3.2. План и продольный профиль
3.2.1. Трасса и продольный профиль
Согласно заданию заказчика рабочий проект разработан только на реконструкцию моста.
Трасса моста принята на существующей дороге, а ПК 0+00 соответствует 593км данной дороги, середина существующего моста ПК 3+10,27 соответствует км 593+310,27. Участок в плане прямолинеен.
Видимость в плане обеспечена.
Участок работ определен только с учетом устройства сопряжения моста с насыпью в пределах переходных плит протяженность 49м с ПК 2+92,6 по ПК 3+41,6 и увязан с раннее разработанной проектно-сметной документацией на реконструкцию участка автодороги «Самара-Шымкент» 590-610км.
Реконструируемый мост привязан к опорным пунктам единой государственной геодезической сети в плановом и высотном отношении и закреплен на местности временными реперами жесткой конструкции.
Воздушные и подземные коммуникации в районе участка работ отсутствуют.
С низовой стороны в 25,0м от оси дороги проходит кабель связи.
Проектная линия продольного профиля при реконструкции моста увязана с проектной линией участка дороги 590-610км. Верх оси проезжей части моста назначен с учетом предмостового подпора, наката волны, технического запаса, мостовых конструкций и должен быть по оси не ниже отметки 161.80.
Мост расположен на вертикальных кривых.
Продольный профиль автодороги составлен в абсолютных отметках.
3.2.2. Земляное полотно
Существующая насыпь земляного полотна возведена в основном из притрассовых резервов, на участке моста подходы отсыпались из привозного грунта. Ширина земляного полотна колеблется в пределах 14-16м.
Для строительства моста производится разработка существующей насыпи в пределах границы работ с последующим устройством конусов из дренирующего грунта. Возведение насыпи земляного полотна не требуется. Все объемы по земляному полотну учтены при реконструкции участка дороги «Самара-Шымкент» 590-610км.
3.2.3. Дорожная одежда
Объемы по устройству дорожной одежды учтены в ранее разработанном проекте и в данной документации не приводятся.
4. Мост
4.1. Гидрология реки
Район реконструкции моста расположен в зоне степей Актюбинской области, по характеру отнесен к сложно-расчлененной равнине Урало-Эмбенского междуречья.
Река Уилкопа является левобережным притоком реки Кобда.
Водосбор представляет всхолмленную открытую равнину. Растительность степная, в долине реки луговые травы, а так же берега окаймлены зарослями тростника и частично кустарником.
Русло реки в месте перехода заросшее осокой. Бассейн имеет круглую форму, обеспечивающую образование кратковременного, но высокого половодья, т.к. обеспечивает почти одновременное поступление стока к проектируемому створу.
4.2. Гидрологический режим
По классификации Зайкова водоток отнесен к Казахстанскому типу водного режима.
Основная доля годового стока до 90% приходится на весенний период.
Весеннее половодье начинается в конце марта, первой половине апреля. Паводок проходит в основном по замерзшему дну. Ледохода не наблюдается.
4.3. Гидрологические данные
Площадь водосбора составляет 99,045км2. Уклон реки на участке моста составляет 0,0012 понижение уклона на входе и выходе моста обусловлено сработкой русла паводками на участках больших скоростей сжатого потока.
Определение расчетного расхода 1% ВП производилась по двум методикам:
- СНиП 2.01.14-83;
- ресурсы поверхностных вод – том 12 выпуск 3 Актюбинская область.
Расчетный расход обусловлен овальной формой бассейна, развитой густой сетью стоковых логов, значительным средним уклоном водосбора, что применительно для малых бассейнов (при ширине бассейна равной длине) более быстрому, одновременному добеганию стоков в замыкающий створ и обеспечению высокого кратковременного мгновенного расчетного расхода.
Расчетный расход по СНиП 2.01.14-83 составил:
| Qр – 1% ВП | - 149 м3/сек |
| Qр – 2% ВП | - 124 м3/сек |
| Qр – 3% ВП | - 112 м3/сек |
| Qр – 5% ВП | - 92 м3/сек |
Расчетный расход по «ресурсам» составил:
| Qр – 1% ВП | - 149 м3/сек |
| Qр – 2% ВП | - 126 м3/сек |
За расчетный расход 1% ВП (IIтехническая категория СНиП 2.05.03-84*) принят:
| Qр – 1% ВП | - 149 м3/сек |
Расчетный горизонт определен обработкой и увязкой морфостворов и составляет 160,0м.
Максимальный расход дождевого паводка составляет:
| Qр – 1% ВП | - 8,7м3/сек |
| Qр – 2% ВП | - 6,9 м3/сек |
| Qр – 10% ВП | - 2,9 м3/сек |
Гидрологические данные в створе моста приведены в таблице:
| № п/п | Наименование | Обозначение | Ед.изм. | Кол-во |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1. | Площадь водосбора в створе | F | км2 | 99,045 |
| 2. | Расчетный расход воды | Q1% ВП | м3/сек | 149 |
| 3. | Расчетный горизонт воды | РГВ 1% | м | 160 |
| 4. | Ширина поймы при РГВ | Bm | м | 230 |
| 5. | Ширина поймы при РГВ | |||
| левая | Вл | м | 116 | |
| правая | Вп | м | 50 | |
| русла | Вр | м | 64 | |
| 6. | Средняя глубина воды поймы при РГВ | |||
| левая | hл | м | 0,5 | |
| правая | hп | м | 0,5 | |
| русла | hр | м | 1,7 | |
| 7. | Площадь сечения при РГВ поймы | |||
| левая | Wл | м2 | 58 | |
| правая | Wп | м2 | 25 | |
| русла | Wр | м2 | 108 | |
| 8. | Уклон | i | 0,0012 |
Ледохода на реке не наблюдается, если лед образуется, то не поднимается, так как армирован кустарником и травой.
Основное русло, кроме того, что сильно заросло, имеет значительное меандрирование.
Уровень меженных вод составляет 20-40см над поверхностью дна русла. Плесы встречаются редко, с глубиной 0,8-1,2м размером в плане 3х5м.
4.4. Гидравлика сжатого русла
Отверстие моста назначено с учетом расчетного горизонта, подпора, естественной деформации русла, устойчивого уширения подмостового русла (срезки), общего и местного размывов у опоры и конусов, и с учетом допустимого коэффициента размыва и требуемой заделки свай (4,0м) в не размываемый грунт.
Расчет общего размыва производился по рекомендациям НиМП-72. Пересечение водотока с трассой произведено под углом близким к 90°, поэтому при гидравлических расчетах косина не учитывалась.
Расчеты гидравлических данных приведены в таблице:
| № п/п | Наименование | Ед.изм. | Кол-во |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1. | Расчетный расход | м3/сек | 149 |
| 2. | Расчетный горизонт | м | 160,00 |
| 3. | Подпертый горизонт | м | 160,14 |
| 4. | Отверстие моста | м | 30,2 |
| 5. | Средняя глубина воды до размыва | м | 2,01 |
| 6. | Максимальная глубина воды до размыва | м | 2,58 |
| 7. | Набранная площадь до размыва | м2 | 60,4 |
| 8. | Скорость воды до размыва | м/сек | 2,46 |
| 9. | Требуемая площадь | м2 | 100,17 |
| 10. | Коэффициент размыва | - | 1,64 |
| 11. | Скорость воды после размыва | м/сек | 1,47 |
| 12. | Средняя глубина воды после размыва | м | 2,33 |
Допустимый коэффициент размыва определен по расходу воды на 1п.м. отверстия моста g=4,93м3/сек и равен 1,65 (НиМП-72).
Учитывая, что основной расход воды проходит под мостом, регуляционные сооружения выполнены в виде укрепленных конусов. Заложение откосов в пределах укрепления 1:1,5, отметка верха укрепления 160,5м. Укрепление выполняется наброской из камня диаметром 0,2м в три слоя общей толщиной 0,6м. В подошве конуса предусмотрена рисберма из камня того же диаметра. Площадь рисбермы определена с учетом удержания укрепления на откосе и защиты его на глубину общего размыва. С верховой стороны производится засыпка правостороннего понижения.
Для плавного подведения паводковых вод к мостовому отверстию и плавного вывода их из отверстия, а так же для уменьшения неравномерности деформации подмостового русла и обеспечения нормального режима работы моста предусмотрена частичная левосторонняя и правосторонняя срезка с верховой стороны и левобережная срезка с низовой стороны. Отметка срезки 158,30.
Учитывая инженерно-геологические условия и обеспечение несущей способности свай, проектом предусмотрено устройство промежуточной опоры на свайном основании длиной 12,0м.
4.5. Конструкция моста
Варианты моста
Варианты моста рассматривались с учетом инженерно-геологических, гидравлических условий, а так же с учетом номенклатуры железобетонных конструкций выпускаемых действующими заводами.
Схемы мостов рассматривались с применением двух типов пролетных строений при одинаковой конструкции опор.
Пролетные строения плитные длиной 18м и длиной – 12м со схемами 2х18 и 3х12. варианты моста с пролетами длиной 21,0м и 15,0м были отклонены по гидравлическим данным. Однопролетный мост при схеме 1х21,0 имеет недостаточное отверстие, а двухпролетный мост экономически нецелесообразен. Мост по схеме 2х15 отклонен по гидравлическим данным: недостаточное отверстие.
Применение плит длиной 12м ведет к дополнительному устройству промежуточной опоры.