 |
Гидрологические и гидрогеологические условия
|
|
|
|
Республика Марий Эл богата внутренними водами. Она покрыта густой сетью рек. Почти все реки, за исключением рек северо-восточной покатости, которые текут в реку Вятку, являются непосредственными притоками Волги.
Бассейн реки Волги в пределах республики занимает 19,8 тысячи кв. км, а бассейн реки Вятки - 3,5 тысячи кв. км.
На территории республики имеется больших и малых рек - 476, протяженностью более 5 км. Общая протяженность всех рек - 7144 км.
Вследствие равнинного характера поверхности и небольших уклонов многие реки текут медленно, спокойно и плавно, со средним падением 0,5-0,6 метра на каждый километр длины реки.
Питание в основном рек республики происходит главным образом за счет поверхностных и подъемных вод, т. е. за счет дождей и талых вод, а также родников и ключей.
Bсe реки республики зимой, примерно, на 5 месяцев покрываются толстым слоем льда. Исключение составляют только реки Илеть, Пемба и Студенка, которые, питаясь многочисленными родниками и имея быстрое течение, зимой во многих местах не замерзают.
На территории республики Марий Эл насчитывается свыше 200 крупных озер.
Большинство озер расположено в Марийской низменности. Немало их и в возвышенной восточной части республики.
На территории Республики Марий Эл по своему происхождению встречаются следующие типы озер:
· междюнные;
· провальные (карстовые);
· пойменные.
Карстовые (провальные) озера в основном расположены на южных, юго-западных склонах Марийско-Вятского вала на территории Моркин-ского, Волжского и Звениговского районов.
Озера здесь обычно располагаются цепочкой на склонах у подножий возвышенностей. Они часто соединены между собой протоками.
|
|
|
Самая большая группа таких озер находится на краю северного уступа Сотнурской возвышенности, где цепочкой расположены одиннадцать озер, среди них озеро «Морской глаз» глубиной 35 м.У подножья Керебелякской возвышенности расположены шесть озер. Самое глубокое здесь озеро Кужуер - 26,5 м. На юго-западном склоне Кленовой горы цепочка из трех озер образует озеро Мушылъер.
Большое количество провальных озер находится в речных долинах. Наиболее глубокие из них расположены в районе нижнего течения р. Илети: Яльчик (35 м ), Глубокое или Сузоер (26 м ), Мушмари (22 м ), Бездонное (21 м ).
Есть карстовые озера, расположенные непосредственно в руслах рек: Вончо, Петъялка, Яранка и др.
Немало провальных озер встречается и на территории Марийской низменности: Оланге (30 м), Сурок (18 м ), Чуркан (18,5 м ), Кузнечика (20 м ), Кужъер (19 м ), Зрыв или Табашинское (53 м ). Зрыв самое глубокое карстовое озеро в Марий Эл, а Яльчик по площади водной поверхности самое крупное провальное озеро в нашем крае. Его площадь 1,81 кв. км.
Из озера Кугуер (Ердур) вода стекает в воронку и бурлящим потоком уходит под землю
Междюнные озера находятся только на территории Марийской низменности. Здесь они занимают котловины между дюнными грядами и холмами. Обычно эти озера имеют ровное дно и заболоченные берега.
Большинство междюнных озер отличаются наличием толстого слоя ила на дне и мутной, малопрозрачной водой (озера: Б. Мартын, Сорочье, Б. Касъяр, Посъяр др.).
В отличие от провальных, междюнные озера богаты водной растительностью. Междюнные озера не очень глубоки, редко бывают до 8 метров. Однако по своим размерам они могут быть довольно значительными. Так, озеро Посъяр при наибольшей своей глубине в 3,7 м занимает площадь 0,78 кв. км, а озеро Лужъер - 0,82 кв. км.
Самым большим из междюнно-карстовых считается озеро Бакшанъяр (0,82 км2), расположенное в верховьях р. Арды.
Большинство из них имеют вытянутую вдоль реки форму. У некоторых озер форма подковообразная, сохранившая вид речных излучин. Дно у них обычно ровное. Озера эти большей частью соединены между собой, а иногда и с рекой узкими протоками, которые летом чаще пересыхают.
|
|
|
Водный режим тесно связан с режимом реки. В период весеннего половодья озера обычно заливают весенние воды. После спада половодья озера уменьшаются, а некоторые из них пересыхают. Повсеместно в долинах рек Ветлуги, Волги, Большой и Малой Кокшаги, Илети можно наблюдать пойменные озера на различных стадиях зарастания [6].
Болота – увлажненный участок суши, имеющий слой торфа толщиной не менее 0,3 м. При меньшем слое торфа, избыточно увлажненные земли называют заболоченными землями.
В нашей республике имеется около 140 тысяч га болот. Много болот в Центральной низменности. Меньше болот в восточной и северо-восточной части республики. Здесь болота находятся исключительно в долинах рек. Почти лишено болот высокое Правобережье Волги.
Рассматривая болота как места с повышенным увлажнением, в образовании и развитии которых существенную роль играет вода, их обычно подразделяют на:
· болота грунтового питания (низменные и переходные);
· болота атмосферного питания.
Болота грунтового питания в Республике Марий Эл встречаются часто. Они обычно занимают долины рек (Липовское и Илетьское болота), окраины некоторых озер, места выхода ключей. Здесь к поверхности болота грунто-вые воды имеют свободный доступ. Они богаты питательными веществами. Поэтому здесь встречаются растения, требовательные к минеральным веще-ствам: ольшанники, березняки, осоки, тростники. Болота с грунтовым пита-нием называются низинными.
Болота атмосферного питания (или верховые болота) пополняются в основном атмосферными осадками — дождевыми и снеговыми водами. Их воды бедны минеральными веществами. Такие болота заселяют растения, выдерживающие отсутствие минеральных веществ. Основной покров соста-вляют сфагновые мхи. На моховых болотах чаще всего растут низкорослые сосенки.
Верховые болота широко распространены вне долин рек, чаще по водоразделам на территории Марийской низменности. Крупнейшие из них: Шамъярско-Куплонгской группы, Лужъяркуп, Большое Озерское, Ударное и др.
|
|
|
Переходные болота пользуются не только грунтовыми водами, но и атмосферными осадками. Они занимают как бы промежуточное положение между низинными и верховыми болотами.
Сравнительно легко можно осушать низинные болота, т. к. в торфе влага не задерживается и стекает по прорытым каналам.
Труднее осушать верховые (моховые) болота, т. к. торф у таких болот задерживает воду и мешает ей стекать по вырытым каналам [6].
Характеристики водотока
Ширина русла реки (Вр) – 60 м.
Средние скорости потока и расходы воды:
· в русле реки υ =0,16 м/с, Q =192,26 м3/с;
· в левой пойме υ =0,40 м/с, Q =129,01 м3/с;
· в правой пойме υ =0,17 м/с, Q =247,42 м3/с.
Общий расход воды Q =568,69 м3/с;
Расчётное отверстие моста (L)– 85 м;
Величина размыва в русле – 8,21 м;
Расчётный уровень высокой воды (РУВВ) – 118,65 м;
Уровень меженных вод (УМВ)– 116,50 м.
ГЛАВА 2. ВАРИАНТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СХЕМЫ МОСТА
На начальной стадии проектирования автодорожного моста разрабатывают три варианта схемы моста, различающихся размерами плит и опорами. Затем путем технико-экономического сравнения из трех вариантов выбирается наиболее рациональный, для которого в дальнейшем производят расчеты.
Вариант 1. Мост запроектирован по схеме: 1 
24 м +2 33 м. Количество пролетов – 3.
Конструкция дорожного полотна:
– выравнивающий слой – 3 см
– слой гидроизоляции – 1 см
– защитный слой – 4 см
– асфальтобетон – 7 см
Полная длина моста Lм складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.
– расстояние между торцами балок разрезной системы δ =50мм;
– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой δ =50мм;
– ширина шкафной стенки 400 мм;
Lмоста=24+33·2+2·0,40+4·0,05 = 91,00 м.
Характеристики элементов:
Рис.2.1 Крайняя опора: устой козлового типа. Сваи сечением 35×35
Рис.2.2 Промежуточная опора: опора двухстолбчатая без диафрагмы 2ОП.12.135.90-21
Рис. 2.3 Балка длиной 24 м, промежуточная – Б 2400.180.123–ТВ АII–1
|
|
|
Табл. 2.1
| Размеры, мм | Марка бетона | Расход материала на изделие | Масса ед., т | ||||
| е | b | бетон, м3 | АI, кг | АII, кг | Прокат, кг | ||
| В35 | 16,02 | 40,04 |
Рис. 2.4 Балка длиной 24 м, крайняя – Б 2400.194.123–ТВ АII–3
Табл. 2.2
| Размеры, мм | Марка бетона | Расход материала на изделие | Масса ед., т | ||||
| е | b | бетон, м3 | А–I, кг | А–II, кг | Прокат, кг | ||
| В35 | 16,63 | 41,56 |
Рис. 2.5 Балка длиной 33 м, промежуточная – Б 3300.180.153-ТВАIII-1
Табл. 2.3
| Размеры, мм | Марка бетона | Расход материала на изделие | Масса ед., т | ||||
| е | b | бетон, м3 | А–I, кг | А–III, кг | Прокат, кг | ||
| В35 | 25,45 | 60,71 |
Рис. 2.6 Балка длиной 33 м, крайняя - Б 3300.180.153-ТВАII-1
Табл. 2.4
| Размеры, мм | Марка бетона | Расход материала на изделие | Масса ед., т | ||||
| е | b | бетон, м3 | А–I, кг | А–II, кг | Прокат, кг | ||
| В40 | 25,12 | 62,79 |
Вариант 2. Мост запроектирован по схеме: 1 21+2 33. Количество пролетов – 3.
Конструкция дорожного полотна:
– выравнивающий слой – 3 см
– слой гидроизоляции – 1 см
– защитный слой – 4 см
– асфальтобетон – 7 см
Полная длина моста Lм складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.
– расстояние между торцами балок разрезной системы δ = 50 мм;
– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой δ = 50мм
– ширина шкафной стенки 400 мм
Lмоста=1·21+2·33+2·0,40+4·0,05 = 88 м.
Промежуточная опора: опора двухстолбчатая без диафрагмы 2ОП.12.120.90-21.
Крайняя опора: устой козлового типа. Сваи сечением 35×35.
Вариант 3. Мост запроектирован по схеме: 1 21+1 24+1 24+1 21. Количество пролетов – 4.
Конструкция дорожного полотна:
– выравнивающий слой – 3 см
– слой гидроизоляции – 1 см
– защитный слой – 4 см
– асфальтобетон – 7 см
Полная длина моста Lм складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.
– расстояние между торцами балок разрезной системы δ =50 мм;
– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой δ =50мм
– ширина шкафной стенки 400 мм
Lмоста=2·24+2·21+2·0,40+5·0,05 = 91,05 м.
Промежуточные опоры:
2ОП.115–2 – опора промежуточная с насадкой промежуточной опоры длиной 11,5 м под ребристые пролётные строения длиной 21, 24 м с габаритом Г11,5+2×0,75.
Рис 2.7 Промежуточная опора 2ОП.115–2
Сваи железобетонные СМ-35Т, количество свай – 16.
Крайняя опора: устой козлового типа. Сваи сечением 35×35 см.
Рис.2.8 Крайняя опора: устой козлового типа. Сваи сечением 35×35
|
|
|
Характеристики элементов:
Рис. 2.9 Балка длиной 21 м, промежуточная – Б 2100.180.123–ТВ АII–1
Табл. 2.5
| Размеры, мм | Марка бетона | Расход материала на изделие | Масса ед., т | ||||
| е | b | бетон, м3 | А–I, кг | А–II, кг | Прокат, кг | ||
| В35 | 14,06 | 35,16 |
Рис.2.10 Балка длиной 21 м, крайняя – Б 2100.194.123–ТВ АII–3
Табл. 2.6
| Размеры, мм | Марка бетона | Расход материала на изделие | Масса ед., т | ||||
| е | b | бетон, м3 | А–I, кг | А–II, кг | Прокат, кг | ||
| В35 | 16,63 | 41,56 |
Техническая категория автомобильной дороги – II. Габарит моста -11,5 м. Соответственно сборочный чертеж пролетного строения с металлическим барьерным ограждением будет выглядеть следующим образом:
Рис.2.11 Сборочный чертеж пролетного строения с металлическим барьерным ограждением.
Табл. 2.7
| Количество балок | Ширина тротуара | Ширина ПЧ | Ширина ПБ | Расстояние между балками | Расстояние между крайними балками | Расстояние между осью балок и габаритом | Ширины стыка |
| № | Т | ПР | ПБ | а | А | g | b |
| 0,75 | 7,5 | 2,4 | 0,25 | 1.0 |
Барьерные ограждения
Барьерные ограждения металлические по ГОСТ 26804–86. Конструкция барьерного ограждения:
Рис.2.12 Барьерное ограждение
17 – цоколь ЦМа; 18 – стойка мостовая СМ; 20 – консоль амортизатор КА; 22– секция балки СБК–2; 23 – секция балки СБ–2; 24 – секция балки СБ–4; 26,29,32 – блок водоотвода; 27 – уголок 100×63×7, l =6000; 28 – уголок 100×63×7, l =9000; 33 – лист 4×50, l =20; 35 – болт М20–6д×70,58; 36 – болт М16×15–8д×30,58; 37 – болт М16×45,58; 38 –гайка II М16; 39 –гайка М16; 40– шайба 16.
Деформационные швы
Деформационные швы привязываются при конкретном проектировании и назначаются при компоновке схемы сооружения в зависимости от величины перемещений.
Закрытый деформационный шов с заполнением резинобитумной мастикой и пеньковым канатом. Перемещения до 15 мм.
Рис.2.13 Конструкция деформационного шва
1 – асфальтобетонное покрытие; 2 – защитный слой с металлической сеткой; 3 – резинобитумная мастика; 4 – гидроизоляция из стеклосетки, пропитанная битумной мастикой; 5–выравнивающий слой первой очереди (цементная смазка); 6 – выравнивающий слой второй очереди; 7 – пеньковый канат d=29–33 мм; 8 – латунный компенсатор d=2 мм, промазан 2-мя слоями битумного лака; 9 – анкерная латунная пластина; 10 – анкерный стержень d=12 мм; 11 – закладная деталь, устраиваемая в балках. ЗД–1.
Опорные части
Опорные части служат для передачи усилий с пролётных строений на опоры, фиксируя при этом положения реакций, а так же для обеспечения свободы деформаций пролётных строений.
Неподвижная опорная часть:
1 – подушка П–1 (масса ед. – 34,7 кг); 2 – подушка П–2 (масса ед. – 28,9 кг).
Рис. 2.14 Конструкция неподвижной опорной части
Подвижная опорная часть:
1 – подушка П–1 (масса ед. – 34,7 кг); 2 – подушка П–2 (масса ед. – 28,3 кг).
Рис. 2.15 Конструкция подвижной опорной части
Водоотвод
Для обеспечения отвода воды с проезжей части, мосты следует располагать на продольном уклоне не менее 5 ‰. Поперечный уклон проезжей части должен быть не менее 20 ‰.
При привязке пролётного строения необходимо предусмотреть отвод воды с проезжей части: вдоль ограждения или через водоотводные устройства.
Тип водоотвода и места установки водоотводных устройств назначаются при привязке пролётных строений. Водоотводные устройства необходимо располагать в пределах полос безопасности в монолитных участках пролётного строения.
Рис. 2.16 Схема водоотводного устройства
Табл. 2.8
| № | Наименование | Кол–во | Обозначение документа | Масса ед. кг | Масса, кг |
| Водоотводная трубка dвн=150 мм, l=450–1000 мм | 3.503.1-81.3-1-19 | 13,5–24,0 | 42,0–52,5 | ||
| Воронка | 3.503.1-81.3-1-20 | 12,5 | |||
| Решетка | 3.503.1-81.3-1-21 | 16,0 |
Рациональная конструкция моста определяется технико-экономическим сравнением вариантов по расходу материалов, строительной стоимости, трудоемкости и в конечном итоге по приведенной стоимости каждого варианта. При сравнении вариантов необходимо дополнительно учитывать архитектурные достоинства моста, а также эксплуатационные качества [2].
Табл. 2.9
Показатели сравнения вариантов
| Наименование показателей | Варианты | ||
| Полная длина моста, м | 91,00 | 88,00 | 91,05 |
| Отверстие моста, м | 85,00 | 85,00 | 85,00 |
| Наибольший пролет, м | |||
| Расход материалов: бетона, м3 | 2537,61 | 2304,06 | 3029,26 |
Продолжение табл. 2.9
| Сметная стоимость по укрупненным показателям, тыс. руб. | 126880,50 | 115203,00 | 142375,22 |
| Соотношение стоимости, % | 89,12 | 80,92 | 100,00 |
| Эксплуатационные показатели: количество дефор-х швов,шт. |
Анализ таблицы 2.9 показывает, что наиболее экономичным вариантом является второй вариант схемы моста.
|
|
|
