Файл: Переходы через водотоки..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 218

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

T a б л и ц a VIII-3

 

 

 

Q

 

 

Fr

 

 

Q6M

 

 

1,25

1,5

2,0

3,0

4,0

 

 

 

а

 

 

0,05

1,14

1,21

1,36

1,66

2,28

0,10

1,07

1,12

1,24

1,54

2,00

0,20

0,98

1,01

1,08

1,30

1,48

0,30

0,90

0,92

0,97

1,09

1,08

0,50

0,73

0,74

0,74

0,72

0,51

F r

П р и м е ч а н и е . При значении — >0,50 значение параметра а принимают

>6

по нижней строке.

При изменении скорости нестесненного потока за период затоп­ ления пойм не более чем на 25% длина распространения размыва принимается для всех ступеней гидрографа такой же, как и для наивысшей ступени.

В противном случае длина распространения размыва опреде­ ляется для каждой ступени в отдельности.

Для предгорных блуждающих рек, на которых струенаправляю­ щие дамбы доводят до границ зоны блуждания, И. С. Ротенбург [115] рекомендует длину распространения размыва принимать рав­ ной расстоянию от оси моста до концов струенаправляющих дамб,

Т. е . і р = /дам б.

В этом случае величину М в формуле (ѴІІІ-14) определяют как

р

(VI11-17)

' При определении времени А^ (в сутках) по выражению (ѴІІІ-12), когда АW выражается в тыс. мг, а Gі—G2 в кг/сек,

19,7АW

(ѴІІІ-18)

Gi Gг ’

Расходы наносов G\ и G2, входящие в выражения (ѴІІІ-12, ѴІІІ-18), определяют по формулам:

Оі = <?Р„= 0 1 2 ( і Ц 1

V,ОМ \ I

я . .

(VIII-19)

V

 

\®ом /

 

G2= Q pPp=Qpl2

ор

d р

 

(ѴІІІ-20)

 

 

 

op / \ Ѵ„ Ж


где ѵш— средняя

 

скорость

под

мостом, м/сек; иом — неразмы­

вающая

скорость для грунтов

русла,

м/сек;

Нм— средняя

глубина под мостом, м; dM—

средний

диаметр грунтов под

мостом, м; рм и рр— мутность

соответственно под мостом и в

зоне

подпора,

кг/ж3;

ур —

средняя

скорость в

русле

реки

в

зоне

подпора,

м/сек;

о0р — неразмывающая

 

ско­

рость для грунтов русла в зо­

не подпора

(исчисленная

по

глубине русла с учетом подпо­ ра), м/сек; dp — средний диа­ метр грунтов в русле, м; Нѵ — средняя глубина в русле с уче­ том подпора, м.

Для вычисления значений р рекомендуется использование но­ мограммы и графика (рис. Ѵ ІІІ-6 и ѴІІІ-7), по которым определя­ ются величины:

V \ 3

Л 1= 12

®о/

(ѴІІІ-21)

и

/ d \2'*

1,30-

-6

V

:

- 5

ѵ«

:

-

1,20-

- з

 

 

У5-_

2

 

 

1,10- /г1,5

щ —-

1,07 -1,0

1,06 —- 0,8

1,05- -0,7

- -0,6 щ - 0,5

1,03- -о,н

- -0,3

1,02-

-0,2

-_ - 0,10

1,01- - од

ѵ_

Ъ

5 11200

1000

800

Н- —600

-- н о о зоо

3 wo

2,5- 100

—во

60

2,0 А 50

НО

1,6 30

КГ

яЗ

Рис. ѴІІІ-6. Номограмма для опре­ деления величины

V \3/.

t»0'

Л = 12 I —

1

г;

.ѵо

 

 

 

 

 

(VIII-22)

Тогда мутность р =Л іБ ь Неразмывающую скорость, входящую в выражения (ѴІІІ-19) и

(ѴІІІ-20), определяют по формуле

 

ѵа =

3,6 УДД

(ѴІІІ-23)

где Н и d — соответственно

средняя глубина воды

и средний

диаметр частиц грунта, м.

 

 

Для вычисления значений оо по формуле (ѴІІІ-23) рекомендует­ ся использование графика (рис. ѴІІІ-8).

Неразмывающую скорость для связного грунта определяют по формуле

 

39,6 ---------------

 

Оо =

------е (3,34 + Ig Я)]/0,151 + Ср см/сек,

(ѴІІІ-24)


где Cp— расчетное сцепление, т/м2; Н — средняя глубина

потока,

м; е — коэффициент абразивности, который принимают

в слу­

чае влечения потоком наносов е= 1,4, а яри отсутствии движе­ ния наносов 8= 1 ,0.

Расчетное сцепление определяют по формуле

Ср — КаС,

(ѴШ-25)

где с — среднее (нормативное) значение сцепления капиллярно водонасыщенного грунта при полной влагоемкости, определен­ ное со степенью точности (достоверности) а = 0,9, г/лг2; Аф — коэффициент однородности связных грунтов, характеризующий вероятность отклонения показателей сцепления от средних ве­ личин в неблагоприятную сторону по сравнению с нормативами. Значение Ко вычисляют методами математической статистики

по тем же данным, по которым вычислено нормативное значение С. Поскольку подпор перед мостами больших и средних отверстий весьма мал по сравнению с бытовой глубиной в русле при расчет­ ном паводке, допускается приближенный расчет подпора по фор­

муле (Х-9) и табл. Х-1.

Размыв рассчитывают в зависимости от характера залегания грунтов в живом сечении под мостом.

Рассматриваются два случая: 1) размыв проходит в одном слое грунта; 2) размыв проходит в слоях различных грунтов.

В первом случае расчет ведут по выражению (VII1-18) с уче­ том как выносимых, так и поступающих в подмостовое сечение на­

носов.

Во втором случае при обнажении в процессе размыва грунта, труднее размываемого, чем грунт, лежащий на поверхности, расчет

дназ]щ'а

размыва в обнажающемся слое производится без учета поступле­ ния наносов под мост (G2= 0); при обнажении более мелкозерни­ стого грунта Gi определяется по этому грунту, а G2 — по грунту в зоне подпора.

Линия общего размыва под мостом определяется из условия, что каждая глубина после размыва увеличивается в Р раз, т. е.

^пр= Р Ндтр.

В случаях слоистых грунтов линия общего размыва строится индивидуально в зависимости от прохождения размыва в слоях грунта.

Расчет общего размыва выполняют в следующем порядке. Строят расчетный гидрограф и разбивают его на ступени. Определяют длину распространения размыва по формуле

(ѴІІІ-15) и значение М по формуле (ѴШ-14).

Для первой ступени гидрографа по живому сечению до размы­ ва подсчитывают расход наносов в створе моста Gi и зоне подпо­ ра G2.

Для подсчета G2 скорость в бытовом русле определяют с учетом подпора.

Определяют разность AGi = Gi—G2.

Задаются небольшим слоем размыва Ahx (например, 0,10 м) и для размытого на эту глубину живого сечения под мостом по тем же параметрам первой ступени гидрографа определяют значение твердого расхода под мостом Gi и в зоне подпора G2 с учетом его уменьшения за счет размыва и разность

AGu = Gi — Gz.

 

Определяют среднюю разность расходов наносов:

 

AGÏ + AGH

(VIII-26)

AGcp = -------- --------- ,

объем размыва AW и время At, необходимое на смыв этого объема, по выражениям (ѴІІІ-13) и (ѴІІІ-18).

Задаются на той же ступени гидрографа следующим слоем размыва А/і2, определяют время Af2l которое требуется на смыв нового объема размыва AW2.

Расчет на данной ступени заканчивается, когда I>At=Tu где Т\— продолжительность первой ступени гидрографа, и, следова­ тельно, размыв на данной ступени будет равен ЕДh.

Обычно SAt несколько больше или меньше Тх. Для получения точного значения размыва на данной ступени последнее значение

Ah изменяют пропорционально последнему значению At, при кото­ ром 2Д/і = 7У

Размыв на второй ступени гидрографа рассчитывают для пара­ метров потока на этой ступени и начинают с живого сечения, раз­ мытого за время первой ступени.

На второй и следующих ступенях гидрографа расчет произво­ дят аналогично описанному для первой ступени.


С увеличением размыва значения АGcp уменьшаются,. а затем становятся отрицательными, что свидетельствует об отложении на­ носов под мостом. При переходе от положительных значений к от­ рицательным AG0p наступает максимум размыва.

Максимум размыва под мостом наступает обычно на спаде па­ водка. Однако, если паводок растянут и фаза подъема продолжи­ тельна, максимум размыва может совпасть с пиком паводка.

Так как развитие размыва во времени идет по кривой, жела­ тельно, чтобы величина размыва в пределах одной ступени склады­ валась из нескольких слоев смыва Ah и для каждой ступени было бы три или больше расчетных строчек.

Результаты расчета оформляют в виде графика, на котором наносят построенный гидрограф расчетного паводка, ступенчатый гидрограф, используемый в расчете, и полученную интегральную кривую общего размыва.

На основании полученной максимальной ординаты этой кривой (2 A/i)max определяют коэффициент размыва под мостом.

Я мдр -f- (S A h ) max

(VI11-27)

Я М Д Р

где Я мдр — средняя глубина под мостом до размыва при расчет­ ном уровне.

Полученное значение коэффициента размыва используют при выборе отверстия моста.

По местоположению проектируемых опор моста для глубины у каждой опоры или только для максимальной глубины, если все опоры проектируются по этой глубине, строят интегральные кри­ вые общего размыва при расчетном паводке.

Ордината такой кривой /гд на каждый момент времени опреде­

ляется как

 

 

hA— /гддр

1 \

(VII1-28)

' ^мдр

'

 

где Ямдр и /іддр— средняя глубина воды иод мостом и у опоры при данном расходе в предположении отсутствия размыва; Я мпр,— средняя глубина воды под мостом после размыва к данному мо­ менту времени.

У каждой опоры для характерных точек гидрографа определя­ ют глубину местного размыва, строят кривую зависимости местно­ го размыва от времени и суммарную кривую общего и местного размыва у данной опоры. При определении заглубления фунда­ ментов опор по условиям размыва учитывают возможную погреш­ ность в размере 20% от размытого слоя грунта у данной опоры (без местного размыва) при расчетном и 10% при наибольшем паводках.

Максимальная ордината суммарной кривой и определяет рас­ четную величину размыва у данной опоры.