Файл: Переходы через водотоки..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 195

Скачиваний: 1

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

Рис. ХІ-2. Схема расположения срезки на мостовом перехо­ де; а — план; б — профиль по оси перехода; в — профиль по оси перехода при наклонной плоскости срезки; УС — уровень срезки; УМ — уровень межени

Для того чтобы поток приобрел глубину и ско­ рость, соответствующие срезке, она должна быть продолжена вверх и вниз от моста, а плоскость срезки должна плавно сопрягаться с поверх­ ностью земли. Поэтому срезку выводят до голов­ ных частей струенаправляющих дамб (рис.ХІ-2), а сопряжение срезки с поверхностью поймы де­ лают с откосами крутизной 1 :5 — 1 : 10 с верхо­ вой стороны и 1 : 10— 1 : 20 — с низовой. Направ­ ление откосов принимают нормально направле­ нию течения у головных частей дамб.

Уровень срезки назначают таким, чтобы была обеспечена воз­ можность выполнить работы — на 0,3—0,4 м выше уровня средней межени (рис. ХІ-2, б).

Когда разность между отметками поймы и межени велика, плос­ кости срезки назначают не горизонтальными, а наклонными (рис., ХІ-2, в ) .

Если средняя отметка поймы близка к отметке средней межени или когда по местным условиям срезка экономически нецелесооб­ разна, ее не назначают и ограничиваются расчисткой от раститель­ ности площади не менее той, которую занимала бы срезка.

Значение расчистки видно из того, что на заросшей пойме ше­

роховатость, характеризуемая величиной —

в формуле

Шези —

п

 

 

 

Маннинга составляет 6, а на расчищенной

пойме — 30.

 

Следова­

тельно, на расчищенной пойме скорость потока будет в 5

раз выше,

чем на заросшей.

 

 

 

Недооценка расчистки и ее невыполнение могут привести к сни­ жению водопропускной способности пойменных пролетов моста, вызвать перегрузку русловых пролетов и увеличение подпора.

Ввысокий паводок 1968 г. на почти построенном переходе через

р.Томь, вследствие недостаточной расчистки поймы подпор перед мостом превысил расчетную величину и возникла опасность затоп­ ления ценных пригородных хозяйств. Чтобы избежать такой опас­ ности, потребовалось взорвать насыпь подхода, которая в короткое время была размыта на участке значительного протяжения.

При пересечении трассой дороги меандрирующих рек бывают случаи, когда переход на прямолинейном участке русла из-за раз­ вития линии нецелесообразен. В таких случаях переход располага­ ют на спрямленном русле (рис. ХІ-3, а). Наличие излучины, угро­


S)

Рис. XI-3. План спрямлений русла:

а — на мостовом переходе; б — для защиты земляного полотна от подмыва;

/ — у ч а с т к и с п р я м л е н н о г о р у с л а ; 2 — з а п р у д ы

жающей насыпи подхода, вызывает также необходимость спрямле­ ния русла (рис. ХІ-3, б).

По этой причине был сделан ряд спрямлений на р. Сакмаре, ко­ торые успешно решили задачу защиты земляного полотна железной дороги от подмыва. Обычно спрямляют русла сравнительно не­ больших несудоходных и несплавных рек.

Размеры спрямляемого русла рассчитывают на пропуск расхо­ да, проходящего в бровках бытового русла. При расчете учитывают увеличение уклона в спрямленном русле за счет уменьшения длины спрямленного участка русла по сравнению с выключенной излучи­ ной.

Площадь спрямленного русла cöCp определяют по формуле

 

(ХІ-7)

где фбрр — расход в бровках бытового русла, м3/сек;

ѵ^ѵѵ — ско­

рость потока в бытовом русле при наполнении его

до бровок,

м/сек; Z-бр — длина выключаемого участка бытового русла, ж;

/Ср — длина спрямления, м.

 

Глубину спрямленного участка русла определяют по проектному

продольному профилю, а ширину русла — исходя из

известных

площади и глубины.

 

Для ускорения отложения наносов в выключаемом участке рус­ ла в нижней его части устраивают запруду. Верх запруды назнача­ ют не выше бровок русла.

§ 53. СТРУЕНАПРАВЛЯЮЩИЕ ДАМБЫ

Регуляционные сооружения, применяемые на мостовых перехо­ дах, можно разделить на две группы: регулирующие русловой поток и регулирующие пойменный поток. Сооружения, относящиеся к первой группе, куда входят продольные и поперечные русловые со-



(Ï3)

Рис. XI-4. Деформация русла на переходе через р. Вопь (цифры обозначают глу­ бину от уровня поймы, цифры в кружках — проценты расчетного расхода по пой­ мам и руслу)

оружения, имеют на мостовых переходах через равнинные реки ог­ раниченное применение.

Из сооружений, регулирующих пойменные потоки на мостовых переходах, применяют струенаправляющие дамбы и траверсы для защиты пойменных насыпей, а также водоразделительные дамбы для разграничения расхода между сооружениями, расположенны­ ми в общей пойме.

Верховые струенаправляющие дамбы направляют пойменные потоки под мост и обеспечивают равномерное распределение размы­ ва под мостом.

Низовые дамбы обеспечивают плавное и постепенное растека­ ние потока, выходящего из-под моста.

Струенаправляющую дамбу устраивают, если расход, проходя­ щий по данной пойме, составляет более 10—15% полного расхода. В противном случае роль струенаправляющей дамбы выполняет конус.

Если дамба не построена, несмотря на наличие поймы, расход

на которой

требует

устройства

струенаправляющей дамбы

(рис. ХІ-4),

возникают

значительные

размывы вдоль земляного

полотна и по подошве конуса, а непосредственно ниже моста возни­ кает глубокий размыв.

Подмыв конуса весьма опасен, так как в результате его разру­ шения размывается насыпь подхода за устоем и поток его обходит.

Опоры моста также подвержены опасности разрушения — мест­ ные размывы у опор, возникающие с верховой стороны, усиливают­ ся косиной течения, а общий размыв ниже моста угрожает подмы­ ву опоры с низовой стороны.

По характеру направления струй дамбы разделяются на обте­ каемые и отбойные. Обтекаемые применяют, когда поток должен быть направлен на участок отверстия моста, примыкающий к устою с той же стороны.

Отбойные применяют для отжатая потока от того же участка

отверстия моста.

 

очер­

Обтекаемые дамбы имеют криволинейное (эллиптическое)

тание, отбойные — прямолинейное. Выбор

очертания дамбы

опре-

делается условием создания под мостом

после размыва живого

T

Е

 

Рис. ХІ-5. Схема струенаправляющих дамб на мостовых переходах, запроектиро­ ванных:

/ — правильно; II —•неправильно;

1 — ж и в ы е с е ч е н и я п о д м о с т о м д о р а з м ы в а ; 2 — т о ж е , п о с л е р а з м ы в а


 

сечения формы, близкой к пря­

 

моугольной.

 

дамб

 

Сфера

применения

 

различного очертания видна из

 

рис. ХІ-5, где показаны схемы

 

переходов через реку с мощной

 

правой поймой и слабой—-ле­

 

вой.

 

 

 

 

Рис. ХІ-6. Схема к расчету размеров

На переходе, изображенном

на рис. ХІ-5, а,

отверстие

мо­

струенаправляющих дамб по Латы-

ста размещено

правильно:

со

шенкову

стороны более мощной

поймы

 

больший

пойменный участок

отверстия моста. При назначении криволинейных обтекаемых дамб большего размера со стороны правой поймы и меньшего размера со стороны левой живое сечение под мостом после размыва имеет очертание ближе к прямоугольному, чем то же сечение до раз­ мыва.

Устройство прямолинейных дамб на этом переходе приводит к концентрации всего потока в русловой части отверстия моста к сосредоточенному размыву и отложению наносов на срезке.

Переход, показанный на рис. ХІ-5, б, представляет собой тот же переход, но на нем в результате руслового процесса русло, быв­ шее ранее прямолинейным, искривилось и приблизилось к правобе­ режному устою.

При устройстве со стороны правобережной поймы прямолиней­ ной дамбы пойменный и часть руслового потока будут отжаты к средней части отверстия моста. Криволинейная левобережная обте­ каемая дамба направит поток с левой стороны на прилегающий участок отверстия моста. В результате можно ожидать относитель­ но равномерный размыв под мостом.

Замена прямолинейной правобережной дамбы криволинейной приведет к концентрации правопойменного потока в правой русло­ вой части отверстия. В результате подмостовое русло после размы­ ва будет иметь глубокий сосредоточенный размыв.

Обтекаемые дамбы рассчитывают по методу, разработанному А. М. Латышенковым [69], который анализировал различные пред­ ложения іпо расчету струенаправляющих дамб на мостовых перехо­ дах. Им.установлено, что наилучшее обтекание дамб без отрывов и обратных токов дают дамбы эллиптического очертания с соотноше­ нием полуосей 1,5 и 2,0, расчет которых приведен ниже.

Основными параметрами, определяющими очертание верховой эллиптической дамбы, являются (рис. XI-6) ее проекция на ось пути Ьв, принимаемая за малую полуось эллипса, и проекция на ось

русла ав, принимаемая за большую полуось. Отношение прини-

мают от 1,5 до 2,0 в зависимости от степени стеснения потока под­ ходной насыпью Ô. Значение б определяют по формулам: