Расчет отверстий малых мостов (Практическая работа № 19)

Практическая работа 19

Расчет отверстий малых мостов

Теоретическая часть

Проектирование малых мостов включает в себя следующие вопросы: установление исходных данных для проектирования; вычисление расчетного расхода Q_p; определение глубины воды перед мостом; определение отверстия и длины моста; определение минимальной высоты моста.

Первые два вопроса рассмотрены в практической работе 18.

В данной работе рассматривается вариант расчета моста при свободном истечении воды.

1. Определение глубины воды перед мостом

Глубина воды перед мостом (Н) зависит от скорости протекания потока под мостом. Скорости потока под малыми мостами, как правило, превышают допустимые скорости для грунтов русла. Поэтому для предотвращения размыва русла под мостом принимают желаемый тип укрепления и возможную в данных условиях глубину по тока перед мостом. По таблице 19.1 устанавливают допускаемую скорость для принятого типа укрепления V_доп. Наибольшая скорость под мостом будет в сжатом сечении потока V_с. Ее принимают на 10 % больше V_доп:

,                                                 (19.1)

Глубина воды перед мостом:

,                                              (19.2)

где      g – ускорение свободного падения (9,81 м/с²).

Таблица 19.1 – Допускаемые скорости течения для укреплений

2. Определение отверстия моста

Отверстие моста зависит от расчетного расхода Q_p и схемы протекания воды под мостом.

В большинстве случаев отверстия малых мостов рассчитывают по схеме свободного истечения. Только при очень большой глубине потока за мостом, когда h_б>0,7Н, расчет ведут по схеме несвободного течения.

Расчетное отверстие моста:

,                                              (19.3)

Отверстие моста измеряется для схемы свободного истечения по поверхности потока.

Расчетное отверстие моста округляют до ближайшего типового пролетного строения – таблица 19.2. Если один расчетный типовой пролет l_р не перекрывает расчетное отверстие, принимают два или более пролета. Отверстие будет:

b_м = l_р – для однопролетного моста;

b_м= l_р1 + l_р2 – для двухпролетного моста.

Таблица 19.2 – Основные размеры типовых пролетных строений мостов

Определяется глубина подпертой воды Н_м и скорость V_м для типового пролета, по формулам:

,                                               (19.4)

,                                                        (19.5)

По найденной скорости определяют критическую глубину h_кр, которая установиться перед мостом:

,                                                       (19.6)

Если h_б < h_кр, то водослив не затоплен и произведенный расчет справедлив для данного сооружения, если h_б > h_кр, необходимо задаться другим типом укрепления и повторить расчет.

3. Определение минимальной высоты моста

Минимальная высота моста складывается из строительной высоты принятого типового пролетного строения h_кон, глубины воды под мостом и минимального возвышения низа пролетного строения над уровнем подпертой воды под мостом Δ.

Минимальная высота моста:

,                                    (19.7)

где      0,88 – коэффициент учитывающий понижение уровня воды при входе потока под мост;

Δ – зазор от воды до низа пролетного строения принимают равным 0,5, при ледоходе – 0,75, при корчеходе – 1,0;

h_кон – строительная высота пролетного строения.

Из условия возвышения поверхности покрытия над УПВ минимальная