Расчет отверстия моста

Назначение отверстия моста производится на основе расчетов и сравнений вариантов. Так как мостовой переход состоит из комплекса сооружений, то уменьшение отверстия моста и экономия на стоимости пролетных строений может повлечь за собой увеличение стоимости подходов, регуляционных сооружений и опор моста.

С другой стороны, необоснованное увеличение отверстия вызывает дополнительные расходы на постройку дорогостоящих конструкций пролетных строений и опор.

В результате стеснения потока сооружениями мостового перехода перед мостом возникает подпор и в подмостовом сечении; из-за увеличения скоростей течения могут произойти размывы. Длина моста зависит от допустимых деформаций дна реки, оцениваемых коэффициентом углубления (размыва) русла под мостом. Коэффициент размыва — это отношение наибольшей глубины русла после размыва к наибольшей его бытовой глубине.

Длину моста определяют по наибольшей возможной величине размыва, называемой «нижним пределом». Больше этой глубины быть не может. Нижний предел размыва рассчитывают по уравнению «предельного баланса наносов».

На равнинных реках не строят мосты короче, чем ширина русла. Этой длине моста соответствует наибольший размыв .

С другой стороны, не имеет смысла делать мост длиннее того, под которым нет углубления русла, и все деформации русла заключаются в искусственном его уширении до размеров отверстия моста. Такое наибольшее отверстие моста при наименьшем коэффициенте размыва определяется, как:

где — ширина русла в бытовых условиях, м;

— коэффициент, учитывающий степень стеснения потока.

промежуточными опорами (приближенно);

• — ширина опоры по фасаду (м);
• — величина пролета (для реки 6 класса по судоходству для низового

направления м);

• — расчетный расход, м³/с;
• — расход воды, проходимый в бытовых условиях в русловой части

реки при РГВВ, м³/с.

Максимальный коэффициент размыва при наименьшей длине моста:

;

.

Любому принятому промежуточному значению коэффициента размыва в пределах от 1 до соответствует длина моста:

.

Разным длинам мостам, а значит, и разным значениям коэффициента размыва, соответствуют и различные самые низкие отметки размытого дна, определяющие глубину заложения и способ устройства фундаментов опор моста.

При вычислении отметок размытого дна следует учитывать не только коэффициент размыва, но и возможную погрешность расчета, а также глубину местного воронкообразного размыва, развивающегося у опоры. Пользуются формулой:

где — отметка расчетного уровня воды, м;

• — наибольшая глубина в русле под мостом до размыва ();
• — принятый коэффициент размыва, соответствующий выбранному

отверстию моста;

— глубина воронки местного размыва, м;

— относительная погрешность определения коэффициента размыва.

При морфометрическом расчете погрешность распределения расхода воды между руслом и поймой .

Глубина воронки местного размыва рассчитывается по формуле И. А. Ярославцева:

где — коэффициент формы опоры;

• — скорость после размыва под мостом при длине моста, равной ширине русла, принимаемая по карте, в нашем случае равна 0,1 м/с;
• — ускорение свободного падения ();
• — ширина опоры ().

Для обычных очертаний мостовых опор в плане можно принять средний коэффициент формы. Для песков можно пренебречь величиной .

где — скорость воды в русле в бытовых условиях;

— принятый коэффициент размыва, соответствующий выбранному отверстию моста;

— коэффициент, учитывающий степень стеснения потока промежуточными опорами ().

Задавая различные коэффициенты размыва, вычисляются соответствующие им длины мостов и отметки размытого дна у опор.

По техническим условиям проектирования мостов глубина заложения подошвы массивного фундамента опоры моста, считая от линии общего размыва, должна быть не менее чем глубина воронки местного размыва или 2,5 м.

Отсюда вычисляется отметка подошвы фундамента:

.

Величина определяет необходимую глубину котлована (от уровня меженных вод) для фундаментов опор на естественном основании:

.

где.

1).

2).

3).

4).

5).

Результаты расчета сводятся в таблицу и изображаются на графике.

Расчетные данные характеристик моста.

Характеристики. моста и размыва.	Коэффициенты размыва, Р.
Рmax=1.	1,063.	1,126.	1,189.	Pmin=1,25.
L. Дразм Дподм hф	699 117,78 115,28 8,41	638 117,16 114,66 9,03	585 116,55 114,05 9,64	539 115,93 113,43 10,26	500 115,34 112,84 10,85

Анализ полученных данных должен осуществляться с учетом типов фундаментов опор моста. Принимаем L = 600 м при Р = 1,145.