СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов - Примеры расчета размывов у поперечных сооружений и береговых опор

Содержание материала

   

Приложение П (справочное)

Примеры расчета размывов у поперечных сооружений и береговых опор

Пример П.1. Определить глубину местного размыва у шпоры, отжимающей поток на криволинейном русле от насыпи, подошва которой попадает в русло. Русло сложено однородным песком со средним диаметром частиц 0,5 мм; у подошвы насыпи глубина и скорость потока соответственно равны Н = 6,5 м и v = 1,0 м/с.

Шпора запроектирована длиной понизу lниз = 25 м с откосом m = 2; угол примыкания к насыпи a = 35° (см. рисунок М.2).

Решение. 1. Вначале согласно приложению М определим расчетную ширину шпоры b. По формуле (М.2) длина шпоры

l0 = 25 - 0,5×2×6,5 = 18,0 м,

а по формуле (М.1)

b = 18,0 sin 35° = 10,3 м.

2. Глубину местного размыва будем определять по формуле (7.1), поскольку /Н > 1.

Предварительно в этой формуле определим:

- по формуле (7.4) скорость потока в голове шпоры

vг = 1,0 + СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывовм/с;

- по рисунку А.1 размывающая скорость при d = 0,5 мм и Н = 6,5 м, v0 = 0,87 м/с;

- по формуле (Н.2) при v0 < v < 1,35v0 и

СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов = 0,96 (Н/d)0,05 = 0,96СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов=1,55.

Кv = 1 + (1,55 - 1) × (1,0 - 0,87) / (0,35 × 0,87) = 1,235;

- при m = 2 согласно п. 6.1.1 Кm = 0,77, тогда

h = СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов× 6,5 × 0,77 = 3,67 м.

Пример П.2. Для условий примера П.1 определить глубину местного размыва у такой же шпоры, но устраиваемой для отжима потока от вогнутого берега вровень с берегом. При проходе воды в бровках русла глубина и скорость потока у берега Нбр = 4,0 м и vбр = 0,8 м/с (высота сооружения Н1 = Нбр = 4,0 м).

Решение. 1. Уточним расчетную ширину шпоры l0 по формуле (М.2)

l0 = 25 - 0,5 × 2 × 4 = 21 м;

по формуле (М.1) b = 21 sin 35° = 12,05 м.

2. Для условий прохода расчетного паводка (Н = 6,5 м, v = 1,0 м/с) требуется уточнение скорости потока в голове шпоры vг и весового коэффициента f1, учитывающего снижение глубины местного размыва за счет затопления сооружения.

По формуле (7.4)

vг = 1,0 + СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов1,0 = 1,15 м/с.

По формуле (5.11)

(при СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов= 0,615 > 0,3) A = 1 и j = 1/3 f1 = СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов= 0,85.

3. Для условий прохода расчетного паводка по формуле (7.1) с учетом коэффициента f1 (см. п. 7.6) глубина местного размыва равна

h = СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов6,5×0,77×0,85 = 3,36 м.

4. Согласно п. 7.6 необходимо определить глубину размыва при проходе потока в бровках русла.

По аналогии с проводимыми действиями в примере П.1 имеем:

vг = 0,8 + СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов0,8 = 1,03 м/с;

СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов= 0,96 СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов= 1,5; v0 = 0,77 м/с, v0 < v < 1,35v0;

Кv = 1 + (1,5 - 1) (0,88 - 0,77) / (0,35 ×0,77) = 1,20.

Тогда по формуле (7.1)

h = СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов4×0,77 = 2,6 м.

5. К расчету следует принимать большую из полученных глубин местного размыва, т. е. 3,36 м.

Пример П.3. Для условий, приведенных в примере П.1 (Н = 6,5 м, v = 1,0 м/с, d = 0,5 мм) определить глубину местного размыва у береговой опоры (устоя), боковые грани которой не обсыпаны конусом. Причем боковая грань, перпендикулярная направлению потока, в плоскости расчетного уровня (УВВ) выступает из конуса на bmax = 10 м (см. рисунок М.1).

Решение. 1. Согласно приложению М расчетная ширина опоры равна средней ширине под водой боковой ее грани, т. е.

b = bmax / 2 = 5 м.

2. Поскольку Н < 1, то глубину местного размыва следует определять по формуле (7.2), в которой известно из примера П.1 Kv = 1,235 и v0 = 0,87 м/с.

Согласно п. 6.1.1 для вертикальной стенки (m = 0) Кm = 1.

По формуле (7.3) с учетом b / Н < 1 скорость потока у боковой грани опоры vг = v = 1,0 м/с.

Тогда h = СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов5×1 = 3,07 м.