Страница 5: Методические рекомендации по проектированию противообвальных и противолавинных галерей и эстакад для пропуска скальных обвалов в районах Северной строительно-климатической зоны (46558)

Примечание. α - угол крутизны склона перед сооружением;

Vp - расчетная скорость в створе сооружения.

Скорость движения камня в точке М определяется по одному из нижеприведенных типов косогоров.

Расчетные скорости движения камней по склонам однообразной крутизны следует определять по формуле

где ε - коэффициент, определяемый по табл. 2;

H1 - высота падения камня.

Таблица 2

Коэффициенты ε (по Н.М. Ройнишвили)

Коэффициенты ε могут уточняться предварительным обсасыванием камней на обвальном участке и приниматься при проценте обеспеченности p = 1 %.

При крутизне склонов менее 40°, покрытых густым мелким кустарником или лесом, расчетные скорости следует умножать на коэффициент η = 0,8.

При оголенных склонах, крутизной более 35° с выступающими скальными обнажениями расчетные скорости следует умножать на коэффициент η = 1,2. При этом расчетная скорость не должна превышать

При определении расчетных скоростей движения камней по склонам переменной крутизны следует различать четыре характерных типа склонов.

Тип 1. Склоны уступчатого профиля с отдельными уступами высотой до 5 м и ломаные склоны с длиной отдельных участков менее 10 м или при разнице в углах крутизны до 5°.

Расчетные скорости движения камней следует определять как при однообразном склоне по спрямленному профилю (по среднему углу крутизны склона).

Тип 2. Ломаные склоны с отдельными участками крутизной от 30 до 60° при длине участков более 10 м и при разнице в углах крутизны смежных участков более 5° (рис. 3).

Рис. 3. Схема поперечного профиля склона (тип 2)

Расчетные скорости следует определять по формуле

Коэффициент εi принимается по табл. 2.

Тип 3. Ломаные склоны с отдельными участками при углах крутизны α < 28 - 30° и крутыми участками с α ≤ 60° при длине участков более 10 м и при разнице в углах крутизны смежных участков более 5° (рис. 4).

Рис. 4. Схема поперечного профиля склона (тип 3)

Расчетные скорости рекомендуется определять путем вычисления их по отдельным участкам с учетом замедления движения на пологих элементах склона.

В конце каждого участка, кроме самого верхнего, скорость определяется по формуле

где

Vo(i) = Vк(i-1) cos (α(i-1) - α(i));

в случае, когда α(i-1) > α(i),

и

Vo(i) = Vк(i-1),

если α(i-1) < α(i),

где Vк(i-1) - скорость в конце пологого участка склона.

В подошве верхнего крутого участка склона скорость рассчитывается по формуле

при α < 30° коэффициент εi определяется по формуле

где K = 0,0048 α + 0,416.

Тип 4. Ломаные склоны с очень крутыми участками при α > 60° и высотой более 10 м (рис. 5). Расчетная скорость в точке A определяется по формуле

где Vt(o) - тангенциальная составляющая скорости отражения в точке Б, определяемая по формуле

Vt(o) = (1 - λ) Vп cos(α1 - α);

Vп - скорость движения камня в точке Б

Коэффициент ε1 определяется по табл. 2.

λ - коэффициент мгновенного трения, принимается по табл. 3 в зависимости от характера поверхностного покрова и рода поверхностного слоя грунта на участке протяжением не менее 15 м непосредственно у подошвы крутого склона.

Рис. 5. Схема поперечного профиля склона (тип 4)

Таблица 3

Коэффициенты λ (по Н.М. Ройнишвили)

Приложение 6

Примеры по определению основных нормативных нагрузок на противолавинные галереи

I. Определение скорости движения лавины

Определение скорости движения лавины производится по расчетному профилю. Значения элементов рассматриваемого профиля приведены в таблице.

Определение скорости производится последовательно по участкам методом подбора, до места остановки лавины (V = 0). Расчет ведется по формуле (11) согласно п. 2.15, б.

Например, для участка I. При f = 0,3 и V0 = 0. Выбираем скорость V = 14 м/сек. Подставляя значения в формулу (11), получим

335 > 290.

Как видно, выбранная скорость не удовлетворяет длине участка 1. Принимаем скорость V = 13,6 м/сек. Тогда

289 ≈ 290.

Отклонение полученного расстояния от действительного рекомендуется не более 2 %, что удовлетворяется в конкретном случае.

Для участка II V0 = 13,6 м/сек, f = 0,3. Определение скорости ведется аналогично участку I. Результаты определения скоростей по участкам сведены в таблицу.

Получаемая дальность выброса лавины может быть откорректирована по местным признакам (геоморфологическим, геоботаническим и др.). При расхождении значений дальности выброса, полученных по формуле и по местным признакам более чем на 10 %, величины скоростей движения лавины корректируются обратным расчетом.

II. Определение основных нормативных нагрузок от прохождения снежной лавины

А. При γc = 400 кГ/м3 и hл = 4,0 м равномерно распределенная вертикальная нагрузка согласно п. 2.15, а определяется по формуле (9)

q = 400 × 4,0 = 1600 кГ/м2.

Б. При γc = 400 кГ/м3, Vл = 30,3 м/сек и β0 = 20° нормальное к поверхности амортизирующей отсыпки давление от удара снежной лавины согласно п. 2.15, б определится по формуле (10)

В. При q = 1600 кГ/м2, Pл = 4380 кГ/м2, αот = 12° и f = 0,3 величина сдвигающей силы, действующей в плоскости поверхности амортизирующей отсыпки, направленной в сторону движения лавины и вызванной силами трения, определяется формулой (15) согласно п. 2.15, в

t = (1600 × 0,978 + 4380) × 0,3 - 1600 × 0,208 = 1450,6 кГ/м2.

СОДЕРЖАНИЕ