Геологічні та гідрологічні характеристики місцевих умов

Вступ

Міст - в класичному розумінні, транспортна споруда, призначена для перепуску через перешкоди потоків залізничного, автомобільного транспорту, пішоходів та комунікацій різного призначення.

Основні напрямки розвитку будівництва мостів були пов’язані з рівнем розвитку людства в різні історичні періоди, з характером відносин між різними етнічними групами та всередині них. По мірі розвитку товарного обміну між різними регіонами людської цивілізації побудова доріг, а разом з ними і мостів, стали життєвою необхідністю.

Відмінною рисою мостобудування в ХІХ столітті являється початок широкого застосування в мостах металів. Думки про можливість застосування чугунку для спорудження мостів висловлювалися ще в середині ХVІІІ століття. Першим мостом з чавунними арками був міст через річку Северн в Колбрукделі (Англія), який був побудований в 1776-1779 роках. В 1799 році І.П. Кулібін висунув пропозицію про побудову металевих мостів з решітчастими арками. В 1818 році їм же був розроблений проект мосту через річку Нева довжиною 277м з трьома прогонами, які перекриті металевими арками. На протязі першої половини ХІХ століття арочні чавунні мости будують як під гужові дороги, так і під залізниці.

Одним із перших великих балочних металевих мостів являється міст «Британія», який був побудований в 1846-1850 роках під залізницю через Менейську затоку в Англії по проекту Р. Стефенсона. Міст складається із двопролітних нерозрізних балок прогонами по 140 та 70м (всього чотири прольоти). В поперечному перетині прогонова будова мосту являє собою замкнену прямокутну трубу. Особливо велике значення для розвитку мостобудування мали роботи російського інженера Д.І. Жураковського (1821-1891р.р.), який створив теорію розрахунку розкосих ферм, суттєво змінив конструкцію хрестових ферм Гау, застосовані нерозрізні ферми, які були підсилені біля опор підбалками та підкосами та багато чого іншого. До нових конструктивних форм металевих мостів, які з’явилися в другій половині ХІХ століття, відносяться також консольні мости. В 1890 році була закінчена побудова консольного мосту з виключно великими прогонами через Фортський залив в Шотландії. Найбільша відстань між сусідніми опорами цього мосту складає 521м.

Метал - найбільш досконалий із матеріалів, які використовуються для будівництва сучасних мостів. Метал має відмінні механічні характеристики при різних умовах роботи під навантаженням. Разом з тим вони добре піддаються обробці й дозволяють виробляти елементи різноманітних форм для конструкцій різних систем. Ці якості широко розповсюдили метал для будівництва мостів. При цьому в мостах металевими, як правило, роблять тільки прогонові будови. Опори роблять бетонними чи залізобетонними. Суттєві переваги металевих мостів заключаються в індустріальності їх виготовлення й збірки. Всі елементи металевих конструкцій мостів виготовляються на добре обладнаних заводах й доставляються на місце будівництва, де й проводять збірку. Збірка металевих конструкцій мостів може бути повністю механізована, що дозволяє вести монтаж робіт високими темпами. В експлуатаційних відношеннях металеві мости мають значну перевагу в порівнянні з іншими, так як вимагають менше затрат по експлуатації та ремонту й мають більш довший строк використання. Основні марки сталі: 16Д, 10ХСНД, 15ХСНД.

В теперішній час для металевих конструкцій мостів використовують вуглецеві та низьколеговані сталі. Проходять дослідження по використанню для мостів й більш міцніших сталей – термообробних. Завдяки високій міцності сучасних будівельних сталей металеві мости, не дивлячись на велику об’ємну масу сталі, виявляються найбільш легкими, що дозволяє використовувати метал для перекриття прогонів, значно переважаючих прогони мостів із інших матеріалів. Найбільші сучасні металеві мости мають прогони, які досягають 1300 м, в той час як залізобетонними мостами перекриті прогони лише до 300 м.

Висока якість будівельних сталей дає можливість виготовляти з них металічні мости різних систем та конструкцій. Саме тому системи металічних мостів, які застосовуються в наш час різноманітні та багато чисельні.

В своєму варіанті проектування мосту я застосовую нерозрізну систему металічних ферм. Нерозрізні мости з головними балками(фермами) завдяки сумісній роботі та розвантажуючому впливу над опорних моментів потребують менших витрат матеріалу, ніж нерозрізні мости. Внаслідок того, що розвантажуюча дія сусідніх прольотів в найбільшій мірі проявляється від постійного навантаження, економія в затратах матеріалів у зрівнянні з розрізною системою зростає разом зі збільшенням прольотів мосту. Крім того, нерозрізні балочні мости завдяки розташування тільки однієї опорної частини на кожному «бику» і центральній передачі зусиль потребують менш матеріалоємних опор. Тимчасова загрузка більш плавно передається з проліту на проліт, так як лінія прогину має плавний обрис. Нерозрізні мости мають більшу жорсткість у порівнянні з розрізними пролітними будовами. Насамкінець, нерозрізні мости дозволяють зручно застосовувати навісний монтаж без підмостей.

Великий недолік металевих конструкцій мостів – корозія металу під дією вологи, сірчаних газів та інших шкідливих впливів. Корозія металу проходить безперервно та завдає величезних збитків. Корозією металу називається процес руйнування металу під впливом хімічного або електрохімічного впливу, в результаті якого виникають продукти корозії(окис, гідроокис заліза, іржа). Для металевих мостів характерна електрохімічна корозія, при якій на поверхні корродируючого металу з’являються анодні так катодні ділянки. Під дією вологи на елементи металоконструкцій відбувається електричне з’єднання анодних та катодних ділянок між собою. Також поширенню корозії сприяють агресивні з’єднання, які утворюються внаслідок викидів транспорту, бруд з проїжджої частини та автотранспорту.

Основними засобами захисту металічних мостів від корозії є:

· Нанесення на металоконструкцію лакофарбових покриттів

· Нанесення на металоконструкцію комбінованих металізаціонних лакофарбових покриттів

Доречно буде зазначити, що цей головний недолік металевих мостів можна нівелювати за мінімальних трудових та матеріальних затрат шляхом використання найсучасніших, найбільш економічно вигідних та найбільш дійових засобів по захисту від корозії.

 

 

Геологічні та гідрологічні характеристики місцевих умов

Херсонська область розташована на півдні України в межах Причорноморської низовини.,в басейні нижньої течії Дніпра. Омивається южними водами Чорного та Азовського моря. Вздовж моря тягнуться довгі пісчані коси. На південому–сході розташована Приазовська височина (200–220 м) з глибоко врізаними долинами річок.

Клімат помірно – континентальний. з жарким літом (середня температура липня + 23 ) і малосніжною порівняно не холодною зимою (середня температура зимою - 5 ). Опади за рік складають 400 – 450 мм в північних районах, та 300 – 350 мм в південних районах. Максимум опадів влітку, в квітні – травні бувають суховії. Вегетаційний період приблизно 210 днів.

Основна річка області – Дніпро. До басейну Азовського моря відносять річки: Молочна, Обиточна, Великий і Малий Утлюк, Берда, Лозоватка, Корсак та інші. Вздовж побережжя Азовського моря ряд лиманів та солоних озер, також розташоване Каховське водосховище.

Ґрунти плодоносні, чорноземи звичайні та південні займають території області. Вздовж узбережжя Азовського моря тягнуться темно – каштанові та каштанові ґрунти в комплексі з солончаками.

Херсонська область розташована в степовій зоні. Природна степова рослинність залишилась лише на схилах балок та ярів. Ліси (клен, дуб, ясен, вздовж рік – тополі, в лісо полосах – біла акація) і кущі займають 1,8% території області.

Відповідно з завданням на проектування металевого моста для річки 6 класу, яка протікає в ІІІ кліматичному районі, передбачається розробка трьох варіантів моста.

За даними інженерно-геологічних вишукувань, здійснених відповідно чинним нормативним документам по осі проектованого мостового переходу, ґрунти представлені 4-ма основними інженерно – геологічними елементами.

Гідрологічні умови: згідно даним багаторічних спостережень рівень високих вод в річці складає 95.5 м, рівень межевих вод – 90.0 м, судноплавний рівень складає 95.0 м. За завданням маємо 6-й клас річки, тобто маємо забезпечити такі підмостові габарити:

- за напрямком течії річки- 60 м;

- проти напрямку течії - 40 м;

- висота- 9.5 м.

- глибина під габаритом -1.5м

 

За даними інженерно-геологічних вишукувань, здійснених відповідно чинним нормативним документам по осі проектованого мостового переходу, ґрунти представлені 3-ма основними інженерно – геологічними елементами. Шар крупного піску змінюється від 12,5 м до 1,5. Далі з руслової частини до правої пойми залягає шар щільної глини, його потужність до 21 м. Наступний шар – пісковик. Характеристика ґрунтів приведена в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 – Геологічна будова основи

№ шару	Назва ґрунту	Середня потужність, м
	Пісок крупний	5,5
	Глина щільна	10,5
	Пісковик	Не визначена