ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 213
Скачиваний: 1
местный размыв у дамбы соответствует в каждый момент скорости под мостом и для расчета наибольшего местного размыва можно принимать наибольшую скорость под мостом, получающуюся в про цессе общего размыва.
Расчет производят путем последовательных приближений, зада ваясь глубиной hпр, а следовательно, и коэффициентом размыва Рд.
Значения /cßÄпринимают по графику (см. рис. ІХ-7), значение ад
Q
по рис. ІХ-6 в зависимости от X =
Ум
Для односторонней дамбы Q —■ полный расход воды, а QM— расход воды, проходивший под мостом в бытовых условиях. Для каждой из двусторонних дамб Q — суммарный расход поймы, при легающей к данной дамбе и на части русла, считая от форватера; QM— расход, проходивший в бытовых условиях на части отверстия моста, примыкающей к дамбе. Значение Кт принимают по приве денным выше данным в зависимости от коэффициента откоса дам бы т, неразмывающую скорость Ѵо определяют по формулам для связных и несвязных грунтов.
При определении но учитывают дерновый покров и раститель ность у головы дамбы.
Выполненные опыты с грушевидными дамбами показали, что если очертание этих дамб со стороны реки и их проекции на ось пути и на ось русла совпадают с эллиптической дамбой для тех же условий, местный размыв у грушевидной дамбы не будет отличать ся от эллиптической.
Результаты расчетов размывов у дамб следует корректировать натурными данными о размывах у головных частей струенаправля ющих дамб на существующих мостовых переходах.
|
|
|
|
|
|
§ 4 5 . П р и м е р ы р а с ч е т а м е с т н ы х р а з м ы в о в |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
П р и м е р |
1 . О п р е д е л и т ь г л у б и н у |
|
р а з м ы в а |
у о п о р ы |
о в а л ь н о й |
ф о р м ы |
н а п р я м о |
|||||||||||||||||
у г о л ь н о м |
ф у н д а м е н т е . Д а н н ы е д л я р а с ч е т а п р и в е д е н ы н и ж е : |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
Ш |
и р |
и |
н а |
т е л а |
о п о р ы |
, ЬТ, |
м |
............................................................... |
|
|
|
|
|
4 , 0 |
|
|
|
|||||
|
|
|
Т |
о |
ж |
е , ф |
у н д а м е н |
т а |
Ьф, м |
............................................................................. |
|
|
|
с, м . . |
|
4 , 4 |
|
|
|
||||||
|
|
|
В о з в ы ш е н и е |
ф у н д а м е н т а |
н а д |
д н о м |
|
2 , 0 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
У г о л |
|
к о с и н ы |
п о т о к а |
а ° ................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
Г л у б и н а |
п о т о к а |
|
h, м |
......................................................................................... |
|
|
ѵ, |
м /сек . . . |
|
6 , 0 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
С |
к |
о р |
о |
с т ь |
н а б е г а ю |
щ |
е |
г о |
п о т о к а |
|
2 , 0 |
|
|
|
||||||||
|
Г р а н у л о м е т р и ч е с к и й |
с о с т а в |
г р у н т а |
и |
е г о |
|
г и д р а в л и ч е с к а я |
к р у п н о с т ь |
п р и в е д е |
||||||||||||||||
н ы |
н и ж е : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д и а м е т р |
ч а с т и ц , мм . ; . 1 5 — 1 0 |
|
1 0 — 7 |
7 — 5 5 — 3 |
3 — 2 |
2 — 1 |
1 , 0 - |
0 , 5 — |
0 , 2 5 — |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , |
5 |
0 |
, 2 5 |
0 , 1 |
Г и д р а в л и ч е с к а я |
|
|
к р у п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
н о с т ь , |
с м / с е к ................................ |
|
|
|
|
3 8 , 5 |
|
|
3 2 |
|
2 7 |
2 2 , 2 |
1 7 , 5 |
1 2 , 5 |
7 , 5 |
4 , 0 |
1 , 5 |
||||||||
В е с о в о е |
с о д е р ж а н и е , |
% |
1 0 |
|
|
5 |
|
|
5 |
- |
|
|
3 |
1 7 |
2 |
2 |
3 |
1 |
7 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
С р е д н и й |
д и а м е т р |
ч а с т и ц |
d = |
|
2 , 6 мм. Р а с ч е т н а я |
|
ш и р и н а |
о п о р ы |
п о |
ф о р м у л е |
||||||||||||||
|
|
= 4 0 + ( 4 , 4 — |
|
2 0 |
|
|
|
|
|
м. П о |
|
|
|
|
|
|
|
М 0 = 1 , 0 5 . |
|||||||
( І Х - 2 3 ) £ |
4 . 0 |
) ^ |
= |
|
|
4 , 1 3 |
р и с . |
І Х - 3 и т а б л . І Х - 5 |
|||||||||||||||||
П р и |
а = |
0 К о = |
1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,, |
Dm?X |
12,5 |
Условие неоднородности грунта—- — |
2,6 = 4,8 > 3 соблюдено, но нераз |
|
мывающая скорость |
(см. рис. V III-8) т>0о = 1,88 м/сек для максимальной фракции |
|
грунта меньше средней скорости потока о= 2,0 м/сек, следовательно, данный грунт отмостки не образует и расчет следует выполнять как для однородного грунта.
Так как для грунта d = 2,6 мм |
неразмывающая скорость п0=1,27 |
м /сек<ѵ, |
т. е. наблюдается движение наносов, глубину размыва определяем |
по форму |
|
ле (ІХ-3). |
(ІХ-4) определяем ßo по табл. |
IX-1 при |
Для подсчета Д/і0 по формуле |
||
_J/___4ДД__ |
2 wiPt |
• — с а — и>оа* |
гидравлическую крупность w по формуле w = — — — , |
принимая значения гидравлических крупностей для каждой из фракций w, по
табл. ІХ-2. |
получаем ßo=0,130 и ш = 0,125 м/сек. |
||||
Соответственно |
|||||
|
ААп = |
6 ,2 0 ,1 3 -6 ,0 |
|||
|
|
|
: 3,59 м. |
||
|
|
1,27 \о,із |
|||
По формуле (ІХ-3) |
0,125/ |
|
|||
2 |
0 — 1 |
27 ! |
|||
ДА = |
|
||||
( 3 ,5 9 + 0,014 |
’ о і2 5 ’----- |
4 ,1 3 )1 ,0 5 = 4,12 м. |
|||
Пример 2. Условия те же, что и в примере 1, но массивный фундамент опоры заменен столбчатым. Геометрические размеры нижней части опоры, необходимые
для расчета, приведены ниже: |
|
|
|
|
|
|||
Высота плиты фундамента г, м |
..............................................................плиты фундамента ниже рас |
1,5 |
||||||
Заглубление нижней плоскости |
0,5 |
|||||||
четной поверхности дна е, м .............................................................. |
|
|
||||||
Диаметр сваи-оболочки а, м .......................................................... .... |
|
|
0,6 |
|||||
Расстояние между сваями-оболочками .....................в свету s, м |
0,9 |
|||||||
Число свай-оболочек по фасаду ............................. |
моста п + 1, шт |
3 |
||||||
При расчете размыва у опор на столбчатых фундаментах в качестве расчет |
||||||||
ной ширины принимают ширину сваи-оболочки а = 0,6 м. |
равен: |
|||||||
Коэффициент формы двух свай-оболочек Mïc |
по формуле (ІХ-25) |
|||||||
|
М%с = |
0,56 |
( |
6,0-2,0 |
|
0 ,2 5 |
|
|
|
0,9 У э , 8-0,0026 |
I |
= 1 ,6 9 . |
|
||||
Коэффициент сквозности |
при трех сваях-оболочках, стоящих по фасаду опоры, |
|||||||
по формуле (ІХ-26) |
равен: |
|
|
|
|
|
||
|
|
До |
|
|
0,9 + |
|
|
|
|
|
0,6 -3,0 + |
■ 2 = 1,17. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
Коэффициент формы плиты фундамента по формуле (ІХ-27) равен: |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1,40. |
|
|
|
Л * „ л = |
1 . 1 1 + |
|
|
|||
(Величина е вычитается из глубины |
потока, так как нижняя плоскость плиты |
|||||||
фундамента заглублена ниже расчетной поверхности дна.) |
|
|||||||
Ъ |
а |
0,6 |
|
по табл. ІХ-1 ß0 = |
0,0242. |
|
||
При |
~ |
= — |
= 0 ,1 |
|
||||
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
Глубина размыва равна: |
|
|
ДА = |
г 6,2-0,0242-6,0 |
2 ,0 — 1,27 |
+ 0,014 |
0,6 1,69-1,17-1,40 = 2,50 м. |
|
|
1,27 \0,0242 |
0,125 |
|
0,125 |
|
Пример 3. Определить глубину размыва у опоры овальной формы на прямо угольном фундаменте, как в примере 1. Гранулометрический состав грунта приве ден в соответствующей таблице примера 1. Средняя скорость потока ѵ = 0,8 м/сек,
глубина воды А=3,5 м, движения наносов нет. |
|
|
||
Расчетная ширина опоры, подсчитанная по формуле |
(ІХ-23), равна 4,23 м. |
|||
По рис. ІХ-3 и табл. 1Х-5 М0=1,20; при а = 0 К0=1 . |
|
|||
Неразмывающая скорость для максимальной фракции грунта больше средней |
||||
скорости потока |
(и0=1,64 м /сек >0,8 |
м/сек), поэтому |
грунт может образовать |
|
/г-, |
, |
55тах . |
« |
|
отмостку. (В примере 1 было показано, что ------- > |
о. |
|
||
d
Определим средний диаметр частиц крупных фракций, которые отмостят дно воронки размыва.
А |
3,5 |
Имеем при — = |
= 1350, по табл. ІХ-3 у = 0,13. |
d |
0,0026 |
Определяем правую часть равенства (IX -13): |
|
R р а с ч |
4,5 |
3,5 0,25 |
1/9,8! =5>7> |
|
4,230,13 |
0,8 -3,5 |
|||
|
|
Задаемся значениями /7=0,10 и 0=0,0125 м (максимальной фракции грунта). По табл. ІХ-4 Rо = 5,0, левая часть равенства (ІХ-13) равна:
Rop = 5 -10= 50, что больше 5,7.
Следовательно, к расчету принимаем р и D для самых крупных фракций. Абразивное действие на крупные частицы грунта /5= 0,0125 м оказывает грунт,
средний диаметр которого определяем по формуле (ІХ-17),
2 ,6 0 - 1 2 ,5 - 0 ,1
= 1,5 мм.
1 — 0,1
Коэффициент абразивности по формуле (ІХ-11) равен:
12,5Ѵ ,5/12,5
= 1,27.
1,5.
Определяем по формуле (ІХ-10) начальную скорость для крупных частиц:
/0,0125\0,і3 |
Л „„ |
, |
ѵя0 = 1,64 |
= 0 ,7 7 |
м/сек. |
Определяем глубину размыва до начала образования отмостки в воронке из формулы (ІХ-16):
- |
3- |
, _ д |
= ^ Н |
^ 1 ,2 7 - 3 , 5 = 4 , 6 2 - 3 , 5 |
= 1,12 |
м. |
|
|
V « D |
|
0,77 |
|
|
|
|
Значение |
г = |
0,85 |
0,0125 |
„ |
м меньше величины |
q |
. |
-------- = 0 ,1 1 |
-------- е — А, потому |
||||||
|
|
|
0,1 |
|
|
VHD |
|
принимаем т0 = 0,85, а глубина размыва по формуле (ІХ-16) |
составит: |
||||||
|
|
л * |
= (1 , 1 2 |
4 - 0 |
, 1 1 ) 1,20-1,0 = 1,48 м. |
|
|
К расчету следует принимать меньшую из глубин, полученных по формуле (ІХ-16), с учетом неоднородности грунтов и по формуле (ІХ-6) для грунта со средним диаметром частиц dM= l,5 мм. Неразмывающая и начальная скорости для этих чаетиц соответственно равны: Оом = 0,97 м/сек и
0,00154°.13
ÜH= 0,97 |
= 0,344 м/сек.. |
4,23 |
) |
Средняя гидравлическая крупность грунта, за исключением наиболее крупных фракций (0 = 12,5 мм), подсчитана по формуле
21 wiPi
100—10 = 0,094 м/сек (см. табл. 1Х-2).
Ь4,23
При |
= 1,21 ßo = 0,211 |
|
|
_6,2-0,211-3,5 / 0,8 — 0,344 \з/4 |
1,20-1,0 = |
2,79-0,787-1,20-1,0 = 2,64 м > |
|
ДА |
(,0,97 — 0,344; |
||
~ / 0,97 \о, 2 1 1 |
|
|
|
0,094, |
|
|
|
|
> 1 ,4 8 м. |
|
|
Следовательно, к расчету принимаем глубину АА=1,48 м. |
|||
Если не учитывать неоднородность грунтов, |
то глубину размыва следовало |
||
бы определять по формуле (ІХ-6), так как неразмывающая скорость для частиц
диаметром <7=2,6 мм (ѵ0~1,11 м/сек) |
больше средней скорости |
потока. Началь |
|||
ная скорость для частиц 7=2,6 мм по формуле (IX -10) равна: |
|
||||
•0 ,0 0 2 бумз |
|
|
|||
о„=1,11 |
4,23 |
J |
= 0,424 м/сек. |
|
|
Гидравлическая крупность для грунта |
русла |
(см. пример 1) |
ш = 0,125 м/сек. |
||
По формуле (ІХ-4) глубина размыва в грунте со средним диаметром частиц |
|||||
7=2,6 мм при ц = і>о=1,11 м/сек равна: |
|
|
|
|
|
6 ,2 0 ,2 1 1 -3 ,5 |
2,88 м. |
|
|||
ДЛ0 = |
|
|
= |
|
|
/ |
1 , 1 1 |
\ 0,211 |
|
|
|
\0,125/
Глубина размыва при расчете по среднему диаметру частиц грунта равна:
’0,80 — 0,424\з/4
ДА = 2 , 8 8 |
1,20-1,0 = 2,2 м. |
1,11 — 0,424/
Таким образом, учет неоднородности грунтов приводит к значительному уменьшению местного размыва.
Пример 4. Определить глубину размыва у опоры овальной формы на прямо угольном фундаменте. Данные для расчета приведены ниже:
Длина опоры L j, м ........................................... ......................... |
12,0 |
Ширина опоры Ьт, м ................................................................. |
4,0 |
Длина фундамента L ф, м ........................................................ |
12,5 |
Ширина фундамента b ф, м ..................................................... |
4,4 |
Возвышение фундамента над дном с, м ............................ |
1,4 |
Угол косины потока а, г р а д .............................................. |
20 |
Глубина потока h, м .................................................................. |
7,0 |
Скорость набегающего потока ѵ, м /сек ............................. |
2,2 |
Расчетное сцепление связного грунта Ср, т/м2 ................. |
3,0 |
