- •Содержание
- •Введение
- •Введение
- •Раздел первый. Обоснование проектных решений
- •Глава 1. Классификация и нормы проектирования автомобильных дорог
- •1.1 Классификация автомобильных дорог
- •1.2. Нормы проектирования автомобильных дорог
- •1.3. Расчетные скорости, нагрузки и габаритные размеры подвижного состава
- •1.4. Охрана окружающей среды
- •Приложение 1. Список рекомендуемых нормативно-технических документов
- •1.1. Общие стандарты
- •1.2. Грунты, земляное полотно, торф
- •1.3. Асфальтобетонные смеси, битум
- •1.3. Бетон, железобетон. Бетонные смеси, щебень, гравий, песок, цемент, шлаки, шламы и другие материалы
- •1.5. Автомобильные, железные дороги, аэродромы, земляное полотно дорог, мосты и трубы, укрепительные работы (изыскания, проектирование, строительство)
- •1.6. Основания и фундаменты
- •1.7. Изыскания автомобильных, железных дорог, аэродромов
- •1.8. Эксплуатация автомобильных дорог
- •1.9. Геотекстиль
- •1.10. Экология, климатология
- •1.11. Безопасность движения и техника безопасности
- •Глава 2. Организация проектирования автомобильных дорог
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Предпроектное проектирование
- •2.3. Разработка проектной документации
- •2.4. Разработка рабочих чертежей
- •2.5. Состав проектной документации
- •Раздел 1. Общая пояснительная записка.
- •Раздел 2. Документы согласований.
- •Раздел 3. Отвод земель.
- •Раздел 4. Разделение собственности и стоимости строительства (реконструкции) по балансодержателям.
- •Раздел 5. Охрана окружающей среды.
- •Раздел 6. Строительные решения по автомобильной дороге.
- •Раздел 7. Строительные решения по искусственным сооружениям:
- •Раздел 8. Организация строительства:
- •2.6. Оформление проектной документации
- •2.2. Пример продольного профиля вновь проектируемых автомобильных дорог
- •Задание на разработку инженерного проекта капитального ремонта автомобильной дороги м-10 «Россия» в Новгородской области
- •Перечень технических документов, подлежащих использованию при разработке обоснования инвестиций
- •Перечень материалов и документов, включаемых в состав обоснования инвестиций (ои).
- •Перечень материалов и документов, включаемых в состав обосновывающих материалов инженерного проекта (ип).
- •Глава 3. Современная технология изысканий автомобильных дорог
- •3.1. Особенности традиционной технологии изысканий автомобильных дорог и ее анализ
- •3.2. Особенности технологии изысканий автомобильных дорог при проектировании на уровне сапр-ад
- •3.4. Методы обоснования полосы варьирования конкурирующих вариантов трассы
- •3.5. Цифровое моделирование рельефа, ситуации и геологического строения местности
- •3.6. Виды цифровых моделей местности
- •3.7. Методы построения цифровых моделей местности
- •3.8. Математическое моделирование местности
- •3.9. Задачи, решаемые с использованием цифровых и математических моделей
- •Глава 4. Экономическое обоснование строительства автомобильных дорог и мостовых переходов
- •4.1. Структура экономического обоснования дорожного строительства
- •4.2. Перспективный парк автомобилей
- •4.3. Прогнозирование перспективной интенсивности движения
- •4.4. Методы оценки общественной эффективности инвестиционных проектов дорожного строительства
- •4.5. Процедуры учета неопределенности
- •4.6. Элементы затрат-выгод инвестиционных проектов дорожного строительства
- •Глава 5. Топографо-геодезическое обоснование проектов
- •5.1. Геодезические опорные сети
- •5.2. Обозначение пунктов государственных геодезических сетей на местности
- •5.3. Привязка к пунктам государственных геодезических сетей
- •2. Привязка трассы к двум пунктам геодезической сети способом прямой засечки.
- •3. Привязка трассы к двум пунктам геодезической сети способом обратной засечки.
- •4. Привязка трассы к пунктам геодезической сети наземно-космическим способом.
- •5.4. Планово-высотное обоснование топографических съемок
- •5.5. Электронная тахеометрическая съемка
- •5.6. Наземно-космическая съемка
- •5.7. Наземное лазерное сканирование
- •Глава 6. Инженерно-геологическое обоснование проектов
- •6.1. Общие сведения об организации и составе инженерно-геологических изысканий
- •6.2. Современные технические средства, применяемые при инженерно-геологических изысканиях
- •6.3. Инженерно-геологические изыскания на полосе варьирования трассы
- •6.4. Инженерно-геологические изыскания по принятому варианту трассы
- •6.5. Разведка местных дорожно-строительных материалов
- •6.6. Лабораторные испытания и полевые методы исследования физико-механических свойств грунтов и материалов
- •6.7. Геофизические методы инженерно-геологических изысканий
- •6.8. Камеральная обработка и представляемые материалы
- •Глава 7. Инженерно-гидрометеорологическое обоснование проектов
- •7.1. Состав инженерно-гидрометеорологического обоснования проектов
- •7.2. Технология инженерно-гидрометеорологических изысканий
- •7.3. Морфометрические работы
- •7.4. Гидрометрические работы
- •7.5. Аэрогидрометрические работы
- •Раздел второй. Основные проектные работы
- •Глава 8. Обоснование требований к геометрическим элементам автомобильных дорог
- •8.1. Элементы плана автомобильных дорог
- •8.2. Элементы поперечных профилей
- •8.3. Элементы продольного профиля
- •8.4 Ширина проезжей части и земляного полотна
- •8.5. Остановочные, краевые полосы и бордюры
- •8.6. Поперечные уклоны элементов дороги
- •8.7. Нормы проектирования плана и продольного профиля
- •8.8. Переходные кривые
- •8.9. Виражи
- •8.10. Уширение проезжей части
- •8.11. Серпантины
- •8.12. Мосты и трубы
- •8.13. Тоннели
- •Глава 9. План автомобильных дорог. Принципы ландшафтного проектирования
- •9.1. Выбор направления трассы
- •9.2. Элементы клотоидной трассы
- •9.3. Принципы трассирования
- •9.4. Цели и задачи ландшафтного проектирования*
- •9.5. Согласование элементов трассы с ландшафтом
- •9.6. Особенности трассирования автомобильных дорог в характерных ландшафтах
- •9.7. Согласование земляного полотна с ландшафтом
- •9.8. Правила обеспечения зрительной плавности и ясности трассы
- •Глава 10. Проектирование продольного профиля автомобильных дорог
- •10.1. Принципы проектирования продольного профиля
- •10.2. Критерии оптимальности
- •10.3. Комплекс технических ограничений
- •10.4. Техника проектирования продольного профиля в традиционном классе функций
- •Глава 11. Проектирование земляного полотна
- •11.1. Элементы земляного полотна и общие требования к нему
- •11.2. Грунты для сооружения земляного полотна
- •11.3. Природные условия, учитываемые при проектировании земляного полотна
- •11.4. Учет водно-теплового режима при проектировании верхней части земляного полотна
- •11.5. Поперечные профили земляного полотна в обычных условиях
- •11.6. Проектирование насыпей на слабых основаниях
- •11.7. Проверка устойчивости откосов при проектировании высоких насыпей и глубоких выемок
- •11.8. Земляное полотно на склонах
- •Глава 12. Проектирование нежестких дорожных одежд
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Основы конструирования нежестких дорожных одежд
- •12.3. Расчеты нежестких дорожных одежд на прочность
- •12.4. Расчет конструкции дорожной одежды в целом по допускаемому упругому прогибу
- •12.5. Расчет по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев
- •12.6. Расчет конструкции дорожной одежды на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
- •12.7. Обеспечение морозоустойчивости дорожной одежды
- •12.8. Осушение дорожной одежды и земляного полотна
- •Глава 13. Конструкции и основные положения расчета жестких дорожных одежд
- •13.1. Область применения. Основные виды покрытий
- •13.2. Общие требования к жестким дорожным одеждам. Основные принципы конструирования
- •13.3. Особенности конструкций жестких дорожных одежд
- •13.4. Основные положения расчета жестких дорожных одежд
- •Список литературы к главе 13
- •Глава 14. Особенности расчета жестких дорожных одежд
- •14.1. Напряжения в цементобетонном покрытии от внешней нагрузки
- •14.2. Определение разрушающей нагрузки для плит цементобетонного покрытия
- •14.3. Определение напряжений в цементобетонном покрытии по прогибам, измеренным в натуре
- •14.4. Определение эквивалентного модуля упругости и коэффициента поперечной деформации многослойного основания под жестким дорожным покрытием
- •14.5. Температурные напряжения
- •14.6. Устойчивость плит бетонных дорожных покрытий при повышении температуры
- •14.7. Прочность при усилении жестких покрытий слоем асфальтобетона или цементобетона
- •14.8. Устойчивость против выпирания асфальтобетонного слоя на цементобетонном основании
- •14.9. Устойчивость положения плиты со свободными краями при нагрузке от транспортных средств
- •Список литературы к главе 14
- •Глава 15. Проектирование системы поверхностного и подземного дорожного водоотвода
- •15.1. Система поверхностного и подземного дорожного водоотвода
- •15.2. Нормы допускаемых скоростей течения воды
- •15.3. Определение объемов и расходов ливневых и талых вод с малых водосборов
- •15.4. Гидравлический расчет дорожных канав
- •15.5. Гидравлический расчет отверстий малых мостов и труб
- •15.6. Косогорные сооружения поверхностного водоотвода
- •15.7. Укрепление русел за сооружениями
- •15.8. Расчет дренажа
- •15.9. Некоторые рекомендации к разработке региональных норм стока
- •Глава 16. Проектирование мостовых переходов
- •16.1. Основные сведения о проектировании переходов через большие водотоки
- •16.2. Гидрологические расчеты
- •16.3. Морфометрические расчеты
- •16.4. Прогноз природных деформаций русел рек
- •16.5. Расчет срезок пойменных берегов подмостовых русел и отверстий мостов
- •16.6. Расчет общего размыва
- •16.7. Определение максимальной глубины расчетного общего размыва
- •16.8. Расчет местного размыва у опор мостов
- •16.9. Расчет размывов переходов коммуникаций у мостовых переходов
- •16.10. Расчет характерных подпоров на мостовых переходах
- •Глава 17. Проектирование подходов, регуляционных и укрепительных сооружений
- •17.1. Условия работы пойменных насыпей
- •17.2. Проектирование подходов к мостам
- •17.3. Проектирование оптимальных пойменных насыпей
- •17.4. Расчет устойчивости откосов подтопляемых насыпей
- •17.5. Расчет осадок пойменных насыпей
- •17.6. Расчет скорости осадки насыпей на слабых основаниях
- •17.7. Задачи и принципы регулирования рек у мостовых переходов
- •17.8. Конструкции регуляционных сооружений на мостовых переходах
- •Глава 18. Пересечения и примыкания автомобильных дорог
- •18.1. Общие положения и требования по проектированию пересечений и примыканий в одном уровне
- •18.2. Классификация пересечений автомобильных дорог в разных уровнях и требования к ним
- •18.3. Элементы пересечений автомобильных дорог в разных уровнях
- •18.4. Задачи, решаемые при проектировании развязок движения в разных уровнях
- •18.5. Анализ условий пересечений при проектировании развязок
- •18.6. Пропускная способность развязок в разных уровнях и оценка безопасности движения
- •18.7. Технико-экономическое сравнение вариантов развязок движения
- •Глава 19. Особенности изысканий и проектирования дорог на многолетнемерзлых (вечномерзлых) грунтах
- •19.1. Распространение вечной мерзлоты на территории Российской Федерации
- •19.2. Дорожно-климатическое районирование первой зоны - зоны вечной мерзлоты России
- •19.3. Принципы проектирования и строительства дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.4. Особенности водно-теплового режима естественных грунтов и земляного полотна автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты
- •19.5. Особенности расчета дорожных конструкций нежесткого типа в условиях вечной мерзлоты
- •19.6. Особенности изысканий для строительства дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.7. Особенности проектирования дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.8. Земляное полотно автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.9. Требования к грунтам земляного полотна на многолетнемерзлых грунтах
- •19.10. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах
- •19.11. Водоотводные сооружения
- •19.12. Проектирование земляного полотна и искусственных сооружений на наледных участках
- •Глава 20. Инженерное обустройство автомобильных дорог
- •20.1. Обслуживание дорожного движения
- •20.2. Дорожные знаки
- •20.3. Дорожная разметка
- •20.4. Направляющие устройства
- •20.5. Дорожные ограждения
- •20.6. Освещение автомобильных дорог
- •20.7. Составление схемы обстановки дороги
- •Глава 21. Проектирование реконструкции автомобильных дорог
- •21.1. Особенности реконструкции автомобильных дорог
- •21.2. Особенности изысканий для разработки проектов реконструкции автомобильных дорог
- •21.3. Реконструкция автомобильных дорог в плане и продольном профиле
- •21.4. Земляное полотно при реконструкции автомобильных дорог
- •21.5. Дорожные одежды при реконструкции автомобильных дорог
- •21.6. Особенности организации работ при реконструкции автомобильных дорог
- •Глава 22. Проектирование организации строительства
- •22.1. Цели и задачи проекта организации строительства
- •22.2. Строительный генеральный план
- •22.3. Календарный план строительства
- •22.4. Механизация дорожного строительства
- •22.5. Машины для земляных работ
- •22.6. Машины для уплотнения грунтов и материалов дорожных одежд
- •22.7. Определение потребности в основных строительных машинах, транспортных средствах и трудовых ресурсах
- •Глава 23. Оценка проектных решений при проектировании автомобильных дорог
- •23.1. Система показателей для оценки проектных решений
- •23.2. Определение предельной пропускной способности дороги и коэффициента загрузки движением
- •23.3. Расчет средней скорости движения транспортного потока
- •23.4. Расчет максимальной скорости движения одиночного автомобиля
- •23.5. Определение степени загрязнения придорожной полосы соединениями свинца
- •23.6. Расчет загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта
- •Глава 24. Оценка безопасности движения при проектировании дорог и их реконструкции
- •24.1. Влияние дорожных условий на безопасность движения
- •24.2. Оценка относительной опасности участков дороги и выявление опасных мест методом «коэффициентов относительной аварийности»
- •24.3. Выявление опасных мест метолом «коэффициентов безопасности»
- •24.4. Оценка обеспеченности безопасности движения на пересечениях в одном уровне
- •24.5. Оценка безопасности движения на пересечениях в разных уровнях
- •Раздел третий. Автоматизированное проектирование автомобильных дорог
- •Глава 25. Принципиальные основы автоматизированного проектирования автомобильных дорог и сооружений на них
- •25.1. Понятие о системах автоматизированного проектирования
- •25.2. Средства обеспечения систем автоматизированного проектирования
- •25.3. Функциональная структура сапр
- •25.4. Принципы оптимизации и моделирования при проектировании автомобильных дорог
- •Список литературы к главе 25
- •Глава 26. Система автоматизированного проектирования cad «credo»
- •26.1. Историческая справка
- •26.2. Функциональная структура подсистемы «Линейные изыскания»
- •26.3. Функциональная структура подсистемы «Дороги»
- •Глава 27. Система автоматизированного проектирования «indorcad/road»
- •27.1. Историческая справка
- •27.2. Функциональная структура системы автоматизированного проектирования «IndorCad/Road». Раздел «План»
- •27.3. Раздел «Продольный профиль»
- •27.4. Раздел «Верх земляного полотна»
- •27.5. Раздел «Поперечный профиль»
- •27.6. Графический редактор «IndorDrawing»
- •Глава 28. Автоматизированное проектирование плана автомобильных дорог
- •28.1. Автоматизированное проектирование плана и продольного профиля. Общий методологический подход
- •28.2. Методы «однозначно определенной оси»
- •28.3. Метод «опорных элементов»
- •28.4. Метод «сглаживания эскизной линии трассы»
- •28.5. Методы «свободной геометрии». Сплайн-трассирование
- •Глава 29. Автоматизированное проектирование продольного профиля автомобильных дорог
- •29.1. Метод «опорных точек»
- •29.2. Метод «проекции градиента»
- •29.3. Метод «граничных итераций»
- •29.4. Методы «свободной геометрии»
- •Глава 30. Автоматизированное проектирование оптимальных нежестких дорожных одежд
- •30.1. Особенности автоматизированного проектирования оптимальных нежестких дорожных одежд
- •30.2. Оптимизационный метод проектирования дорожных одежд нежесткого типа
- •30.3. Технология автоматизированного проектирования оптимальных дорожных одежд
- •Глава 31. Автоматизированное проектирование системы поверхностного водоотвода автомобильных дорог
- •31.1. Математическое моделирование стока ливневых вод с малых водосборов
- •31.2. Математическое моделирование стока талых вод с малых водосборов
- •31.3. Расчет отверстий и моделирование работы малых мостов и труб
- •31.4. Проектирование оптимальных водопропускных труб
- •Результаты проектирования оптимального сооружения
- •31.5. Проектирование оптимальной системы поверхностного водоотвода
- •Глава 32. Комплексная методология автоматизированного проектирования мостовых переходов
- •32.1. Принципы автоматизированного проектирования мостовых переходов
- •32.2. Аналитическая аппроксимация и универсальный метод определения расчетных гидрометеорологических характеристик
- •32.3 Комплексная программа расчета отверстий мостов «Рома»
- •32.4. Исходная информация и результаты расчета по программе «Рома»
- •I. Файл названий и свойств объектов расчета
- •II. Основной файл исходных данных
- •III. Файл измененных длин расчетных интервалов
- •IV. Файл измененных проекций длин расчетных интервалов
- •V. Файл измененных высот (отметок) дна русла
- •VI. Файл измененных высот (отметок) геологического ограничения размыву
- •VII. Файл измененных ширин русла
- •VIII. Файл координат типового водомерного графика
- •XIII. Файл фракционного состава донных отложений
- •I. Фактический водомерный график и гидрограф паводка
- •II. Расчетный водомерный график и тахограф паводка
- •III. Результаты расчета
- •32.5. Программа расчета уширений русел на мостовых переходах «Рур»
- •32.6. Исходная информация и результаты расчета по программе «Рур»
- •I. Файл названий объектов расчета
- •II. Основной файл исходных данных
- •III. Файл измененных длин расчетных интервалов
- •IV. Файл измененных проекций длин расчетных интервалов
- •V. Файл координат расчетной многолетней гидрологической характеристики водотока
- •Результаты расчета
- •Глава 33. Методы расчета соединительных рамп
- •33.1. Существующие принципы конструктивного решения участков ответвлений и примыканий соединительных рамп
- •33.2. Переходные кривые, требования к ним и методы их расчета
- •33.3. Расчет элементов соединительных рамп
- •33.4. Проектирование продольного профиля по соединительным рампам
- •33.5. Планово-высотное решение соединительных рамп
- •Глава 34. Оценка проектных решений при автоматизированном проектировании автомобильных дорог
- •34.1. Программы для оценки проектных решений
- •34.2. Построение перспективных изображений автомобильных дорог
- •34.3. Перцептивные изображения автомобильных дорог
- •34.4. Оценка зрительной плавности трассы
- •34.5. Определение показателей транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог
- •34.6. Оценка проектных решений автомобильных дорог на основе математического моделирования
- •34.7. Технико-экономическое сравнение вариантов автомобильных дорог и мостовых переходов
15.2. Нормы допускаемых скоростей течения воды
Допускаемые скорости течения воды для грунтов используют при расчетах размыва в канавах, за малыми водопропускными сооружениями, при проверке возможностей геологического ограничения размыва под большими и средними мостами. Нормы допускаемых скоростей течения для укреплений необходимы, чтобы назначить виды укреплений канав, подмостовых русел и укреплений других различных сооружений, подверженных опасному воздействию воды.
В табл. 15.3 приведены допускаемые донные и средние скорости течения для несвязанных грунтов при плоском равномерном движении воды. Для грунтов с размером частиц крупнее d ³ 0,001 м донные неразмывающие скорости составляют:
где (15.1)
g - ускорение свободного падения, м/с2;
d - диаметр частиц, м.
Таблица 15.3.
Донные и средние допускаемые (неразмывающие) скорости для несвязанных грунтов
Грунт |
Размер частиц, мм |
Донная неразмывающая скорость, м/с |
u0 м/с, при значениях d для естеств. русел |
Средние неразмывающие скорости v0, м/с, воды при глубине искусственных русел, м |
|||||||||||||||||
0,7 |
0,9 |
0,2 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
|||
Песок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
0,05 |
0,20 |
0,30 |
0,20 |
0,40 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,70 |
0,75 |
0,75 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,85 |
0,85 |
0,90 |
0,90 |
средний |
0,25 |
0,20 |
0,30 |
0,20 |
0,45 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,80 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,90 |
0,90 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
1,00 |
крупный |
1,00 |
0,20 |
0,35 |
0,20 |
0,50 |
0,60 |
0,65 |
0,75 |
0,80 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,90 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,05 |
1,05 |
Гравий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
2,50 |
0,25 |
0,35 |
0,30 |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,90 |
0,95 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
1,05 |
1,05 |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
средний |
5 |
0,35 |
0,50 |
0,40 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,10 |
1,10 |
1,15 |
1,20 |
1,20 |
1,25 |
1,25 |
1,30 |
1,35 |
1,35 |
1,40 |
1,40 |
крупный |
10 |
0,50 |
0,70 |
0,55 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,20 |
1,35 |
1,35 |
1,40 |
1,45 |
1,50 |
1,50 |
1,55 |
1,60 |
1,65 |
1,65 |
1,70 |
1,75 |
1,75 |
Галька: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкая |
15 |
0,60 |
0,90 |
0,70 |
0,95 |
1,10 |
1,25 |
1,40 |
1,50 |
1,55 |
1,60 |
1,65 |
1,70 |
1,75 |
1,80 |
1,85 |
1,90 |
1,90 |
1,95 |
2,00 |
2,00 |
средняя |
25 |
0,80 |
1,15 |
0,90 |
1,10 |
1,30 |
1,45 |
1,65 |
1,80 |
1,85 |
1,90 |
2,00 |
2,05 |
2,10 |
2,10 |
2,15 |
2,20 |
2,25 |
2,30 |
2,40 |
2,40 |
крупная |
40 |
1,00 |
1,45 |
1,10 |
1,30 |
1,50 |
1,70 |
1,90 |
2,10 |
2,15 |
2,25 |
2,40 |
2,35 |
2,40 |
2,45 |
2,50 |
2,60 |
2,65 |
2,70 |
2,80 |
2,80 |
Булыжник: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
75 |
1,40 |
1,95 |
1,50 |
1,60 |
1,90 |
2,10 |
2,40 |
2,60 |
2,55 |
2,75 |
2,85 |
2,90 |
3,00 |
3,05 |
3,10 |
3,20 |
3,30 |
3,40 |
3,45 |
3,45 |
средний |
100 |
1,60 |
2,25 |
1,75 |
1,75 |
2,05 |
2,30 |
2,60 |
2,85 |
2,90 |
3,05 |
3,10 |
3,20 |
3,30 |
3,35 |
3,40 |
3,50 |
3,60 |
3,70 |
3,75 |
3,80 |
крупный |
150 |
1,95 |
2,80 |
2,15 |
2,05 |
2,40 |
2,65 |
3,00 |
3,30 |
3,35 |
3,50 |
3,60 |
3,65 |
3,75 |
3,85 |
3,90 |
4,05 |
4,15 |
4,25 |
4,30 |
4,40 |
Валуны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкие |
200 |
2,25 |
3,20 |
2,50 |
2,20 |
2,60 |
2,95 |
3,30 |
3,60 |
3,70 |
3,85 |
3,95 |
4,05 |
4,15 |
4,20 |
4,30 |
4,45 |
4,55 |
4,65 |
4,75 |
4,80 |
средние |
300 |
2,75 |
3,95 |
3,05 |
2,55 |
3,00 |
3,35 |
3,80 |
4,15 |
4,25 |
4,40 |
4,55 |
4,65 |
4,75 |
4,85 |
4,95 |
5,10 |
5,20 |
5,35 |
5,45 |
5,50 |
крупные |
400 |
3,15 |
4,50 |
3,50 |
2,80 |
3,30 |
3,70 |
4,10 |
4,55 |
4,65 |
4,80 |
4,95 |
5,10 |
5,20 |
5,30 |
5,40 |
5,60 |
5,70 |
5,85 |
5,95 |
6,05 |
|
|
и более |
Для более мелких грунтов эта скорость пропорциональна крупности частиц в степени 1/4, а для совсем мелких грунтов она не зависит от крупности. Наименьшая неразмывающая донная скорость не может быть меньше 0,2 м/с.
Переход от донной неразмывающей скорости vод к средней vо осуществляют делением на переходный коэффициент d. Для русел d = 0,7 и 8 = 0,9 (соответственно в меженной и побочневой его частях). Для искусственных русел, канав и т.д. (см. табл. 15.3) переходный коэффициент вычисляют по формуле:
d = (h/d)1/6, где
h - глубина потока, м.
При расчетах удобно пользоваться значениями допускаемых элементарных расходов, а не скоростей, т.е.
qo = vо h, где
vо - неразмывающая средняя скорость, м/с.
Данные о значениях qo для разных глубин при плоском равномерном движении воды приведены в табл. 15.4.
Таблица 15.4.
Допускаемые (неразмывающие) элементарные расходы для несвязанных грунтов
Грунт |
Средний диаметр частиц, мм |
Неразмывающие элементарные расходы, м3/с, при глубине русел, м |
||||||||||||||||
0,2 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
||
Песок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
0,05 |
0,10 |
0,25 |
0,55 |
1,25 |
1,95 |
2,80 |
3,60 |
4,45 |
5,30 |
6,20 |
7,10 |
8,10 |
10,00 |
12,00 |
14,00 |
16,00 |
18,00 |
средний |
0,25 |
0,10 |
0,25 |
0,60 |
1,35 |
2,15 |
3,00 |
3,90 |
4,83 |
5,85 |
6,75 |
7,70 |
8,80 |
10,80 |
13,00 |
15,70 |
17,45 |
18,80 |
крупный |
1,00 |
0,10 |
0,30 |
0,65 |
1,45 |
2,30 |
3,30 |
4,25 |
5,25 |
6,25 |
7,35 |
8,35 |
9,35 |
11,70 |
14,15 |
16,50 |
18,90 |
21,50 |
Гравий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
2,50 |
0,10 |
0,30 |
0,70 |
1,55 |
2,50 |
3,45 |
4,50 |
5,55 |
6,60 |
7,70 |
8,85 |
10,00 |
12,60 |
14,80 |
17,35 |
19,90 |
22,40 |
средний |
5 |
0,15 |
0,40 |
0,85 |
1,90 |
3,15 |
4,30 |
5,60 |
6,95 |
8,25 |
9,65 |
11,10 |
12,60 |
14,70 |
18,60 |
21,80 |
25,00 |
28,10 |
крупный |
10 |
0,15 |
0,50 |
1,05 |
2,40 |
4,00 |
5,45 |
7,05 |
8,75 |
10,40 |
12,15 |
13,95 |
15,85 |
18,35 |
20,40 |
27,45 |
31,50 |
35,40 |
Галька: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкая |
15 |
0,20 |
0,55 |
1,25 |
2,75 |
4,55 |
6,20 |
8,10 |
10,00 |
11,95 |
13,90 |
16,00 |
18,15 |
21,00 |
26,80 |
31,50 |
36,10 |
40,50 |
средняя |
25 |
0,20 |
0,65 |
1,45 |
3,30 |
5,40 |
7,35 |
9,60 |
11,95 |
14,15 |
16,50 |
19,00 |
21,55 |
25,00 |
31,80 |
37,30 |
42,85 |
48,10 |
крупная |
40 |
0,25 |
0,75 |
1,70 |
3,85 |
6,30 |
8,60 |
11,20 |
13,80 |
16,50 |
19,25 |
22,15 |
25,20 |
29,10 |
37,10 |
43,50 |
50,00 |
56,05 |
Булыжник: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
75 |
0,30 |
0,95 |
2,10 |
4,75 |
7,80 |
10,65 |
13,90 |
17,15 |
20,50 |
23,85 |
27,50 |
31,20 |
36,10 |
46,00 |
54,00 |
62,00 |
69,50 |
средний |
100 |
0,35 |
1,05 |
2,30 |
5,20 |
8,55 |
11,65 |
15,20 |
18,65 |
22,40 |
26,10 |
30,05 |
34,10 |
39,50 |
50,40 |
59,00 |
66,80 |
76,10 |
крупный |
150 |
0,40 |
1,20 |
2,65 |
5,95 |
9,80 |
13,40 |
17,45 |
21,60 |
25,80 |
30,00 |
34,50 |
39,15 |
45,30 |
57,85 |
67,90 |
77,80 |
87,45 |
Валуны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкие |
200 |
0,45 |
1,30 |
2,95 |
6,55 |
10,80 |
14,75 |
19,20 |
24,70 |
28,30 |
33,00 |
38,00 |
43,05 |
49,85 |
63,50 |
74,50 |
85,50 |
96,05 |
средние |
300 |
0,50 |
1,50 |
3,35 |
7,55 |
12,40 |
16,95 |
22,05 |
27,30 |
32,50 |
37,80 |
43,60 |
49,50 |
57,40 |
73,00 |
85,50 |
98,45 |
110,50 |
крупные |
400 |
0,55 |
1,65 |
3,70 |
8,25 |
13,55 |
18,50 |
24,10 |
29,80 |
35,60 |
41,45 |
47,60 |
54,05 |
62,55 |
80,00 |
90,50 |
107,50 |
120,00 |
|
|
и более |
Для связанных грунтов неразмывающая скорость течения зависит не от крупности частиц грунта, а от его плотности и внутреннего сцепления, меньшего в супесях и большего в глинах. Значение величины допускаемых донных и средних скоростей при различных коэффициентах перехода 8 и плоском равномерном движении воды приведены в табл. 15.5.
Таблица 15.5.
Допускаемые (неразмывающие) скорости для связанных грунтов
Грунт |
Донная неразмывающая скорость, м/с |
Средние неразмывающие скорости, м/с, при значениях d для естественных русел |
Средние неразмывающие скорости, м/с, при глубине русел, м |
||||
0,7 |
0,9 |
0,2-0,5 |
1 |
2 |
3 и более |
||
Супесь: |
|
|
|
|
|
|
|
малоплотная |
0,20 |
0,30 |
0,20 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
среднеплотная |
0,30 |
0,45 |
0,35 |
0,30 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
плотная |
0,40 |
0,55 |
0,45 |
0,40 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
очень плотная |
0,50 |
0,70 |
0,5*5 |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
Глина и суглинок: |
|
|
|
|
|
|
|
малоплотные |
0,35 |
0,50 |
0,40 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
среднеплотные |
0,70 |
1,00 |
0,80 |
0,70 |
0,85 |
0,95 |
1,10 |
плотные |
1,00 |
1,40 |
1,10 |
1,00 |
1,20 |
1,40 |
1,50 |
очень плотные |
1,40 |
2,00 |
1,55 |
1,55 |
1,40 |
1,90 |
2,10 |
Лесс: |
|
|
|
|
|
|
|
малоплотный |
0,30 |
0,45 |
0.35 |
0,30 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
среднеплотный |
0,60 |
0,85 |
0,65 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
0,85 |
плотный |
0,80 |
1,15 |
0,90 |
0,80 |
1,00 |
1,20 |
1,30 |
очень плотный |
1,10 |
1,55 |
1,20 |
1,10 |
1,30 |
1,50 |
1,70 |
Допускаемые скорости течения воды для некоторых типов укреплений приведены в табл. 15.6.
Таблица 15.6.
Допускаемые скорости воды для укреплений
Тип укрепления |
Размер камня, см |
Допускаемые скорости течения, м/с, при средней глубине потока, м |
|||
0,4 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
||
Одерновка плашмя |
- |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
1,4 |
То же в стенку |
- |
1,5 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
Одиночное мощение на щебне |
15 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
Тоже |
20 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
То же |
25 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
Одиночное мощение с подбором лица и грубым |
|
|
|
|
|
приколом: |
|
|
|
|
|
на щебне |
20 |
3,5 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
то же |
25 |
4,0 |
4,5 |
5,5 |
5,5 |
то же |
30 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
6,0 |
Двойное мощение из рваного камня на щебне |
15-20 |
3,5 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
Бутовая кладка из известняка |
- |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
Бетон класса В30 |
- |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
Бутовая кладка из камня крепких пород |
- |
6,5 |
8.0 |
10,0 |
12,0 |
Примеры использования таблиц 15.3-15.5.
1. Элементарный расход воды в отверстии малого моста без укрепления q = 2,8 м3/с. Грунт - мелкий песок. Глубина до размыва 2 м.
Необходимо определить глубину после размыва.
По табл. 15.4 устанавливаем интерполяцией, что q = 2,8 м3/с соответствует глубине после размыва h = 4 м.
2. Средняя скорость течения в русле под большим мостом после размыва 1,45 м/с. Ожидаемая глубина после размыва h = 14 м. На глубине 10 м размывом вскрыт пласт мелкой гальки. Необходимо установить, будет ли галька ограничивать размыв.
По таблице 15.3 устанавливаем, что средняя неразмывающая скорость для мелкой гальки в русле (при d = 0,7) равна всего vo = 0,90 м/с.
Следовательно, мелкая галька размыва не ограничит.
3. Определить по условиям примера 1, при какой скорости течения прекращается размыв.
По таблице 15.3 находим, что мелким пескам при h = 4 м соответствует средняя неразмывающая скорость vo = 0,7 м/с.