Т.2. Радиус кривизны потока по оси русла rи, когда поток не выходит из бровок русла, совпадает с радиусом кривизны излучины и может быть определен по формуле
rи = rи(бр) = ,(Т.2)
где аи ?? расстояние от середины шага излучины ??и до ее вершины по оси русла (рисунок Т.1).
Т.3. При выходе воды на пойму радиус кривизны потока rи увеличивается по сравнению с тем же в бровках русла rи(бр) и равен
rи = rи(бр),(Т.3)
где Нр, Нн ?? средняя глубина потока и глубина потока у вогнутого берега в рассматриваемом створе русла при проходе расчетного паводка;
Нрбр, Нибр ?? соответствующие глубины потока в бровках русла.
При устройстве срезки грунта со стороны выпуклого (противоположного укрепляемому) берега радиус кривизны потока rи при выходе на пойму можно принимать по формуле (Т.3) с коэффициентом 1,1 ?? 1,2.
Т.4. Если между продольной осью насыпи и берегом на входе трассы в русло будет угол более 10??, то для входного участка, составляющего не менее ширины нестесненного русла Вр, радиус кривизны русла rи независимо от уровня воды рекомендуется принимать по формуле (Т.2).
Пример. Определить глубину местного размыва у подошвы насыпи (см. рисунок Т.1), возникшего в связи с нарушением естественного хода руслового процесса.
Русло шириной Вр = 260 м сложено однородным песком со средним диаметром частиц 0,5 мм; минимальный радиус кривизны излучины по оси русла rи = 600 м. Когда поток достигает бровки русла, средняя глубина в русле Нрбр = 4 м; глубина у вогнутого берега Нибр = 6 м; средняя скорость потока vрбр = 0,8 м/с. При расчетном паводке средние глубина и скорость потока в русле Нр = 6,5 м и vр = 1,0 м/с. Речной откос насыпи крутизной m = 2 укреплен каменной наброской.
Решение. 1. Вначале определим радиус кривизны потока по оси русла rи при выходе воды на пойму. При средней глубине потока в русле при расчетном уровне и уровне в бровках русла Нр = 6,5 м и Нрбр = 4 м, а также глубине потока у вогнутого берега (у подошвы насыпи) при расчетном уровне
Ни = Нибр + (Нр ?? Нрбр) = 6 + (6,5 ?? 4) = 8,5 м
по формуле (Т.3)
м.
Рисунок Т.1 ?? К определению радиуса кривизны потока rи:
1 ?? направление течения; 2 ?? ось русла; 3 ?? конец и начало излучины; 5, 6 ?? трасса и ее входной участок
2. Радиус кривизны потока у вогнутого берега по формуле (Т.1)
r = 680 + 260/2 = 810 м.
3. По графику (см. рисунок А.1) размывающая скорость для частиц грунта 0,5 мм и глубине потока Н = Нр = 6,5 м v0 = 0,87 м/с.
4. Определяем для расчетного уровня (при проходе расчетного паводка) глубину местного размыва у подошвы насыпи по формуле (8.13) при коэффициенте шероховатости укрепления (каменной наброски) n = 0,03 и коэффициенте формы укрепления М = 1 [см. пояснения к формуле (8.13)].
= 0,67??6,5??e1,12 ?? 8,5 = 13,3 ?? 8,5 = 4,8 м.
5. Согласно п. 8.8 необходимо также определить глубину местного размыва у подошвы насыпи, когда поток только достиг бровки берега.
По формуле (8.13) при Н = Нрбр = 4 м, vр = vрбр = 0,8 м/с, v0 = 0,77 м/с (при глубине потока 4 м), rи = 600 м и r = 600 + = 730 м глубина размыва равна
м.
6. Поскольку полученная глубина размыва меньше рассчитанной при расчетном уровне, за искомую следует принимать h = 4,8 м.
7. Для уменьшения глубины размыва устроим срезку грунта со стороны выпуклого берега. Тогда радиус кривизны потока в русле при расчетном уровне примем равным 1,15??rи = 1,15??680 ?? 780 м (см. п. Т.3), r = 780 + 260/2 = 910 м, и глубина размыва по формуле (Т.3) будет равна 2,85 м.
Как видим, устройство срезки грунта на противоположном (укрепляемому) берегу является эффективным методом снижения размывов у вогнутых берегов русел.
Ключевые слова: глубина местного размыва, опора моста, струенаправляющая дамба, конус моста, подошва насыпи, регуляционные сооружения, грунты связные и несвязные.
Содержание
Введение
1. Область применения
2. Нормативные ссылки
3. Определения
4. Общие положения
5. Промежуточные опоры мостов
5.1. Размыв в однородных несвязных грунтах
5.2. Учет неоднородности несвязных грунтов
5.3. Размыв в связных грунтах
5.4. Учет слоистого залегания грунтов
6. Струенаправляющие дамбы и конуса мостов
6.1. Размыв в однородных несвязных и связных грунтах
6.2. Учет неоднородности и слоистого залегания грунтов
7. Поперечные регуляционные сооружения и береговые опоры
8. Размыв у подошв насыпей и закрепленных берегов русел от продольных течений, волновых воздействий и нарушения естественного хода руслового процесса
Приложение А. Расчетные характеристики наносов и грунтов
Приложение Б. Коэффициент формы свайных фундаментов
Приложение В. Значения приведенной ширины b?? характерных форм опор
Приложение Г. Примеры расчета местного размыва у промежуточных опор мостов
Приложение Д. Уменьшение глубины размыва ??т за счет ступеней на границе элементов промежуточной опоры, находящихся выше отметки общего размыва
Приложение Е. Уменьшение глубины размыва ??ф за счет обнажаемой в процессе местного размыва части массивного фундамента
Приложение Ж. Определение среднего диаметра частиц слоя отмостки и их содержание в грунте при расчете местных размывов у опор
Приложение И. Расчет размывов у промежуточных опор при слоистом залегании грунтов
Приложение К. Значение коэффициента Кt при определении размывов дамб и конусов моста
Приложение Л. Пример расчета глубины местного размыва у струенаправляющей дамбы и конуса моста
Приложение М. Расчетная ширина b береговых опор и поперечных регуляционных сооружений
Приложение Н. Значения коэффициента Кv при определении размывов у поперечных сооружений
Приложение П. Примеры расчета размывов у поперечных сооружений и береговых опор
Приложение Р. Примеры расчета размывов у подошвы насыпи на прижимном участке реки от продольных течений при отсутствии и наличии волновых воздействий
Приложение С. Определение глубины размыва у подошвы насыпи от волновых воздействий
Приложение Т. Определение радиусов кривизны излучины
