6. Струенаправляющие дамбы и конуса мостов
6.1. Размыв в однородных несвязных и связных грунтах*
* Неоднородность и связность грунтов определяют так же, как при расчете промежуточных опор.
6.1.1. Наибольшую глубину местного размыва h, м, в однородных несвязных и связных грунтах у голов струенаправляющих дамб и в верховой части конусов мостов следует определять по формуле
, (6.1)
где vr, Hr - скорость, м/с (см. п. 6.1.2) и глубина потока, м (см. п. 6.1.4) у подошвы головы дамбы или конуса;
v0 - размывающая скорость для грунтов, в которых происходит размыв, м/с (см. п. А.8),
Кl - коэффициент, характеризующий увеличение скорости потока в голове дамбы или в верховой части конуса при недостаточной длине сооружения; определяется по приложению К.
Кl - коэффициент, принимаемый равным 1,0, когда дамба или конус обтекаются потоком, и 0,85 при плохо обтекаемых сооружения;
Кm - коэффициент, зависящий от коэффициента заложения откоса или конуса дамбы m со стороны русла:
m ....................... 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Кm ..................... 1 0,94 0,80 0,70 0,67
Если при расчете по формуле (6.1) глубина размыва получается меньше нуля, то глубину размыва принимают равной нулю.
Пример расчета местных размывов у дамб и конусов моста приведен в приложении Л.
6.1.2. Скорость потока в голове дамбы или в верховой части конуса vr, м/с, следует определять в зависимости от числа пойм, на которых устраивают струенаправляющие дамбы, по формулам:
а) при односторонней пойме
; (6.2)
б) при пересечении водотока с двумя поймами со стороны мощной (пропускающей больший расход воды) vr(м) и слабой vr(с) пойм соответственно:
; (6.3)
, (6.4)
где Сr, Сrм - коэффициент Шези, м0,5/с, определяется по коэффициенту шероховатости русла nр при глубине потока на односторонней Hr и на мощной Hrм, м (см. п. 6.1.4) поймах по формуле
или ; (6.5)
d (или dм, dс) - коэффициент стеснения потока подходами на одной пойме Qп /Q или со стороны соответственно мощной Qпм /Q и слабой Qпс /Q пойм;
Qпi - расход воды в расчетный паводок, проходящий в бытовом состоянии на части i-й поймы, перекрытой насыпью;
Q - расчетный расход воды в речной долине;
i - продольный уклон свободной поверхности нестесненного потока в расчетный паводок;
iм - средний уклон свободной поверхности потока перед мостом (см. п. 6.1.3);
iм(м), iм(с) - фиктивные средние уклоны свободной поверхности потока перед мостом со стороны соответственно мощной и слабой пойм (см. п. 6.1.3);
b - показатель степени, определяемый по формуле
. (6.6)
Если правая часть формулы (6.6) получается меньше 0,2, то следует принимать b = 0,2.
Уклоны в формулах (6.2) - (6.4) принимают в долях единицы.
При расчете местных размывов у струенаправляющих дамб и верховой части конусов моста участок реки следует рассматривать как с одной поймой, если по другой проходит менее 5 % расчетного расхода.
6.1.3. Средний уклон свободной поверхности потока перед мостом следует определять по формулам:
- при пересечении водотока с одной поймой
, (6.7)
- при пересечении водотока с двумя поймами
, (6.8)
где Хо - расстояние от моста до вертикали, где устанавливается предмостовой подпор Dhв;
j - коэффициент, характеризующий долю предмостового подпора, вызванную стеснением i-й поймы (мощной - с индексом "м", слабой - с индексом "с"), определяется по формуле:
, (6.9)
- расход воды, проходящий при отсутствии стеснения на ширине отверстия моста.
При косом пересечении поймы подходом, если расстояние вверх по течению от створа моста до выхода насыпи за пределы размыва S0D > X0, то в формуле (6.8) принимают Хо = S0в.
6.1.4. Глубину потока Hri, м, у подошвы головы дамбы со стороны i-й поймы можно принимать равной:
Hri = Hбi + Dhв, (6.10)
где Hбi - глубина потока на вертикали у подошвы головы дамбы в бытовых условиях (до устройства мостового перехода) со стороны i-й поймы, м.