книги / Проектирование мостовых переходов через большие водотоки

В книге изложены теоретические основы и практический опыт проектирования и изысканий мостовых переходов. Значительное место отве­ дено расчетам, производимым для обоснования генеральных размеров сооружений мостовых

переходов, даются примеры расчетов.

Книга предназначена в качестве учебного по­ собия для студентов железнодорожных и авто­ дорожных институтов и факультетов, ею могут

пользоваться также инженерно-технические ра­ ботники.

Иосиф Соломонович Ротенбург, Михаил Павлович Поляков, Николай Васильевич Золотарев, Вадим Александрович Лавровский

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ЧЕРЕЗ БОЛЬШИЕ ВОДОТОКИ

Под редакцией И. С. Ротенбурга

Редактор Н. И . Бородина

Тсхн. редактор С. С. Горохова Корректор Шмелева И. С.

Издательство сВысшая школа», Москва, И-51, Неглинная ул., 29/14.

Сводный тематический план 1965 г. учебников для вузов и техникумов. Позиция № 616

Ярославский полнграфкомбннат сГлавполиграфпрома х Государственного комитета Совета Министров ССС Р

по печати, г, Ярославль, ул. Свободы, 97.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Величественная программа построения коммунистического об­ щества, намеченная XXII съездом КПСС, предусматривает всесто­ роннее развитие транспорта, в том числе большой рост сети же­ лезных и автомобильных дорог. На пересечениях рек дорогами бу­ дет построено много мостовых переходов.

Специалисты по строительству автомобильных и железных до­ рог и мостов должны знать современные методы изысканий и про­ ектирования мостовых переходов, значительно усовершенствован­ ные в Советском Союзе за последние годы.

Основы проектирования железнодорожных и автодорожных мо­ стовых переходов аналогичны. В настоящее время в соответствии с решениями ноябрьского (1962 г.) Пленума ЦК КПСС о координа­ ции научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ начинают применять единые методы проектирования переходов через водотоки при железнодорожном и автодорожном строитель­ стве. Применение единой методики должно обеспечить для всей новой сети дорог обоснованное назначение генеральных размеров сооружений переходов, гарантирующее их устойчивость и долго­ вечность при минимальных затратах средств на строительство.

Авторы поставили своей задачей изложить в книге вопросы про­ ектирования и изысканий как железнодорожных, так и автодо­ рожных мостовых переходов. При этом рекомендуются научно обо­ снованные и проверенные практикой способы расчетов сооружений.

Книга предназначена в качестве учебного пособия для студен­ тов специальности «Мосты и тоннели» железнодорожных и автодо­ рожных институтов и факультетов и может быть также исполь­ зована студентами путейского и дорожного отделений.

По основным разделам курса в пособие включены подробные примеры расчетов; в приложениях приводятся необходимые спра­ вочные и нормативные материалы. Это дает возможность лучше усваивать содержание предмета при самостоятельной работе, что имеет особое значение для студентов, обучающихся без отрыва от производства.

Внаписании книги принимали участие: канд. техн. наук доц.

И.С. Ротенбург (гл. I, V, VI и § 41 гл. VII); канд. техн. наук доц.

Общее редактирование книги выполнено И. С. Ротенбургом. Авторы приносят благодарность чл.-корр. АН УССР докт. техн.

наук проф. Ю. Н. Даденкову и руководителю лаборатории мостовой гидравлики и гидрологии ЦНИИСа канд. техн. наук Л. Г. Бегаму за ценные замечания, сделанные при рецензировании рукописи книги. Авторы признательны заведующему кафедрой мостов и тон­ нелей Саратовского политехнического института канд. техн. наук доц. А. Д . Дмитриеву за просмотр рукописи пособия и полезные

замечания по отдельным главам, а также инж. | А. В. Макулову|, оказавшему помощь при подготовке некоторых примеров расчета.

Г л а в а I

ОСНОВНЫЕ понятия о мостовых

ПЕРЕХОДАХ

§ 1. Определение и классификация мостовых переходов

Водотоки, пересекаемые железными и автомобильными дорога­ ми, принято в настоящее время делить на большие и малые. К большим относят водотоки с площадью водосборного бассейна бо­ лее 100 км2. В группу больших входят постоянные водотоки — ре­

ки, характерной особенностью которых является то, что вместе с водой в них движутся твердые грунтовые частицы — наносы, ча­ стично влекомые водой по дну и в значительном количестве пере­ носимые во взвешенном состоянии вследствие турбулентности вод­ ного потока.

На пересечениях рек дорогами для пропуска транспорта воз­ водятся специальные сооружения, составной частью которых в большинстве случаев является мост. Комплекс инженерных соору­ жений, устраизаемых в месте пересечения водотока дорогой, назы­ вается переходом через водоток.

Мостовой переход состоит из следующих сооружений (рис. 1): 1) м о с т а , перекрывающего во время высокой воды часть живого сечения реки; в эту часть, как правило, входит глубокое русло, где вода течет постоянно и при низком ее уровне; 2) п о д х о д о в к м о с т у, состоящих из земляных насыпей, располагаемых в основ­ ном на сравнительно возвышенных местах, покрываемых водой пе­ риодически при наступлении высоких вод, и иногда выемок на спу­ сках к реке; 3) р е г у л я ц и о н н ы х и у к р е п и т е л ь н ы х с о о р у ж е н и й , устраиваемых с целью изменения движения реч­ ного потока у перехода и защиты его от повреждения потоком.

При эксплуатации мостовых переходов наиболее ответствен­ ным периодом, когда подвергается испытанию устойчивость всех сооружений против воздействия речного потока, является период пропуска особенно высоких вод редко повторяющихся половодий или паводков. На рис. 2 показан участок мостового перехода во

время пропуска вод высокого половодья, бывающего в среднем раз в 50 лет.

Мостовые переходы можно разделить на виды по нескольким признакам. Признаки эти определяются двумя обстоятельствами: 1) всякий мостовой переход, являясь дорожным сооружением, пред­ назначен для пропуска того или иного рода транспорта с опре­ деленной интенсивностью движения; 2) мостовые переходы, как

Рис. 1. Схема мостового перехода через боль­ шой водоток:

а — продольный профиль; 6 — план

сооружения, располагающиеся на реках, имеют гидротехническое устройство, соответствующее типу и режиму рек.

Основные признаки, по которым классифицируют мостовые пе­ реходы, следующие: 1) по роду транспорта, для которого пред­ назначен мостовой переход, 2) по сроку действия мостового пере­ хода на протяжении года, 3) по типу пересекаемого водотока.

П о р о д у т р а н с п о р т а следует различать переходы:

1)железнодорожные, 2) автодорожные, 3) совмещенные.

ВСССР железнодорожные мостовые переходы, как правило, име­ ют большую грузонапряженность движения, чем автодорожные. Только в случаях переходов через реки магистральных автомобиль­ ных дорог союзного значения вблизи крупных городов грузонапря­ женность автодорожных переходов иногда не уступает грузонапря­ женности переходов магистральных железных дорог. В силу орга­ низации движения, свойственной колейному транспорту, перерыв

движения на железной дороге в одном месте останавливает движе­ ние на большом протяжении дороги. Перевод движения на другие ли­ нии не всегда возможен и затруднителен, так как вызывает нару­ шение графика движения поездов на них. По изложенным причи­ нам в большинстве случаев остановка движения на железной до­ роге из-за повреждения мостового перехода высокими паводковы­

ются преобладающим видом переходов на наших дорогах. Их соору­ жают так, чтобы мост и подходные насыпи возвышались над уровнем высоких вод во время паводков и половодий (см. рис. 1 и 2). Таким образом по мостовому переходу обеспечивается круглогодичное не­ прерывное движение транспорта. Железнодорожные переходы почти

а)

Рис. 3. Схематические продольные профили низководных переходов:

а — с незатопляемым мостом; б — с затопляемым мостом

всегда проектируются как высоководные. На автомобильных доро­ гах невысоких категорий (IV—V) при малой интенсивности движе­ ния допускается проектирование и постройка в качестве времен­ ных сооружений низководных мостовых переходов, затопляемых частично или полностью. В этом случае во время высоких вод движение транспорта на переходах прерывается. Низководные пе­ реходы могут устраиваться: с затопляемыми подходами и незатоп­ ляемым мостом (рис. 3, а) и с затопляемыми подходами и с затоп­ ляемым мостом (рис. 3, б). Незатопляемый мост низководного пе­

рехода рассчитывается как постоянное сооружение на пропуск под мостом полного расхода водотока во время высокого паводка, учитывая последующую реконструкцию перехода (повышение от­ меток насыпей), превращающую его в круглогодично действующий

.с блуждающими руслами, 3) через горные реки, 4) через водохрани­ лища речных гидроузлов. Каждый из названных переходов имеет свои особенности, обусловленные характером и режимом водотока.

В поперечном разрезе .равнинной реки можно выделить две разнородные части: основное глубокое русло и мелкую пойму, по­ крываемую водой во время половодий. Основными сооружениями перехода через равнинную реку являются мост и пойменные насыпи. Подходные насыпи располагаются на пойме и имеют значительное