Расчёт общего размыва
Размывы под мостом при проходе паводка рассчитывается поэтапным прослеживанием процесса, который заключается в построении треугольного гидрографа паводка с продолжительностью подъема уровня воды 6 суток и спада его 9 суток. Треугольный гидрограф заменяется ступенчатым с расходом на каждой ступени, увеличивающимся на одну треть расчетного рис. 4. Продолжительность ступеней 2; 2; 2,5; 3; и 3 суток. Далее задается некоторая толщина слоя смыва и рассчитывается время за которое этот размыв произойдет. Расчет ведется в форме таблицы 9.
Рис. 5 Гидрограф стока
Q=3200
Q=2133,2
Q=1066,6
108,47
107,25
105,5
Расчет местного размыва
Кроме общего размыва, происходящего относительно равномерно по всей длине отверстия моста, у промежуточных опор моста наблюдается местный размыв, добавляющийся к общему. Опоры моста обычно размещают так, чтобы они не попадали на вертикаль с наибольшей глубиной. Однако со временем эта максимальная глубина может сместиться к опоре, поэтому глубина заложения фундамента должна соответствовать максимально возможной глубине размытого сечения. Величина местного размыва также зависит от гидрографа паводка, но в курсовой работе допустимо считать максимум местного размыва соответствующим наивысшей (третьей) ступени паводка.
Наибольшая глубина местного размыва.
Н=(h0+0.014
B)·μ·k
h0=6,2·β·H/(
)β;
где
Н - глубина воды у опоры;
β - параметр, принимаемый по приложениям;
W - гидравлическая крупность частиц грунта;
V0 - максимальная размываемая скорость;
V - средняя скорость;
В - ширина опоры, принимаемая 3,0 м;
μ=0,85 - коэффициент формы поперечного сечения;
К - коэффициент косины, принимаемый =1,0;
При соотношении В/Н=3,0/13,65=0,22 по приложению β=0,05
С учетом местного размыва максимальная глубина достигает 25,86м и минимальная отметка дна после размыва расчетным паводком 82,2.
Табл.11 Глубина местного размыва
Н, м |
13,65 |
В, м |
3,00 |
В/Н |
0,22 |
β |
0,05 |
Vo, м/с |
0,692 |
V, м/с |
2,52 |
W, м/с |
0,00692 |
(Vo/W)β |
1,251 |
h, м |
12,25 |
Расчет минимальной отметки пойменных насыпей
Бровка земляного полотна на подходах к мосту должна быть выше расчетного горизонта высокой воды (с учётом подпора) на высоту наката волны по откосу и величину технического запаса (0,5м). Величина подпора приближенно найдена при расчете общего размыва (0,19).
Высота наката волны определяется по:
hн=
где
Кm - коэффициент, учитывающий тип укрепления откоса насыпи;
m - коэффициент заложения откоса; (3,0)
λ – длина волны;
h- высота волны;
Расчетная скорость ветра – 20м/сек.
Длина разгона волны – 5км.
Тип укрепления откосов: мощение камнем.
По приложению Кm/m=0,26.
Средняя глубина от расчетного горизонта высокой воды (для не размытого створа выше моста) 108,07-103,3=4,77.
При длине разгона волны 5км и скорости ветра 20м/сек по приложению
Высота наката волны:
Минимальная отметка бровки земляного полотна на подходах к мосту:
108,07+0,15+1,38=109,59 м