Основы проектирования мостового перехода и дорожных одежд: Методические указания по выполнению курсовой работы, страница 3

При проектировании продольного профиля мостового перехода учитывают: требования безопасности движения, допустимые продольные уклоны и радиусы вертикальных кривых, контрольные точки, определяющие высотное положение проектной линии на продольном профиле в пределах разлива высоких вод. При этом необходимо опираться на данные СНиП 2.05.02-85 [3].

Продольный профиль мостового перехода можно разделить на следующие характерные участки: 1) выход с коренного берега в речную долину; 2) пойменная насыпь; 3) участок сопряжения пойменной насыпи с мостом; 4) мост.

Исходя из этого к контрольным точкам могут быть отнесены:

1)  минимальная допустимая отметка проезжей части оси моста и соответствующая ей минимальная отметка бровки насыпи у моста;

2)  минимальная отметка бровки насыпи на поймах.

Отметка проезжей части по оси моста в пределах судоходных пролетов определяется с учетом раздела 2.3.

На несудоходных пролетах минимальная допустимая отметка проезжей части оси моста назначается на 0,75 м выше расчетного уровня воды (РУВВ) с учетом строительной высоты, при редком карчеходе эта норма повышается до 1,5 м, а при интенсивном – до 2 м.

Следует помнить, что на продольном профиле автомобильной дороги отметки проектной линии дают по оси дороги.

При проектировании моста большой длины он может располагаться на уклонах как в обе стороны от судоходных пролетов, так и в одну сторону, если основное русло расположено несимметрично. Максимальный допустимый уклон – 0,03 [2].

Сопряжения переломов продольного профиля на подходах к мосту и в его пределах осуществляются вписыванием вертикальных кривых, радиусы которых должны назначаться возможно бóльшими. Наименьшие радиусы по оси СНиП 2.05.02-85 [3] применять не рекомендуется.

Минимальная отметка бровки насыпи на поймах назначается по отметке РУВВ, увеличенной на величину подпора воды у насыпи и высоту набега волны с учетом запаса 0,5 м. Порядок расчета величины подпора приведен в справочнике [4], там же содержатся необходимые сведения для определения высоты набега волн.

Высота волны принимается равной 0,2 средней глубины воды на  пойме (определятся как отношение площади живого сечения поймы к ширине разлива по пойме).

При коротких поймах вычисленная отметка насыпи может быть не использована, так как участок проектной линии с контрольными отметками моста будет непосредственно сопрягаться со спуском в долину реки.

Для обеспечения отвода воды с проезжей части рекомендуется продольному профилю на пойме придавать уклон не менее 0,003-0,005.

Поперечные профили дамбы на подходах к мосту проектируют с учетом периодического подтопления. При высоте насыпи до 6 м крутизна откосов принимается не менее 1 : 2 с верховой стороны и 1 : 1,5 с низовой стороны насыпи. При большей высоте низовой откос устраивают с переломом на уровне 6 м от бровки, ниже которого крутизна должна быть не менее 1 : 1,75.

При длительном подтоплении (более 20 сут) насыпи проектируют с бермами шириной 4 м [5]. Отметка бермы принимается равной отметке регуляционных сооружений.

По данным расчетов необходимо составить продольный профиль мостового перехода. Его выполняют в масштабах: 1 : 5000 (горизонтальный) и 1 : 500 (вертикальный) на листе миллиметровой бумаги высотой 297 мм и подшивают в пояснительную записку. Масштаб изображения грунтов 1 : 50 или 1 : 100. Чертеж имеет внизу следующие графы: "Уклоны", "Проектные отметки", "Отметки земли по оси дороги", "Расстояния". На чертеже показывают  поверхность земли, проектную линию, отверстие моста (схематически), линию возможных глубин размыва, грунты, отметки характерных уровней воды (УМВ, РСУ и
т. п.). Расчеты и оформление профиля аналогичны продольному профилю автомобильных дорог (ГОСТ Р 21.1701-97). В качестве образца можно принять рис. 21.4 в учебнике [1]. Чертеж выполняется красной, черной и синей (уровни воды) тушью. С использованием профиля перехода на листе формата А1 вычерчивается схема перехода.

2.5  Проектирование регуляционных сооружений и
 укрепление откосов

В курсовой работе требуется запроектировать основные регуляционные сооружения – струенаправляющие дамбы и траверсы.

Струенаправляющие дамбы и траверсы устраиваются: 1) при наличии пойм, пропускающих более 15 % расчетного расхода; 2) в случаях необходимости воздействия на русловой процесс; 3) при значительной косине потока; 4) при средних скоростях под мостом до размыва свыше 1 м/с [2].

Струенаправляющие дамбы могут быть прямолинейными и криволинейными (эллиптическими). Выбор очертания дамбы определяется условием создания под мостом после размыва живого сечения формы, близкой к прямоугольной. Схемы пересечения водотока приведены в прил. 5. Рекомендации по проектированию регуляционных сооружений даны в литературе [1, 4–6].

В курсовой работе, как правило, должна быть, рассчитана дамба эллиптического очертания. Расчет проводят в следующем порядке:
1) определяют координаты верховой дамбы; 2) в зависимости от размеров верховой дамбы проектируют низовую; 3) определяют отметку верха и конструируют поперечное сечение дамбы; 4) рассчитывают укрепление откосов.

Вылет низовой дамбы  (проекцию на нормаль к оси дороги) принимают равным половине вылета верховой дамбы . Низовую дамбу очерчивают по круговой кривой радиуса, равного  или 2, до достижения центрального угла 6–8° и далее по прямой, касательной к этой кривой. Это делается для того, чтобы обеспечить благоприятные условия растекания потока. Может быть использована методика
О.В. Андреева [4, с. 257]. В работе [6] приведен пример расчета.

Прямолинейные незатопляемые дамбы или прямые вставки в криволинейных дамбах применяют, если требуется отжать русловой поток от одного из устоев моста. В этом случае размеры сооружений назначают по местным условиям [5].

Конструкция струенаправляющих дамб принимается в виде земляной насыпи трапецеидального сечения с шириной тела поверху не менее 3 м. Ширина головы дамбы по соображениям удобства строительства и эксплуатации принимается равной 4–6 м. Откосы грунтовых дамб назначают не круче 1 : 2. В головах дамбы откосы уполаживают до 1 : 3 ÷ 1 : 4, так как головы подвержены особенно сильному воздействию потока.