Файл: Переходы через водотоки..pdf

На участках подтопления, кроме скорости течения, определяют высоту ветровой волны, подходящей к откосу насыпи.

Исходные данные для расчета волны (длины разгонов с учетом залесенности для ветра разных румбов, средние глубины воды и скорости ветра по направлениям этих разгонов, а также углы под­ хода волны к откосу насыпи) определяют по ситуационной схеме долины, розе, ветров и морфостворам.

В местах подтопления земляного полотна необходимо также выяснить возможность выхода льда на пойму и подхода плывущих льдин к откосу насыпи.

Скорости течения, высота ветровой волны и мощность ледохода определяют тип укрепления откоса земляного полотна дороги, под­ вергающегося их воздействию.

На протяжении долинного хода трасса проектируемой дороги на отдельных участках может приближаться к руслу реки. В этих слу­ чаях необходимо выполнить русловые съемки, размеры которых в зависимости от типа руслового процесса приведены в § 17. По ма­ териалам таких съемок методикой, изложенной в гл. VII, выполня­ ют прогнозирование руслового процесса и в необходимых случаях предусматривают укрепление подмываемых берегов русла или его спрямление.

В узких долинах горных рек, где устройство земляного полотна может значительно стеснять живое сечение потока, необходимо рас­ считать повышение уровня воды на участке стеснения, для чего снимают три морфоствора: в начале, 'середине и конце стеснения. На этом же участке часто бывает необходимо предусмотреть отвод русла, в которое падает откос насыпи; в этом случае русловую съемку выполняют на всем протяжении отвода.

Трасса проектируемой дороги, проходя по долине реки, отсекает части пойменной акватории, а также пересекает в пределах поймы устьевые участки малых притоков реки. Для предотвращения скоп­ ления паводочной воды в отсеченной части поймы вследствие стока со склонов долины, а также для пропуска паводков на пересекае­ мых притоках в пойме приходится устраивать искусственные сооружения.

Отверстия таких сооружений работают на заход паводочной воды в отсеченную дорогой часть поймы при подъеме уровня в ре­ ке и на выход этой воды при спаде уровня; в беепаводочный период на реке сооружения могут работать на пропуск паводков и межен­ ный сток ее малых притоков.

Расчет отверстий в этих условиях требует определения объема заполняемой акватории отсеченной насыпью части поймы. Поэтому необходимо иметь план в горизонталях акватории в пределах

У В В Р%.

Если в пределах одной акватории отсеченной части поймы необ­ ходимо устроить более одного искусственного сооружения (пересе­ чение нескольких постоянных водотоков в их устьях), то по плану акватории устанавливают водоразделы между этими водотоками в

пределах поймы или намечают мероприятия по искусственному раз­ делению их паводочных вод.

На каждом из притоков снимают по морфоствору вне пределов разлива реки в местах, где возможно установить отметки УВВ на этих притоках. От морфоствора на притоке до створа перехода его на пойме реки производят съемку продольного профиля по руслу притока. Если предполагается углубление или спрямление русла притока с целью мелиорации заболоченной поймы, то продольный профиль снимают до устья притока.

§ 17. ОБСЛЕДОВАНИЕ РУСЛОВОГО ПРОЦЕССА

Необходимые морфометрические данные для русловых расчетов в большинстве случаев получают по материалам русловых съемок, выполняемых на участке мостового перехода. Минимальные раз­ меры таких съемок в зависимости от типа руслового процесса (см. гл. VII) приведены ниже:

Для типов ленточногрядового, побочневого, ограниченного и не­ завершенного меандрирования такой объем съемок достаточен. Однако для некоторых типов руслового процесса необходимо выпол­ нить дополнительные обследования русла, дающие возможность уточнить русловые расчеты.

Так, например, если при побочневом типе руслового процесса наблюдается периодическое расширение русла в его пойменных бровках, то выбирают морфологически однородный участок реки и на нем измеряют по 15—20 створам ширину русла в бровках; ство­ ры выбирают в местах наибольшего расширения русла ß max.

Морфологически однородным считается участок реки с однород­ ным геологическим строением без крупных притоков, на протяже­ нии которого площадь водосбора изменяется не более чем на 15%. По ранжированному ряду величин ßmax, нанесенных на клетчатку вероятностей, проводят эмпирическую зависимость Втах= f {ра) , с которой и снимают расчетную величину В тах р %.

При пересечении реки с блуждающим руслом необходимо опре­ делить расчетную ширину зоны блуждания Взопы, для чего также выбирают морфологически однородный участок русла, на котором по 15—20 створам определяют величины В30ИЪІ в местах наибольше­ го расширения ее.

Аналогично предыдущему, на клетчатке вероятностей получают зависимость Вя0ны = f (Pa) и по ней В30ны р%. Максимальные глуби­ ны, которые могут образоваться в одной из проток при свале в нее большей части расхода на спаде паводка, также определяют стати­ стически, построением связи Amax — f (pä) . Для этого используют промеры глубин за ряд лет на гидростворе водомерного поста, рас­ положенного в пределах выбранного участка реки.

Такая зависимость была впервые получена В. В. Ивановым для р. Карадарьи.

Наиболее сложный тип руслового процесса — свободное меандрирование— требует для качественного прогнозирования наиболь­ шего объема дополнительных морфометрических работ. Разновре­ менность прорывов перешейков между развитыми петлеобразными излучинами, обусловленная местными случайными причинами, при­ водит к тому, что на выбранном морфологически однородном участ­ ке реки можно наблюдать излучины, находящиеся в самых различ­ ных стадиях их развития. Эта особенность данного типа руслового процесса позволяет на основании морфометрии нескольких разно­ возрастных излучин получить необходимые для прогнозирования морфометрические связи. По имеющимся картографическим мате­ риалам на выбранном участке реки намечают 15—20 излучин, для каждой из которых камерально определяют длину SH, шаг Яи, угол разворота аи, расстояние от середины шага излучины до ее верши-

ХІ

ны аи и наименьший радиус кривизны излучины ги = ---- (величи- 4аи

ну ги проверяют по плану излучины). Если излучина асимметрична

вплане, что бывает при аи>140°, это свидетельствует о разделении плесовой лощины; излучина в этом случае имеет обычно две вер­ шины, для каждой из которых определяют свою величину ги.

На тех же излучинах в поле снимают створы, проходящие через вершины излучин; в случае разделения плесов на такой излучине разбивают два створа. На этих створах определяют ширину русла

вбровках В и, среднюю Нк и максимальную Атах глубины при рас­ четном уровне воды.

Перечисленные морфометрические характеристики свободно

меандрирующего русла взаимосвязаны и закономерно изменяются

в процессе развития излучин. Так, например, хорошо прослеживает-

с

ся связь отношения — с углом разворота излучины аи; для одно-

Аи

плесовых излучин имеется связь максимальной глубины плессовой 5

морфологически однородного участка одной реки приведены на рис. ІѴ-7). Также графически строят связи величин Нк и Атах или

Рис. ІѴ-7. Зависимости максимальной глубины от расчетного уровня hmax и угла

5

разворота излучины а и от показателя ее развития — Хи

Для многоплесовых излучин лучшие результаты возможно да­ дут связи вида

Если есть планы разновременных съемок выбранного участка русла реки, то по совмещенным излучинам, изображенным на этих

Айи ,

планах, определяют угловую скорость их разворота'— , где Айи— Аt

изменение угла разворота излучины за время At, протекшее между

Ли

Act

йи~150— 160°. Если выразить отношения — в долях от их мак- Аt

симума, принятого за единицу, то получим значения коэффициента скорости развития излучины Кш (см. гл. V II). Используя зависи­

мость— = /(аи), можно получить натурную зависимость Каз = /(ои) Ли

для данной реки.

Сопоставлением планов разновременных съемок русла опреде­ ляют также скорости смещения береговой линии: максимальную (в месте наибольшей деформации берега) и среднюю.

Среднюю скорость смещения вычисляют делением суммы всех площадей размыва (в плане) обследуемого участка русла на про­ изведение суммы всех длин размываемых берегов и числа лет, .про­ шедших между съемками.

Г л а в а V. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

§18. РАБОТЫ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО

ОБОСНОВАНИЯ

Инженерно-геологические условия больших мостовых переходов являются элементами технико-экономического сравнения и могут влиять на выбор направления дороги. Оптимальным будет участок долины реки с благоприятными инженерно-геологическими усло­ виями, где залегают:

горизонтальные, четко разделяемые слои (рис. Ѵ-1, а), содержа­ щие грунты, однородные по литологическому (петрографическому) составу, сложению, состоянию и свойствам в пределах слоя;

пласты скальных и полуекальных пород равномерно трещинова­ тых и выветрелых в пределах пласта, имеющие падение, а также уклон поверхности под дном долины, не превышающие 15°;

массивы магматических или метаморфических пород одного, петрографического состава, не трещиноватые или с равномерно развитой трещиноватостью и выветрелоетью; и где отсутствуют:

слабые, просадочные, вечномерзлые песчано-глинистые грунты, подземные льды, каменная соль, гипс, ангидрит, соле- и гипсонос­ ные породы, закарстованные известняки, мел, мергель и доломит (рис. Ѵ-2);

неблагоприятные склоновые, пойменные и русловые процессы (оползни, осыпи, курумы, обвалы, суффозия, эрозия донная и бо­ ковая, заболачивание, засоление и др. см. рис. Ѵ-2), напорные воды; тектонические разрывы (см. рис. Ѵ-1, д, е, ж ), переломы про­ дольного профиля долины реки (рис. Ѵ-3), связанные с неотектони­ ческими движениями в бассейне реки или с эветатическими колеба­

ниями базиса эрозии.

Для сравнения инженерно-геологических условий участков боль­ ших мостовых переходов приближенно устанавливают по наличной информации геологическое строение, гидрогеологические условия, физико-геологические процессы, обеспеченность района предстоя­ щих изысканий месторождениями строительных материалов.

С этой целью отбирают и обобщают литературные источники, аэрофотоснимки, карты (топографические, геологические и др.) по участкам долин больших рек, где они могут быть пересечены трас­ сой. Изучают колонки выработок, геологические разрезы и другие данные, содержащиеся в проектно-изыскательских материалах. Зна­ комятся с описаниями деформаций различных речных сооружений, имеющимися в построечной документации и отчетности эксплуати­ рующих организаций. Эти деформации нередко бывают обусловле­ ны развитием различных геологических и инженерно-геологических процессов.

На основе выполненных обобщений составляют записку с крат­ кой инженерно-геологической характеристикой створов больших рек на участках возможного пересечения трассой проектируемой доро-