Файл: Переходы через водотоки..pdf

мой отверстием моста; g — ускорение силы тяжести, м/сек2; а — коэффициент, значения которого принимают в зависимости

Уменьшение подпора вследствие размыва под мостом должно учитываться при расчете. Для этого в формулах (Х-1) и (Х-2) зна­ чения <2бм и Ѵбм, а также глубину //бм в формуле (Х-6) следует при­ нимать в условиях после размыва, т. е. предполагая, что после раз­ мыва как бы изменилось бытовое распределение расхода.

Величина QÖM (м3/сек), соответствующая размытому сечению, находится по формуле

где кя — расходная характеристика части живого сечения потока, перекрываемой подходной насыпью; км — расходная характери­ стика части живого сечения в пределах отверстия моста после размыва.

Расходная характеристика части живого сечения определяется по формуле

где о — площадь части живого сечения, м2; Н — средняя глубина воды на рассматриваемой части сечения, м; п — средний коэф­ фициент шероховатости данной части сечения.

Средняя скорость течения под мостом после размыва Пбм нахо­ дится как

СОмпр

где Ммпр — площадь живого сечения под мостом после размыва, м2. Глубина Нбм находится как

Для выявления объектов, которые могут быть подтоплены в результате подпора перед мостом, необходимо определить длину распространения подпора. Приближенно эта длина lz, считая от оси перехода, может быть определена, принимая параболическое очер­ тание кривой подпора, по формуле

_ 2 A z

Значение коэффициента ц выведено А. М. Латыішенковым на основе теоретических исследований и натурных данных и может быть принято по табл. Х-1 в зависимости от типа реки, процента расхода, пропускаемого поймами, и отношения между скоростями в русле Ур и на пойме ѵп в бытовых условиях.

Приведенные формулы для расчета подпора перед мостом по­ казывают, что с увеличением размыва подпор уменьшается. Поэто­ му для правильного определения подпора необходимо знать, какую величину размыва учитывать при расчете.

Если считать, что размыв вырабатывается под действием рас­ четного расхода постоянной величины, то максимальный подпор возникнет, когда живое сечение под мостом еще не размыто.

В действительности, при прохождении паводка расходы возра­ стают, а с ними растет и размыв. Поэтому расчетный расход прохо­ дит по живому сечению, уже размытому предыдущими расходами меньше расчетного, а максимальный подпор будет наблюдаться при расчетном расходе, когда часть размыва уже осуществилась.

Исходя из этих соображений нормативами (СН 200-62, СНиП ІІ-Д 7-62) ракомендуется вычислять подпор при возможном размыве русла под мостом, но не более 50% от полной величины размыва.

Для уточнения этой рекомендации в ЦНИИСе были поставлены опыты с пропуском в отверстие моста интенсивных паводков не - большой продолжительности, характерных для ливневых паводков, и продолжительных паводков, характерных для половодий. В пер­ вом случае размыв при максимальном подпоре составлял около 25% от расчетного, во втором— около 50%. Из этих цифр и воз­ можно (впредь до их уточнения) исходить при проектировании мос­ товых переходов.

§ 47. УРОВНИ С ВЕРХОВОЙ И НИЗОВОИ СТОРОН НАСЫПИ подходов

Экспериментальные данные и наблюдения в натуре показыва­ ют, что в конце разлива с верховой стороны насыпи отметка водной поверхности равна отметке предмостового подпора. Поскольку в бытовых условиях отметка водной поверхности в створе мостового перехода ниже отметки в створе предмостового подпора, величина подпора в конце разлива с верховой стороны насыпи (наибольше­ го подпора) всегда больше предмостового подпора.

Как видно из рис. Х-1, наибольший подпор AzK определяется как

где г'б — бытовой уклон потока; % — расстояние от моста до створа предмостовоіго подпора.

Таким образом, отметка водной поверхности в конце разлива превышает уровень под мостом (близкий к бытовому) на величину Az Т- і'б/о-

Рис. Х-3. Поперечный профиль водной поверхности на мостовом переходе:

Последняя формула учитывает основные факторы, определяю­ щие значение /о, и теоретически обоснована.

Если подход к мосту имеет угол ак вниз по течению на протяже­ нии участка В в пределах ширины разлива, формула (Х-11) получает вид:

(рис. Х-3) можно разделить на два участка. Первый из них от гра­ ницы разлива до головной части верховой струенаправляющей дамбы или до начала конуса В 0 характеризуется сравнительно не­ большим уклоном. В пределах этого участка уровень снижается от величины AzHдо Дг, т. е. на величину tV0Второй участок перехода характеризуется большим уклоном. На этом коротком участке уро­ вень снижается примерно на величину Az.

Приближенно можно принимать уклон водной поверхности с верховой стороны насыпи ів по формуле

где •ф— коэффициент, определяемый по приведенным ниже дан­ ным в зависимости от отношения средней глубины на пойме НТІ к той же глубине с учетом подпора Ha + Az.

формулы (Х-12), зная к, к и В0.

Вследствие растекания потока ниже моста уклон вдоль низово­ го откоса насыпи подхода направлен от моста к границам разлива (рис. Х-3). Уклон і’н невелик, и с некоторым запасом в величине на­ пора (разности между отметками уровней с верховой и низовой сторон насыпи) может приниматься равным гн = 0,5іб (Х-15).

Более детальный анализ уровня вдоль низового откоса насыпи показывает, что уклон от моста в обе стороны наблюдается на ко­ ротких участках вдоль насыпи. На остальном протяжении подхода

потока, перекрываемой насыпью подхода, м; Н неСт— средняя глубина всего живого сечения нестесненного потока, м; #бм — средняя глубина в части живого сечения, перекрываемой отвер­ стием моста, м.

Пример. Определить подпор и уровни с верховой и низовой стороны насыпи подхода к мосту через водоток с односторонней поймой по следующим данным: