СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов - 7. Поперечные регуляционные сооружения и береговые опоры

Содержание материала

 

7. Поперечные регуляционные сооружения и береговые опоры

7.1. У сплошных затопляемых поперечных сооружений и береговых опор, боковая грань которых не обсыпана конусом, при коэффициенте стеснения потока d £ 0,15 (см. п. 6.1.2) наибольшую глубину местного размыва в однородных несвязных и связных грунтах следует определять по формулам:

- при СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов; (7.1)

- при СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов, (7.2)

где b - расчетная ширина сооружения, м (см. приложение М);

vr - скорость потока в голове поперечного сооружения или у боковой грани береговой опоры, м/с (см. п. 7.3);

Кv - коэффициент, характеризующий поступление наносов в воронку размыва и определяемый по приложению Н;

Н - глубина потока в голове поперечного сооружения или у боковой грани береговой опоры в расчетных условиях, м (с учетом естественного руслового процесса и общего размыва);

v0 - размывающая скорость, м/с, определяемая с учетом глубины потока Н;

Кm - коэффициент, зависящий от коэффициента заложения откоса m рассматриваемых сооружений, определяемый согласно п. 6.1.1.

За расчетную глубину размыва в связном грунте, когда поток влечет несвязные наносы, следует принимать меньшее из значений, получаемое по формулам (7.1) или (7.2) для связного грунта и грунта, влекомого потоком.

Примеры расчета по формулам (7.1) и (7.2) приведены в приложении П.

7.2. При коэффициенте стеснения потока поперечными сооружениями d > 0,15 глубину местного размыва в такого сооружения следует определять согласно рекомендациям в разделе 6 как у плохо обтекаемых струенаправляющих дамб.

7.3. Скорость потока vr, м/с, в голове поперечного сооружения или боковой грани береговой опоры следует определять в зависимости от расчетной ширины и направления набегающего потока на сооружение по формулам:

при a ³ 45° vr = (b / H)1/4v; (7.3)

при a < 45° СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов, (7.4)

где v - скорость потока в расчетных условиях на вертикали в голове поперечного сооружения до его постройки или у подошвы конуса в створе моста после общего размыва, м/с.

При определении скорости потока vr по формулам (7.3) и (7.4) при > 50 или < 1 следует принимать соответственно СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов= 50 и СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов= 1.

7.4. Наибольшую глубину местного размыва и неоднородных по крупности несвязных грунтах у сплошных незатопляемых поперечных сооружений и береговых опор следует определять по формулам:

а) при vr > 0,45v0D h = h+ 1,3D / p; (7.5)

б) при vr £ 0,45v0D = 1,3p, (7.6)

где hD - глубина размыва, определяемая по формулам (7.1) или (7.2), в которых вместо v0 принимают v0D - размывающую скорость для среднего диаметра частиц отмостки D (см. п. 7.5) при глубине потока Н и Кv = 1.

К расчету следует принимать меньшую из глубин, получаемых по формулам (7.5) или (7.6) и по формулам (7.1) или (7.2) для грунта, средний диаметр частиц которого dм определяют по формуле (5.21).

7.5. Средний диаметр частиц отмостки D, м, и их содержание в грунте (по массе) р следует определять:

а) в случае, предусмотренном п. 7.4.а, - подбором из уравнений

при b / H ³ 1 СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов; (7.7)

при b / Н < 1 СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов. (7.8)

При решении уравнений (7.7) или (7.8) и назначении расчетных значений D и р поступают, как при расчете размывов у опор в аналогичных условиях, изложенных в приложении Ж;

б) в случае, предусмотренном п. 7.4.б, - по гранулометрическому составу грунта согласно п. 5.2.4. При этом минимальную крупность частиц Dmin, входящих в слой отмостки, следует начинать определять с расчета по формуле

СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов; (7.9)

в) при наличии в грунте крупных включений - по среднему диаметру частиц этих включений.

7.6. Наибольшую глубину местного размыва у массивных затопляемых поперечных сооружений высотой Н1 следует определять согласно пп. 7.1 - 7.5 как и у незатопляемых поперечных сооружений с учетом того, что правую часть формулы (7.1) или (7.2) умножают, а правую часть уравнений (7.7) или (7.8) делят на коэффициент f1 определяемый по формуле (5.11).

За расчетную глубину местного размыва у затопляемых поперечных сооружений следует принимать наибольшую глубину местного размыва, полученную как при расчетном уровне, когда сооружение затоплено, так и при условиях его работы как незатопленного (например, для шпоры, отжимающей поток от вогнутого берега излучины при прохождении потока в бровках русла). Пример расчета у затопляемой шпоры приведен в приложении П.

7.7. В случае, когда в процессе местного размыва обнажаются слои грунтов различной крупности, наибольшую глубину размыва следует определять с учетом рекомендаций п. 5.4.2 и приложения И:

а) при однородных по крупности слоях с залеганием сверху более мелкого грунта, а также при верхнем более мелком и неоднородном по крупности грунте - по формулам (7.1) или (7.2) для обнажаемого грунта, а при поступлении наносов в воронку размыва - по меньшему из значений, получаемых по формулам (7.1) или (7.2) для обнажаемого грунта и влекомого потоком;

б) при однородных по крупности слоях с залеганием слоя из мелкого грунта (со средним диаметром частиц d2) ниже крупного (со средним диаметром частиц d1), а также при нижнем более мелком неоднородном по крупности грунте - по формуле

h = h2 - hd, (7.10)

где h2 - глубина местного размыва, определяемая по формуле (7.1) или (7.2) для слоя с более мелким (d2) грунтом;

hd - снижение размыва из-за заноса воронки более крупным грунтом d1 верхнего слоя, определяемое по формуле (И.2) приложения И;

в) при расположении в нижнем слое более крупного неоднородного по составу несвязного грунта следует учитывать его неоднородность.

В случае, предусмотренном в п. 7.4.а и hD ³ D глубину местного размыва определяют по формуле (7.5), в остальных случаях по формуле (7.6) с учетом вышележащих слоев [по аналогии с формулой (И.5)].

Если в воронку размыва поступают наносы (материал верхнего слоя), то необходимо проверить возможность стабилизации размыва при динамическом равновесии частиц верхнего слоя;

г) при расположении в нижнем слое связного грунта - по аналогии с п. 6.2.3.б.