Проектирование и строительство автомобильных дорог в Нечерноземной зоне РСФСР

для связных грунтов

V_вд(св) = 1,4 Н^0,08 V_нер(св).                                                     (7)

Средняя взмучивающая скорость для несвязных грунтов

;                                                           (8)

для связных грунтов

V_в(св) = 2Н^0,14 V_нер(св).                                                        (9)

Коэффициент формы для опор с постоянным поперечным сечением принимают: с круглым сечением К_ф = 1; овальным - К_ф = 0,85; прямоугольным - К_ф = 1,24, а для опор с переменным поперечным сечением - по рекомендациям, изложенным ниже.

Определение расчетной ширины и коэффициента формы опор с переменным поперечным сечением Расчетную ширину опор с переменным поперечным сечением следует определять по формуле

b = a_нb_н + a_cрb_ср + a_вb_в,                                                   (10)

где а_н и а_в - коэффициенты, определяемые по графику рис. 2, в котором l - расстояние от дна до конца или начала элемента опоры;

а_ср = 1 - а_н - а_в;

b_н, b_ср, b_в - ширина соответственно нижнего, среднего и верхнего элементов опоры в пределах нижней половины потока.

Рис. 2. График для определения коэффициентов, характеризующих переменное сечение опор

При наличии в нижней половине потока двух элементов опор средний член в формуле (10) исключается. При наличии четырех и более элементов опоры (рис. 3) для нижнего элемента по l₁ определяют а_н, для верхнего по l₃ устанавливают а_в, затем по l₂ рассчитывают а_н¢ и а_в¢ для второго снизу элемента а₂ = а_н¢ - а_н, а для 3-го элемента а₃ = а_в¢ - а_в. Для элементов трапецеидальной формы в поперечном сечении потока за ширину принимается средняя ширина элемента. Сумма коэффициентов а всегда равна единице.

Рис. 3. К расчету опор с переменным поперечным сечением

Расчетный коэффициент формы для опор с переменным поперечным сечением следует определять по формуле

К_ф = К_ф¢ К_п К_нг К_с К_нп К_a,                                                     (11)

где К_ф¢ - коэффициент, учитывающий форму отдельных элементов опоры,

К_ф¢ = а_н К_ф(н) + а_ср К_ф(ср) + а_в К_ф(в);                                         (12)

К_ф(н), К_ф(ср), К_ф(в) - коэффициенты формы соответственно нижнего, среднего и верхнего элементов опоры в пределах нижней половины потока;

К_п - коэффициент, учитывающий влияние полки у верховой грани опоры при ее ширине l_п ³ 1/3 ширины находящегося выше элемента опоры, определяемый по графику рис. 2, в остальных случаях К_п = 1;

К_нг - коэффициент, учитывающий влияние наклонной грани с верховой стороны опоры;

К_с - коэффициент, учитывающий сквозность при обнажении свай;

К_нп - коэффициент, учитывающий влияние нижнего обреза плиты ростверка при его обнажении, определяемый по графику рис. 2;

К_a - коэффициент, учитывающий наклон первого ряда свай с верховой стороны.

При наличии с верховой стороны и полки, и наклонной грани вместо К_п в формулу подставляют К_пнг (см. рис. 2).

Значение К_нг при коэффициенте заложения откосов m_нг = 1 определяют по графику рис. 4, в котором l_н и l_в - расстояние от дна водотока соответственно до низа и до верха наклонной грани.

При m_нг = 0 ¸ 1,2 К_нг = 1 - (1 - К_нг¢) m_нг;                                                                         (13)

При m_нг = 1,2 ¸ 4,0 К_нг = 1 - (1 - К_нг¢) m_нг^0,3,                                                                   (14)

где К_нг¢ - значение, взятое по графику рис. 4.

Рис. 4. График для определения коэффициента К_нг

При обнажении свай значение коэффициента К_с определяют по графику рис. 5 или по формуле

,                                                    (15)

где N - число рядов свай в сечении, перпендикулярном направлению потока;

S - расстояние между сваями, м;

d - диаметр или ширина свай, м.

Рис. 5. График для определения коэффициента К_с

При обнажении свай за ширину элемента опоры в формуле (15) принимают ширину одной сваи.

Значение коэффициента К_a при 2 < tg a < 8 определяют по формуле

К_a = 0,6 (tg a)^0,22,                                                                 (16)

где a - угол наклона свай вдоль течения.

При tg a > 8 принимают К_a = 1.

Приложение 5 (рекомендуемое) РАСЧЕТ ПОДПОРОВ НА МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДАХ При проектировании мостовых переходов определяют следующие величины характерных подпоров: начального DZ_o - в начале сжатия потока (при расчете дополнительных отверстий, построении свободной поверхности и т.д.); полного DZ - в створе с максимумом подпора; подмостового DZ_м - в створе самого моста (для расчета минимальных отметок бровок струенаправляющих дамб, отметок верха укреплений и т.д.); подпора у насыпи DZ_н - для расчета минимальных отметок бровки земляного полотна на подходах.

Для определения характерных подпоров принимаются расчетные условия на пике первого расчетного паводка с учетом русловых деформаций, происшедших на ветви его подъема. При этом все характерные подпоры имеют наибольшие возможные значения.

Начальный подпор определяют методом последовательных приближений:

;                                                              (1)

,                                                             (2)

где  - относительный подпор;

J_Б - бытовой уклон свободной поверхности.

Параметр А₂ для равнинных рек (при J_Б £ 0,0001) определяют по известным b и Р_w¢:

 при Р_w¢ £ 1,2;                                                    (3)

 при Р_w¢ > 1,2.                                                     (4)

При J_Б > 0,0001 значения А₂, полученные по формулам (3) и (4), следует умножать на коэффициенты К_J и К_п, учитывающие соответственно влияние уклона и характер растекания потока за мостом:

;                                                         (5)

,                                                                  (6)

где n - коэффициент, характеризующий растекание потока за мостом.

Значения n принимают от 0,6 до 2,0. Чем больше уклон, степень затопления пойм и меньше их шероховатость, тем больше значения n. Обычно для равнинных рек n = 0,7¸0,8, для горных - n = 1,2¸1,5.

Коэффициент размыва под мостом определяют на пике первого расчетного паводка:

.                                                      (7)

Среднюю глубину размыва в русле h_рм¢ находят по формуле для верхнего предела на ветви подъема паводка. При отсутствии водомерного графика расчетного паводка время его подъема принимают t_под = 1/3 t_пав, а полноту паводка на ветви подъема для равнинных рек П_под = 0,5¸0,55.

Дальнейший расчет начального подпора производят методом последовательных приближений в следующем порядке:

при e₁ = 1 и по формуле (1) вычисляют DZ₀₁;

при  и  находят DZ₀₃ ,

где h_Б - средняя бытовая глубина всего потока;

;                                                     (8)

при DZ₀₄ =  и  вычисляют DZ₀₅.

Обычно после выполнения трех расчетов получают близкие значения DZ₀₅ и DZ₀₄ (10 %), поэтому DZ₀ = .

Полный подпор перед мостом принимают:

при J_Б £ 0,0001 DZ = DZ₀;

при J_Б > 0,0001

DZ = DZ₀ + 0,25bJ_Б ,                                    (9)

где l_z - расстояние от моста до створа полного подпора;

.                                                              (10)

Максимальный подпор у насыпи

DZ_í = DZ + J_Б l_z.                                                                (11)

Подмостовой подпор рассчитывают методом последовательных приближений по формулам:

                                                      (12)