые расходы на водотоке Q любой вероятности превышения, а по графику Q = f(H) определить соответствующий данному расходу уровень УВВ.
Так как мостовой переход проектируется для железной дороги общего пользования III категории, то расчетный расход определяется с вероятностью превышения 1%, а наибольший - с вероятностью превышения 0,33%.
Как видно из графика, расход с вероятностью превышения 1% - Q1% , составляет 6260,64 м3/с, а с вероятностью 0,33% Q0.33% – 6918,51 м3/с.
По величине расходов и графику определены соответствующие им уровни высокой воды (УВВ), а по этим уровням с помощью графиков – необходимые расчетные данные
Значения |
вероятность 1% |
вероятность 0,33% |
||||||
Весь поток |
Главное русло |
Правая пойма |
Левая пойма |
Весь поток |
Главное русло |
Правая пойма |
Левая пойма |
|
УВВ |
458,32 |
458,59 |
||||||
Расход |
6260,64 |
4798,41 |
1180,86 |
247,56 |
6918,51 |
5198,83 |
1454,61 |
304,94 |
Средняя скорость |
2,75 |
1,13 |
1,12 |
2,85 |
1,19 |
1,18 |
||
Площадь живого сечения |
3013,58 |
1746,00 |
1047,13 |
220,45 |
3309,13 |
1827,00 |
1224,37 |
257,76 |
Контроль |
2,75 |
1,13 |
1,12 |
2,85 |
1,19 |
1,18 |
||
Ширина участка морфоствора |
1063,63 |
300,00 |
630,81 |
132,83 |
1125,74 |
300,00 |
682,11 |
143,63 |
Отверстие мостового перехода рассчитывается на безопасный пропуск расчетного расхода Q1%=6260,64 м3/с при РУВВ1%=458,32 а высота пойменных насыпей и струенаправляющих дамб определяется с учетом подъема воды до отметки НУВВ0,3%=458,59м (Q0,3%=6918,51м3/с) |
|
Отверстием моста в свету L называется расстояние между передними гранями устоев (или между откосами конусов при обсыпных устоях), определяемое на отметке РУВВ, за вычетом суммарной ширины промежуточных опор.
Сужение водного потока в месте расположения мостового перехода при паводке приводит к увеличению скорости течения воды под мостом. В свою очередь увеличение скорости потока приводит к размыву русла в подмостовом сечении, величина которого характеризуется коэффициентом размыва Р:
где — средняя глубина потока под мостом после размыва, м;
— средняя глубина потока под мостом до размыва, м.
Средняя глубина потока под мостом после размыва определяется по эмпирической формуле
где — средний удельный расход воды под мостом, м3/с-м;
d — средний диаметр частиц несвязного грунта, м; d = 2 мм = 0,002 м;
— параметр, зависящий от вероятности превышения расхода, принимается по таблице; в нашем случае вероятность превышения расчетного расхода 1%, следовательно,;
g —.ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2.
Средний удельный расход воды под мостом определяется по формуле:
где Qp% —расчетный расход заданной вероятности превышения, м3/с;
Q 1% =6260,64 м3/с;
L —отверстие моста, м.
Средняя глубина потока под мостом до размыва по формуле
ωдр — площадь живого сечения, м , под мостом до размыва при РУВВP% в пределах рассматриваемого отверстия моста L.
Таким образом, задаваясь различными значениями величины отверстием моста L и размещая его в пределах живого сечения реки с учетом положения русла, геологии и других условий, определяется площадь живого сечения под мостом до и после размыва и значение коэффициента размыва Р.
Приведены варианты размещения различных отверстий моста в створе мостового перехода.
Результаты вычислений сводят в табл. Зависимость коэффициента размыва от отверстия моста P(L) приведена на графике
отверстие моста L, м |
средний удельный расход под мостом q, м3 / с*м |
Средняя глубина потока под мостом после размыва ħпр, м |
Площадь живого сечения под мостом до размыва ωдр, м |
Средняя глубина потока под мостом до размыва Ћ др, м |
коэффициент размыва P |
300,00 |
20,76 |
10,39 |
1745,89 |
5,82 |
1,79 |
318,00 |
19,58 |
9,93 |
1804,95 |
5,68 |
1,75 |
370,00 |
16,83 |
8,84 |
1967,65 |
5,32 |
1,66 |
440,00 |
14,15 |
7,73 |
2168,10 |
4,93 |
1,57 |
510,00 |
12,21 |
6,90 |
2347,25 |
4,60 |
1,50 |
580,00 |
10,74 |
6,25 |
2505,09 |
4,32 |
1,45 |
650,00 |
9,58 |
5,73 |
2641,64 |
4,06 |
1,41 |
720,00 |
8,65 |
5,29 |
2756,87 |
3,83 |
1,38 |
790,00 |
7,88 |
4,93 |
2850,80 |
3,61 |
1,37 |
860,00 |
7,24 |
4,62 |
2923,43 |
3,40 |
1,36 |
930,00 |
6,70 |
4,35 |
2974,75 |
3,20 |
1,36 |
1000,00 |
6,23 |
4,11 |
3004,77 |
3,00 |
1,37 |
1060,00 |
5,87 |
3,93 |
3013,55 |
2,84 |
1,38 |
Возможные размеры отверстия моста находятся в пределах от наибольшего отверстия Lmax найденного при отсутствии размыва вообще (Р=1 ) , до наименьшего Lmin найденного с предельно допускаемым размывом (Р = Рдоп – 1,75).
Таким образом, отверстие моста L можно изменять в пределах от 318,00 до 1060,00 м.
Окончательно вопрос о величине отверстия моста решается с учетом условий расположения береговых устоев и уточняется после разбивки на пролеты.
Принимается отверстие моста L = 580,00
м, которому соответствует коэффициент размыва Р = 1,45.
Река относится к 6 классу судоходства, следовательно, при выборе схемы моста необходимо обеспечить ширину подмостового габарита 60 м в основном судоходном и 40 м в смежном пролете.
После выбора отверстия моста следует оценить общий размыв под мостом, образованный из-за стеснения потока сооружениями мостового перехода, для чего строится расчетная линия общего размыва под мостом.
Выбираем пролетные строения
количество |
длина пролетного строения |
расчетный пролет |
инвентарный номер проекта |
тип пролетных строений |
строительная высота от подошвы рельсов |
16 |
34,2 |
33,6 |
821/4 |
сплошноступенчатые главные несущие балки |
2,84 |
1 |
44,78 |
44 |
1293/4 |
Решетчатые фермы |
1,04 |
1 |
66,94 |
66 |
1293/19 |
Решетчатые фермы |
1,43 |
размеры больших опор |
4 |
м |
размеры меньших опор |
3 |
м |
количество больших опор |
3 |
шт |
количество меньших опор |
14 |
шт |
Стеснение опорами 54 м
Сумма перекрываемых пролетов 658,92 м
Фактическое отверстие моста 658,92-54=604,92 м
Чтобы построить линию дна под мостом после общего размыва, необходимо назначить характерные вертикали по оси морфоствора, которыми являются границы морфологически или геологически однородных участков, а также переломы поперечного сечения участков морфоствора. После определения на всех рассматриваемых вертикалях глубины после размыва устанавливают расчетную линию общего размыва под мостом.
Глубину после размыва на данной вертикали hпрi можно определить по формуле (4.5), аналогичной (4.2), но учитывающей расход воды на данной вертикали
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.