Изыскания и проектирование мостовых переходов Г. А. Федотов

26.11.2014 Трофим 4 комментариев

У нас вы можете скачать книгу Изыскания и проектирование мостовых переходов Г. А. Федотов в fb2, txt, PDF, EPUB, doc, rtf, jar, djvu, lrf!

Различают два типа меандрирующих рек: Меандрирующие реки это обычно реки средней водности, такие как Ока, Дон в верхнем течении, Хопер, Медведица, Мокша и т. Равнинные немеандрирующие реки это также реки в зоне транзита, но со значительным поступлением наносов с вышележащих участков. Они имеют практически неподвижные и неизвилистые русла в плане, повторяющие повороты долины, и, как правило, относительно слабо развитые поймы. Перенос наносов на немеандрирующих реках происходит упорядоченно в виде медленно сползающих вниз по течению побочней, попеременно примыкающих то к одному, то к другому берегу рис.

Они характерны неразвитыми поймами или чаще полным их отсутствием и широкими, но относительно мелкими руслами. Наносы, в избытке поступающие сверху, блуждающие реки транспортируют в виде беспорядочных островов, осередков и отмелей, разбивающих меженное русло на множество рукавов и проток рис. Систематическое отложение наносов в руслах блуждающих рек нередко приводит к повышению их дна и, соответственно, уровней воды выше окружающей местности. Терек в равнинной своей части за Владикавказом протекает на м выше окружающей местности и т.

На основе анализа уравнения 1. Относительная ширина русла возрастает с ростом руслоформирующего расхода воды то есть с ростом водности реки.

Большие реки существенно отличаются от малых прежде всего по ширине русла и в значительно меньшей степени по глубине. Рост уклона реки приводит к росту относительной ширины русла, то есть на больших уклонах русла рек относительно мельче, но шире.

Реки с разными расходами, но протекающие в берегах, сложенных грунтами примерно с одинаковой сопротивляемостью размывам, имеют одинаковые глубины. Увеличение русловых скоростей течения приводит к сужению русла и росту его глубины. Скорости течения в реках, свободно формирующих свое русло при расходах и уровнях, близких к руслоформирующим, соответствуют неразмывающим для грунтов, из которых сложены их берега.

Известны также классификации рек по типам руслового процесса других авторов: Геодезические работы В соответствии с перечнем инженерных задач, решаемых при проектировании мостовых переходов, для любой стадии проектирования в том или ином объеме необходимы инженерно-геодезические работы при выполнении следующих обязательных видов основных работ: В подготовительный период перед выездом в поле изучают имеющиеся материалы на район изысканий: В первую очередь собирают и изучают имеющиеся картографические и аэрофотосъемочные материалы на район изысканий.

В подготовительный период осуществляют предварительное трассирование вариантов мостового перехода, определяют объемы полевых изыскательских работ, укомплектовывают изыскательскую партию экспедицию инженерно-техническим персоналом и необходимым оборудованием. Инженерно-геодезические работы в полевой период состоят прежде всего в производстве топографических съемок с целью получения ситуационных и топографических планов, а также цифровых ЦММ и математических МММ моделей местности в объеме, достаточном для обоснования выбора наиболее рационального створа перехода и проектирования всех его основных сооружений моста, подходов, регуляционных и защитных сооружений [3].

Ситуационный план снимают в масштабе, как правило, не мельче 1: Длину участка съемки по речной долине принимают не менее чем по 1,5 ширины разлива вверх и вниз по течению от оси каждого варианта трассы.

Поэтому при относительно близко расположенных вариантах трассы мостового перехода снимают один общий план, охватывающий все принципиальные варианты плюс по 1,5 ширины разлива вверх и вниз по реке от крайних вариантов трассы мостового перехода. На ситуационных планах фиксируют: Ситуационные планы мостовых переходов снимают малогабаритными оптическими теодолитами типа 2Т30, 2Т30П, 4Т30П и т.

Использование перечисленных выше современных методов сбора информации о местности является особенно эффективным при изысканиях мостовых переходов. Детальную топографическую съемку для составления крупномасштабных планов и ЦММ выполняют, как правило, для окончательно установленного направления варианта мостового перехода.

Размеры детальной топографической съемки устанавливают исходя из необходимости проектирования моста, подходов к нему, струенаправляющих дамб, струеотбойных траверсов, срезок пойменных берегов, спрямлений русел, берегоукреплений, строительных площадок, цементобетонных ЦБЗ и асфальтобетонных АБЗ заводов, площадок ВОХР и т. Размеры подводных съемок назначают исходя из необходимости оценки русловой ситуации в районе мостового перехода, типа и количественных характеристик руслового процесса, оценки условий судоходства и сплава.

Детальные топографические съемки выполняют обычно в масштабах 1: Ситуационным и топографическим съемкам предшествует создание съемочного обоснования. Наиболее часто съемочные обоснования мостовых переходов создают в виде замкнутых теодолитных ходов полигонов с диагональными и, при необходимости, висячими ходами, а также в виде микротриангуляции. Измерение длин сторон полигона производят электронными тахеометрами, светодальномерами или компарированными землемерными лентами и рулетками с допус-.

Весьма эффективным является измерение длин линий электронными тахеометрами, светодальномерами, а также приемниками спутниковой навигации, что особенно важно в связи с необходимостью измерений неприступных расстояний через водные преграды. Привязку съемочного обоснования мостового перехода производят к пунктам государственной геодезической сети или чаще к трассе мостового перехода, при этом последнюю включают в съемочное обоснование. Кроме топографической съемки планов, в состав геодезических работ при изысканиях мостовых переходов входят: Разбивку морфостворов и гидростворов особенно на средних и малых водотоках часто производят методом тригонометрического нивелирования; съемка продольного профиля реки, на который наносят профиль дна по фарватеру, профиль свободной поверхности потока при межени и высокой воде, бровки русла по правому и левому берегам, зафиксированные точки уровней высоких и исторических паводков и т.

При производстве изысканий мостовых переходов на современном этапе широко применяют аэрофотосъемку аэротопографические, аэроморфометрические и аэрогидрометрические работы , воздушное лазерное сканирование, наземную фотограмметрию фототеодолитные съемки, особенно эффективные при морфометрических работах и обследовании существующих инженерных сооружений , наземное лазерное сканирование, электронную тахеометрию и наземно-космические съемки с использованием систем спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС [4].

Эти современные методы и технологии сбора информации позволяют резко повысить производительность полевых работ и максимально автоматизировать процесс камеральной обработки материалов изысканий. В камеральный период ведут обработку материалов полевых работ, готовят ситуационные и детальные топографические планы, продольные и поперечные профили, ЦММ, готовят отчеты о проведенных полевых работах [19].

Только одни морфометрические работы выполняют в случаях, когда: В остальных случаях кроме морфометрических необходимо проведение гидрометрических либо смешанных гидроморфометрических работ в весенне-летний период. Морфометрические работы, выполняемые в беспаводочный период и предназначенные прежде всего для определения количественных соотношений между геометрическими, морфологическими и гидравлическими характеристиками русел и пойм рек, включают в себя: Гидрометрические работы выполняют в два этапа.

Устройство, в случае необходимости, тросовых перетяжек; устройство и геодезическая привязка временных водомерных постов; сооружение вышек для поплавковых наблюдений и наблюдений за траекториями льдин, судов и плотовых составов; производство подводной съемки меженного русла;.

В период паводка выполняют: Изыскательские партии, выполняющие комплекс морфометрических и гидрометрических работ, должны быть снабжены плавучими средствами: При этом по возможности в изыскательских партиях целесообразно иметь светодальномеры, электронные тахеометры, приемники спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС, современные фототеодолитные комплекты, лазерные сканеры, эхолоты, электронные скоростемеры, приборы геофизической разведки и т. На участке изысканий мостового перехода, как правило, устраивают не менее трех водомерных постов.

Один из них размещают по оси моста, а два других для определения уклонов свободной поверхности располагают вверх и вниз от оси на расстояниях в зависимости от уклона реки не менее: Уклон, 0,05 0,06 0,08 0,10 0,20 0,30 0,50 0,80 1,5 и более Расстояние, км 5,5 4,1 2,7 2,0 0,9 0,5 0,3 0,2 0,1. Если в створе проектируемого мостового перехода на излучине меандрирующей реки имеет место разность уровней воды на противоположных берегах более 2 см, то устанавливают по три водомерных поста на каждом берегу.

На реках со сложной свободной поверхностью воды горные, блуждающие реки, реки с широкими поймами и при наличии поперечного уклона количество и размещение водомерных постов определяют в зависимости от местных условий. При этом, если направление течения на пойме отлично от направления течения в главном русле, по концам обследуемого участка реки на поймах устанавливают водомерные посты реечного типа. Водомерные посты размещают в местах, не подверженных размывам, навалу льдин, вне заводей, при отсутствии волнобоя, подпоров и обратных течений и т.

Водомерные посты устраивают обязательно до начала паводка. Свайный водомерный пост состоит из ряда свай, забитых в створе, перпендикулярном урезу воды. Для устройства свайных водомерных постов используют железобетонные призматические мостовые сваи заводского изготовления, обрезки рельсов, трубы стальные двухдюймовые или деревянные сваи из прочного дерева, которые забивают в грунт ниже глубины сезонного промерзания.

На торцах свай записывают их номера, при этом счет ведут сверху вниз от первой сваи. Последнюю сваю устанавливают ниже уровня наименьшей межени. Превышения между торцами соседних свай не должны быть более 0,5 м, при этом сами сваи не должны возвышаться над поверхностью земли более чем на 0,25 м. Реечный водомерный пост представляет собой рейку длиной 2 3 м с сантиметровыми делениями и прямой оцифровкой, укрепляемую на опоре моста, а на пойменных участках на стволе дерева или на забитой в грунт деревянной свае.

Для этой цели часто используют обычные цельные 3-метровые нивелирные рейки с прямой оцифровкой. Для непрерывной автоматической фиксации колебаний уровней воды иногда применяют специальные автоматические приборы лимниграфы, записывающие результаты измерений на магнитные носители информации. При устройстве водомерного поста для контроля неизменности положения реек или свай вблизи него устанавливают репер, который закладывают по общим правилам устройства грунтовых реперов, обязательно в месте, не подверженном затоплению в паводки.

Реперы водомерных постов увязывают между собой и привязывают к пунктам государственной нивелирной сети двойным геометрическим нивелированием IV класса. Геодезические высоты нуля рейки и головок свай устанавливают двойным геометрическим нивелированием технической точности, которое производят дважды до и после прохода паводков. Измерения уровней воды в период межени производят 2 раза в сутки в 8 и 20 ч.

Во время паводка количество измерений увеличивают до 4, 6, 12 или 24 раз в сутки в зависимости от скорости подъема или спада уровней. Если наблюдения производят при волнении, то отсчеты по рейке берут дважды при набеге и откате волны и за окончательный отсчет принимают среднее значение. Морфостворы предварительно намечают по топографическим планам или крупномасштабным картам и располагают нормально к направлениям руслового и пойменного потоков. Морфостворы в необходимых случаях делают ломаными, размещая стороны ломаного хода нормально к ожидаемым направлениям течения речного потока в паводки.

Главный морфоствор назначают по оси проектируемого мостового перехода нормально динамической оси потока. На меандрирующих реках морфостворы располагают в наиболее узких местах долины реки с наименьшим числом стариц и проток, на участках, где направления руслового и пойменного потоков практически совпадают.

На блуждающих реках морфостворы назначают в местах наименьшей ширины зоны блуждания. На больших реках со значительной шириной пойм морфостворы снимают геометрическим нивелированием с предварительным вешением линии и разбивкой пикетажа. На средних и малых водотоках морфостворы часто снимают тахеометрами методом тригонометрического нивелирования. Морфостворы закрепляют на местности и привязывают в плане к продольному профилю реки.

При съемке морфостворов фиксируют ситуацию по м в каждую сторону, а также описывают ситуационно-морфологические характеристики русла и пойм. По результатам съемки морфоствора и морфометрическим обследованиям оформляют профиль морфоствора. По геометрическим и морфологическим характеристикам различных участков морфоствора вычисляют их гидравлические показатели: При необходимости производства гидрометрических работ на местности разбивают и закрепляют гидрометрические створы.

Гидрометрические створы на местности трассируют теодолитом, разбивают пикетаж и снимают двойным геометрическим нивелированием. Створы закрепляют вехами по две на каждом берегу, а при широком разливе устанавливают дополнительные вехи на поймах. По результатам съемки гидрометрического створа строят его профиль. На заросших поймах прорубают просеки шириной 5 6 м для свободного плавания лодок в ходе производства гидрометрических работ. На гидростворах намечают и закрепляют промерные вертикали плавающими вехами или створными знаками.

Число промерных вертикалей в руслах рек устанавливают в зависимости от ширины русла: Ширина русла, м Число вертикалей до более но не реже, чем через м Число промерных вертикалей на поймах назначают также в зависимости от их ширины, но не реже чем через м. Для измерения продольных уклонов рек используют уровни на водомерных постах см.

Для определения уклонов необходимо знать расстояния между водомерными постами, которые измеряют на местности мерными лентами, дальномерами, по топографическим планам и картам или по аэрофотоснимкам. Еще лучше для этой цели использовать механические или электронные курвиметры.

Мгновенные уклоны водной поверхности, особенно на реках со сложной свободной поверхностью, нередко определяют посредством геометрического нивелирования кольев, забиваемых одновременно по сигналу вдоль реки по урезу вровень с уровнем воды.

Такие колья называют урезными. Урезные колья забивают в безветренную погоду в местах со спокойной поверхностью воды. Рядом с урезным колом для его быстрого нахождения устанавливают веху или сторожок высотой см над водой. В связи с сильной изменчивостью уровней воды в реках урезные колья на исследуемом участке русла забивают одновременно по сверенным точным часам, звуковому сигналу выстрелу или по сигнальной ракете.

Уровни воды в реке, отнесенные к одному моменту времени, называют мгновенными, а работу по определению мгновенных уровней одновременной связкой уровней. Затем по урезным кольям вдоль реки прокладывают нивелирные ходы, опирающиеся своими концами на пункты государственной нивелирной сети, или делают двойные ходы геометрического нивелирования. В зависимости от величины уклона реки используют ходы технического нивелирования, а также ходы нивелирования IV, III и даже II классов.

При этом чем меньше продольный уклон реки, тем более высокий класс геометри-. В результате нивелирования определяют геодезические высоты урезных кольев. Расстояния между соседними урезными кольями измеряют мерной лентой или дальномером. Поскольку на разных фазах паводков реки закономерно имеют разные продольные уклоны на подъеме уклоны больше, на спаде меньше , то измерения мгновенных уклонов по урезным кольям следует делать многократно, не менее трех раз обязательно на подъеме, пике и спаде паводка.

Его основным недостатком является зависимость точности измерений от погодных условий. Определение направлений и измерение поверхностных скоростей течения воды в реке одноточечным способом осуществляют с помощью поплавков с засечками их приблизительно через равные интервалы времени по вертикальному и горизонтальному кругам теодолита, устанавливаемого на специальной вышке или на высоком крутом берегу.

Одновременно при производстве засечек берут отсчеты по секундомеру. Поплавки изготавливают из дерева в виде круглого диска диаметром около 25 см и толщиной порядка 5 см. В центре диска укрепляют стержень высотой до 15 см с белым флажком.

В ветреную погоду для придания поплавку большей устойчивости к нему прикрепляют небольшой груз. При расстояниях от теодолита до поплавков более. В вершинах треугольных поплавков устанавливают стержни высотой см с разноцветными флажками. При сильном ветре поплавковые измерения скоростей течения не производят. Поплавковые измерения производят в количестве: Длину участка поплавковых наблюдений принимают в зависимости от ширины русла: Число траекторий поплавков в русле в зависимости от ширины русла при одном цикле измерений должно быть не менее: Ширина русла Число траекторий до м 7 9 до м 9 11 до м свыше м Траектории размещают равномерно по ширине потока.

На открытых поймах количество траекторий назначают в зависимости от местных условий. Максимальные интервалы времени между засечками поплавков назначают в зависимости от принятого масштаба поплавкового планшета и поверхностной скорости течения в пределах от 20 до с. В приведенной выше формуле знак минус применяют для поплавков ниже засечного створа, а плюс выше створа.

Высоту рабочего уровня воды вычисляют как среднее значение высот уровней в начале и конце наблюдений. Измерения скоростей течения производят либо традиционными измерителями течений ГР гидрометрическая вертушка Бурцева , либо современными микрокомпьютерными расходомерами-скоростемерами МКРС электронными скоростемерами.

МКРС универсальная гидрометрическая вертушка нового поколения представляет собой компактное переносное высокоточное устройство для измерения скоростей течения и расходов воды в реках, каналах, в модельных потоках на русловых площадках и в гидравлических лотках. В приборе использован электролитический принцип формирования импульсов. Набегающий поток вращает лопастной винт вертушки, и каждый раз в момент прохождения лопасти вертушки мимо неподвижного торца держателя меняется сопротивление между его электродами.

Формируемые таким образом с определенной частотой импульсы автоматически пересчитываются по градуировочной характеристике вертушки в скорость потока. При больших глубинах держатель помещают в поток на специальном рыбовидном грузе.

Измерения скоростей течения производят на строго закрепленных промерных вертикалях в тех случаях, когда уровень воды в реке меняется быстро и ширина ее велика. В остальных случаях можно устанавливать лодку в гидрометрическом створе по береговым створным вехам, не закрепляя определенных вертикалей, а положение лодки на створе определять теодолитом угловой засечкой.

Измерения скоростей гидрометрическими вертушками или электронными скоростемерами ведут шеститочечным или пятиточечным способом.

При шеститочечном способе измерения скоростей на каждой промерной вертикали ведут: При незначительных глубинах число промерных точек на вертикали уменьшают: Вертушку или скоростемер опускают на тросе с помощью гидрометрической лебедки, а при глубинах до 2 м на штанге. По результатам измерения скоростей на каждой промерной вертикали строят эпюры скоростей.

Простейший поплавковый способ производства гидрометрических работ с одновременным измерением мгновенных уклонов свободной поверхности и живого сечения потока позволяет определять натурные коэффициенты шероховатости соответствующих участков долины реки n взамен табличных: Данные о наивысших уровнях воды за ряд лет можно получать по материалам пов,. Однако периоды непрерывных наблюдений на водомерных постах, как правило, ограничены и могут не включать в себя прошедшие на реке выдающиеся и исторические паводки.

И наконец, на неизученных в гидрологическом отношении водотоках систематические наблюдения за уровнями отсутствуют вообще. В таких случаях высоты УВВ выдающихся и исторических паводков можно установить опросом старожилов или по следам на местности. Сведения об УВВ получают по возможности в большем числе мест на обеих берегах реки, не ограничивая район обследования. Показания уровней выбирают в наиболее надежных местах стены зданий, ступеньки крылец, колодцы, отдельные объекты на пологих склонах и т.

Показания старожилов о выдающихся и исторических паводках и режиме водотока оформляют специальным актом опроса Приложение 3.

Вне пределов населенных пунктов высоты УВВ определяют по следам на местности, к которым относят: Нитяным дальномером нивелира определяют расстояния до снимаемых точек УВВ от оси проектируемого перехода. Продольный профиль реки один из важнейших документов, характеризующих водоток, который используют для последующих гидравлических расчетов и проектирования мостового перехода Обследование существующих гидротехнических сооружений При изысканиях и проектировании мостовых переходов на реках наиболее часто подлежат морфометрическому обследованию такие существующие сооружения, как плотины, автодорожные и железнодорожные мостовые переходы.

Плотины прежде всего некапитального типа обследуют, главным образом, на предмет их возможного прорыва в паводки, как правило, с тяжелейшими последствиями для сооружений и объектов, расположенных в нижнем бьефе. Наземное лазерное сканирование и фототеодолитные съемки, применяемые при обследовании плотин, являются самыми эффективными и наиболее объективными методами сбора информации о состоянии существующих сооружений.

Морфометрические обследования существующих автодорожных и железнодорожных мостовых переходов проводят: При морфометрических обследованиях существующих мостовых переходов в таких организациях, как Гидрометеослужба, ГГИ, Гидропроект, Гипроводхоз, Гипроречтранс, Геофонд, службы экс-.

При морфометрических обследованиях существующих мостовых переходов широко применяют наземное лазерное сканирование и фототеодолитные съемки. Для определения схемы моста, разбивки на пролеты, длины моста и его отверстия, конструкции опор и пролетных строений используют фототеодолитные съемки, выполненные с базиса, приблизительно параллельного оси моста, размещаемого с верховой его стороны.

При этом при ширине русла до м съемочные точки базиса размещают по обоим берегам реки. При большей ширине русла фототеодолитные съемки производят с двух базисов, размещаемых на обоих берегах, и выполняют нормальные, равноотклоненные и конвергентные фототеодолитные съемки. При последующей стереофотограмметрической обработке нормальные и конвергентные стереопары используют для получения характеристик самого моста, а нормальные и равноотклоненные для подходов и регуляционных сооружений.

Для определения габаритов мостов ширины проезжей части, полос безопасности и тротуаров , состояния проезжей части, системы. Для малых и средних мостов обычно достаточно одного базиса. На больших мостах фототеодолитную съемку выполняют по меньшей мере с двух базисов на подходах в направлениях от левобережного и правобережного береговых устоев к середине моста. Использование методов наземного лазерного сканирования в этих случаях особенно эффективно.

Камеральную стереофотограмметрическую обработку стереопар целесообразно проводить с использованием автоматизированных систем цифровой фотограмметрии ЦФС , для чего съемку выполняют цифровыми теодолитами, либо фотоснимки на традиционных носителях фотопластинах, фотопленках или фотобумаге предварительно сканируют.

При отсутствии автоматизированных систем стереофотограмметрической обработки стереопар можно использовать серийные стереокомпараторы.

Чрезвычайно важна, особенно при проектировании реконструкции мостовых переходов, информация о деформациях подмостового русла за время эксплуатации моста.

Для получения ее используют данные периодических промеров под мостами в организациях службы эксплуатации, а также производят собственные промеры подмостового русла на момент изысканий. По этим материалам составляют совмещенные профили живых сечений подмостового русла.

Для определения состояния подводной части опор и их фундаментов иногда проводят водолазные обследования. Результаты перечисленных обследований существующих мостовых переходов используют при разработке как проектов реконструкции, так и проектов нового строительства переходов Инженерно-геологические изыскания Инженерно-геологические изыскания мостовых переходов производят с целью: При выполнении инженерно-геологических работ на мостовых переходах руководствуются инструкцией ВСН [9].

Варианты мостовых переходов выбирают на основе инженерно-геологической съемки, которая предшествует инженерно-геологическим работам по конкретно выбранному створу мостового перехода. Рекомендуемые масштабы инженерно-геологических съемок мостовых переходов представлены в табл Основой инженерно-геологической съемки служат материалы аэрофотосъемок и топографические планы и карты.

Съемка охватывает полосу м вверх и м вниз по течению от оси перехода. Масштабы инженерно-геологических съемок Объект Место сооружения моста, подходов, регуляционных сооружений Участок долины реки, охватывающий все варианты перехода Категория геологической сложности I II III Таблица 1.

На каждом среднем мостовом переходе проходят не. Во всех случаях глубина скважин должна быть не менее 15 м. Образцы для лабораторных анализов отбирают из всех слоев грунта для определения гранулометрического состава, пластичности и естественной влажности.

Кроме того, из слоев, которые могут быть несущими, отбирают монолиты в количестве не менее 6 из каждого слоя для определения угла внутреннего трения и сцепления. Для установления плотности, угла внутреннего трения и модуля деформации грунтов используют пенетрометры и прессиометры.

В дополнение к буровым работам обязательно используют геофизические методы, в задачи которых входят: Для решения перечисленных выше задач на мостовых переходах в зависимости от конкретных местных условий могут быть применены любые методы из обширного арсенала методов геофизики вертикальное электрозондирование, электропрофилирование, каротаж скважин, резистивиметрия, сейсмо- и гравиаразведка, электродинамическое зондирование и радиоизотопные методы в различных модификациях с учетом поставленной цели и особенностей изучаемых массивов пород [7].

В результате работ по каждому варианту мостового перехода представляют: Предварительно для составления сметы объемы буровых работ в месте расположения проектируемого моста устанавливают по табл Рекомендуемые объемы буровых работ на мостах Длина моста, м Таблица 1. При длине моста более м необходимое количество скважин определяют по табл При благоприятных инженерно-геологических условиях на берегах закладывают по одной скважине и одну скважину в русле реки; для большого моста выработки делают не реже чем через м.

Скважины в обычных условиях закладывают по оси мостового перехода, а при большом поперечном падении геологических пластов также выше и ниже оси. Глубины скважин от линии размыва подмостового русла не должны быть меньше величин, указанных в табл Рекомендуемые глубины скважин Таблица 1. Для больших мостовых переходов составляют пояснительную записку заключение.

К заключению прилагают инженерно-геологическую карту с нанесенными вариантами мостовых переходов, геологолитологическими разрезами и колонками выработок, данные анализов и испытаний грунтов и их расчетные характеристики.

Максимальные уровни воды характеризуются вероятностью превышения ВП их еще более высокими. При определении уровня высокой воды РУВВ расчетной вероятности превышения используют преимущественно графоаналитический метод с построением кривой вероятностей на клетчатке нормального распределения.

При этом статистической обработке подлежат только генетически однородные максимальные уровни воды снегового или ливневого происхождения. Эмпирическую вероятность превышения каждого из максимальных уровней в ранжированном ряду согласно СП , п. Рис Пример определения расчётных гидрологических величин по клетчатке вероятностей: Полученное поле точек необходимо аппроксимировать плавной линией и проэкстраполировать её до расчетной вероятности превышения.

В результате этих действий устанавливается максимальный уровень воды расчетной вероятности превышения Н Р в сантиметрах над нулём графика рис. Для перехода к абсолютным значениям необходимо к заданной отметке нуля графика водомерного поста прибавить найденный см.

При выполнении морфометрического расчета необходимо: При этом в зависимости от длины поперечного сечения рекомендуется принимать горизонтальный масштаб: Вертикальный масштаб должен быть в 10 раз больше принятого горизонтального.

Расчеты рекомендуется вести в табличном виде табл. Глубина на каждой вертикали определяется как разность отметки расчетного уровня высоких вод РУВВ и отметки поверхности земли Н зi: Коэффициенты ровности m определяют отдельно для всех характерных в зависимости от растительного покрова пойменных участков и главного русла. Обычная последовательность морфометрического расчета следующая [5]: Расчеты выполняют в табличной форме либо, чаще всего, на компьютере.

Для створов, по которым известны величины расчетного уровня и расхода, морфометрический расчет даёт возможность определить главную характеристику долины реки распределение общего расхода между руслом и поймами: Величины руслового и пойменного расходов при этом определяют по формулам: Табличные значения коэффициентов ровности шероховатости по возможности следует корректировать по результатам натурных измерений скоростей течения при разных уровнях воды УВВj c одновременным установлением мгновенных уклонов свободной поверхности потока I j: Путем графической или графоаналитической экстраполяции этой кривой до расчетного уровня высоких вод можно определить величину полного расчётного расхода.

Рис Кривая расходов 2. При заданных координатах кривой скорости после её построения рис. Так как морфометрические расчеты при использовании табличных значений коэффициентов ровности могут давать существенные. Рис Кривая скорости в русле Определение полноты паводка Полнота паводка это отношение средней высоты участка водомерного графика расчётного паводка над уровнем поймы к его максимальной высоте рис.

Она определяется по формуле: Средняя высота расчётного водомерного графика h п ср соответствует высоте штрихового контура рис. Далее находим точку пересечения уровня средней отметки поймы Н п с кривой вероятностей см. Определяют расчетную продолжительность физической навигации T c, сут. Определяют допускаемый для данного класса внутреннего водного пути перерыв навигации t с, то есть продолжительность стояния уровней выше РСУ: При этом продолжительность перерыва навигации должна соответствовать временному интервалу t с по формуле 1.

В каждом конкретном случае состав и содержание разделов технического отчета, а также приложений к нему устанавливают исходя. Текстовые документы должны содержать результаты выполненных за период инженерных изысканий наблюдений и результаты расчетов. Технический отчет по результатам инженерно-гидрометеорологических изысканий, в общем случае, должен содержать следующие разделы. Основание для выполнения инженерно-гидрометеорологических изысканий.

Краткое описание выполненных полевых работ с указанием сроков их проведения и исполнителей. Перечень дополнительно использованных материалов с указанием источника их получения. Общие сведения об инженерно-гидрологических условиях.

Сведения о местоположении проектируемого мостового перехода. Краткое описание пересекаемой реки: Описание района мостового перехода на участке его возможного влияния на режим реки и конкретно местоположения перехода с указанием ширины, глубины и скорости водного потока в русле, на плесах и перекатах, высоты, конфигурации и размываемости берегов, наличия отмелей, побочней, перекатов, островов, проток, озер и староречий на пойме.

Ширина поймы, заболоченность, растительный покров и частота затопления. Описание гидротехнических сооружений, попадающих в зону взаимного влияния с проектируемым мостовым переходом, техническая характеристика, капитальность, год постройки, влияние на режим реки.

Краткие сведения о ранее выполненных гидрологических изысканиях и исследованиях. Наличие пунктов стационарных наблюдений Росгидромета и других министерств и ведомств местоположение, период и состав наблюдений.

Характеристика водомерных постов, данные которых могут быть использованы при гидрологических расчетах, с описанием реки русла и пойм в районе поста. Гидрографические характеристики водосборных бассейнов. Обоснование принятых в расчетах стока рек-аналогов.

Краткая характеристика климата с описанием по временам года. Дополнительные данные об особых гидрометеорологических явлениях. В горных районах сведения о снежных лавинах и селевых потоках. Природные условия формирования поверхностного стока рельеф, почвы, грунты, особые условия. Генезис и внутригодовое распределение стока. Особенности формирования и подробная характеристика паводкового периода ранние, средние и поздние даты начала и окончания, интенсивность и продолжительность подъема и спада паводка, амплитуда колебаний уровней.

Если мостовой переход расположен в зоне подпора от материнской реки, то приводят аналогичные данные и для материнской реки с указанием расчетных для мостового перехода условий.

Влияние на режим реки подпорных и сгонно-нагонных явлений и водохозяйственной деятельности. Характеристика много- и маловодных периодов.

Характеристика изменения уровней в течение года, продолжительность стояния наинизших уровней. Уклоны водной поверхности и скорости течения при меженных и паводковых уровнях. Характеристика гидравлической работы живого сечения в паводок по оси перехода и расчетных морфостворов, интенсивность работы отдельных элементов сечений, проток и староречий, спрямляющие течения на пойме, наличие мертвых пространств.

Ранние, средние и поздние сроки наступления ледостава, появление заберегов, донного льда, продолжительность и интенсивность шуги, осеннего ледохода и их характеристики.

Наличие зажоров, места и причины их образования, подъем и продолжительность стояния зажорных уровней. Наибольшая отмеченная толщина и обоснование расчетной толщины льда в районе перехода. Возможность образования наледей, характеристика уровней в зимний период.

Ранние, средние и поздние сроки вскрытия реки, время прохождения ледохода относительно пика весеннего половодья. Характеристика первой подвижки льда и весеннего ледохода: Характеристика ледохода в отдельных частях живого сечения, места выхода льда на пойму. Природные и антропогенные русловые деформации. Описание характера руслового процесса на участке реки в районе проектируемого мостового перехода.

Наличие отмелей, побочней, гряд, плесов и перекатов, осередков и островов, конфигурация и высота берегов русла. Изменение отметок дна на плесах и перекатах в паводковый и меженный периоды. Влияние на русловой процесс существующих гидротехнических сооружений и водохозяйственной деятельности. При наличии в русле реки карьеров нерудных строительных материалов песок, гравий, гравийно-песчаная смесь их размеры, местоположение, наличие низового и попятного размывов, посадки уровней воды, другие негативные последствия.

Для судоходных рек указывают изменение фарватера за определенные сроки, препятствия судоходству и данные о дноуглубительных работах. В тексте дают анализ этих материалов, указывая возможность уширения русла и увеличения глубины в створе мостового перехода за счет природных русловых деформаций, приводят обоснование принятой расчетной величины бытовой ширины русла B рб и максимальной глубины в русле h рб max.

Количественные характеристики антропогенных русловых деформаций оценивают специальными расчетами. Сведения о существующих мостах. При наличии на реке существующих мостов с отверстиями, соизмеримыми с отверстием проектируемого моста, приводят следующие данные: Объем информации в каждом конкретном случае должен быть определен заданием и программой на производство работ, а также наличием сохранившихся исходных данных.

В данном разделе приводят результаты гидрологических расчетов: В разделе приводят основные выводы и рекомендации для принятия проектных решений, а также, при необходимости, рекомендации по проведению дальнейших изысканий исследований. Расчёт глубины общего размыва под мостом Общий размыв под мостом происходит в результате стеснения водного потока подходами к мосту. Площадь поперечного сечения потока под мостом по окончании размыва может превышать ту площадь сечения, которая была до начала размыва, в определённое число раз, называемое коэффициентом размыва Р рис.

Рис Схема общего размыва: От величины отверстия моста зависят его длина и глубина заложения фундаментов опор. Чем меньше отверстие моста, тем меньше стоимость пролетных строений, но в связи с увеличением глубины общего размыва увеличивается стоимость опор моста. Задача заключается в определении такого отверстия моста, которое соответствует минимуму приведенных строительных и эксплуатационных расходов.

Эта задача может быть решена путем разработки нескольких вариантов мостового перехода при различных величинах. Сравнение этих вариантов позволит найти оптимальное отверстие моста. Среди разрабатываемых вариантов всегда существуют два из них, ограничивающих минимальную и максимальную величину отверстия моста.

Отверстие моста назначают, как правило, не менее величины, определяемой по формуле: Если для минимального отверстия моста L min глубина в русле после размыва, рассчитанная по формуле 2. Допустимая глубина в русле под мостом после размыва должна назначаться с учетом конструкции и глубины заложения фундамента русловых опор, а также выполнения требования, чтобы коэффициент. Для минимального отверстия моста L min и дополнительных вариантов отверстий мостов необходимо выполнить следующие расчеты с определением ряда показателей Определение коэффициента стеснения потока Строительство мостового перехода сопряжено с перекрытием части или всей ширины поймы незатопляемыми насыпями подходов к мосту.

В результате этого под мостом будут наблюдаться увеличенные по сравнению с бытовыми условиями расходы воды. В том случае, когда мост перекрывает русло и часть поймы, пропускающей значительную часть расхода, после предварительного определения ширины русла под мостом В рм по формуле 2. Расчет максимальной глубины общего размыва Расчет максимальной глубины общего размыва под мостом производится раздельно для русла и пойменных участков отверстия моста Расчет максимальной глубины общего размыва в русле под мостом Расчет максимальной глубины общего размыва в русле под мостом производится по формуле Г.

Федотова [3] для гипотетического предела общего размыва наибольшего общего размыва, который может возникнуть в результате прохождения серии значительных реальных паводков, последним из которых является расчетный паводок.

Рис Проверка возможности ограничения глубины общего размыва в подмостовом русле по геологическим условиям. Для связных грунтов значения неразмывающих скоростей могут быть приняты по Приложению 2 в зависимости от типа грунта и глубины его залегания. Величина скорости в русле под мостом после завершения общего размыва V рм определяется по формуле: Это произойдет, если вертикаль пересечет эпюру неразмывающих скоростей.

В данном случае под мостом установится максимальная глубина h геол, равная расстоянию от расчетного уровня высоких вод до точки пересечения. Результаты расчета одного из мостовых переходов через р.

Оку при разной глубине залегания коренных неразмываемых пород представлены на рис Наличие геологического ограничения глубинному размыву во многих случаях не оказывает влияния на полный подпор, но в значительной степени определяет подмостовой. Наличие на мостовом переходе геологического ограничения приводит к уменьшению объемов. Это делает благоприятным судоходство в меженный период. В то же время существенное увеличение русловых скоростей течения сопряжено с резким ухудшением условий плавания судов при высоких уровнях воды в реке, особенно при смещении створа с максимумом русловой скорости в подмостовое сечение.

Рис Результаты расчета мостового перехода с геологическим ограничением: На меандрирующих реках при фундировании пойменных опор учитывают возможное смещение наибольшей глубины русла к любой из них, включая пойменные, и надобности в отдельном расчете общего размыва на пойме не возникает. Исключение составляют случаи, когда укрепляют берега подмостового русла меандирующией реки и опоры пойменной эстакады фундируют исходя из ожидаемого размыва на пойме, а также при проектировании на пойме временных сооружений мостового перехода.

На пойме, где нет влечения руслоформирующих наносов, общий размыв получает развитие после того, как скорость течения на пойменной части подмостового отверстия превысит неразмывающую для грунтов, из которых сложена поверхность поймы. С развитием пойменного размыва и соответствующим снижением скоростей течения размывы достигают наибольшего значения после снижения пойменных скоростей до неразмывающих для грунтов, обнаженных в процессе размыва.

Общий размыв на пойменном участке подмостового сечения всегда вычисляют по неразмывающим скоростям течения для грунтов, из которых сложена пойма: Входящая в формулу 2. Процесс определения технического состояния объекта технического диагностирования с определенной точностью. Мы используем куки для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать данный сайт, вы соглашаетесь с этим.

Другие книги схожей тематики: Федотов Изыскания и проектирование мостовых переходов Даны сведения о проектировании мостовых переходов, о реках и теории руслового процесса. Изложены основополагающие принципы гидрологических и морфометрических расчетов, новые универсальные методы… — Academia, формат: Высшее профессиональное образование Подробнее Изыскания и проектирование мостовых переходов.

Учебное пособие для вузов стр. Твердая глянцевая, стр. Поспелов Изыскания и проектирование автомобильных дорог. Книга 2 В книге представлены современные методы гидрологических, гидравлических и русловых расчетов при обосновании генеральных размеров сооружений мостовых переходов, современная технология проектирования… — Высшая школа, формат: Для высших учебных заведений Подробнее Изыскания и проектирование автомобильных дорог.

Твердая бумажная, стр. В книге 1 учебника изложены общие основы изысканий и проектирования автомобильных дорог.