5.Основные требования к проектированию
мостовых переходов
При проектировании мостового перехода, под которым, как должно быть известно вам, понимается система сооружений, служащая для пересечения водных препятствий, проводятся топографо-геодезические работы, инженерно-геологические и инженерно-гидрологические изыскания.
В результате инженерно-гидрологических изысканий должны быть получены данные, необходимые для определения расчетных гидрологических характеристик, которые используются при обосновании конструкций и параметров мостового перехода.
При выборе места для мостового перехода рассматриваются , как правило, несколько вариантов с учетом особенностей рельефа, гидрологических и геологических условий места перехода. При этом трасса мостового перехода должна отвечать следующим требованиям:
1. Отклонение створа перехода от от кратчайшего направления трассы Ж/д или А/д должно быть минимальным.
2. Ось перехода должна быть по возможности перпендикулярна направлению пойменного и руслового потоков, что обеспечивает минимальные размеры отверстия моста и регуляционных сооружений.
3. Участок реки в месте перехода должен быть устойчивым, по возможности прямолинейным или представлять собой плавную излучину.
4. На участке перехода поймы должны быть узкими, по возможности без озер, протоков и староречий. Это условие обеспечивает наименьшую протяженность и высоту подходных насыпей.
5. Не рекомендуется располагать переход непосредственно ниже устья впадающего притока во избежания скопления наносов под мостом.
Лекция № 3
1. Закономерности движения воды в реках
Вода двигается под действие силы тяжести. Скорость течения зависит, во первых, от величины составляющей силы тяжести, параллельной уклону водной поверхности, и. во вторых от величины сил сопротивления в результате внутреннего трения, трения о дно и берега.
В реках всегда имеет место развитое турбулентное движение воды.
В каждой точке потока наблюдается пульсация скоростей течения. В связи с этим скорость течения представляют в виде суммы осредненной за расчетное время скорости и пульсационной добавки. В инженерных расчетах оперируют осредненной скоростью воды. Пульсационная добавка играет роль в рассеивании примесей и транспортировки наносов.
Распределение осредненной скорости потока по вертикали (эпюры) скоростей: для свободной поверхности (1), ледостава (2), при заросшем русле(3). Максимальные и минимальные значения. Пограничный слой (рис. 7).
Распределение скоростей по ширине потока. План реки в изотахах – линиях равных скоростей (рис.). Максимальная скорость наблюдается там, где отмечается минимальное тормозящее воздействие берегов и дна. Это динамическая ось потока.
Различают несколько видов движения воды в реках и каналах.
Установившееся – зто такое движение воды, при котором в любом створе участка гидравлические параметры потока (площадь живого сечения, скорость и уклон) не изменяются во времени. Характерен для меженного периода.
Равномерное – это такое установившееся движение потока, при котором его гидравлические параметры сохраняют постоянное значение в пределах участка (ограниченный участок русла в период межени, прямолинейный). Гидрометрический створ.
Неравномерное установившееся – параметры потока неизменны во времени, но изменяются от створа к створу (русла переменной формы, участки в подпоре).
Неравномерное неустановившееся – параметры потока изменяются во времени и ои створа к створу (период половодья, паводков, движение паводочной волны). Все виды движения в настоящее время достаточно хорошо описаны. Разработаны различные способы расчета параметров потока, создано программное обеспечение этих расчетов, которое используется в практике при проектировании ГТС в целях энергетики, судоходства и т.д., а также для составления гидрологических прогнозов на крупных и средних реках.
В случае равномерного движения работа силы тяжести равна работе сил сопротивления потока. Тогда, скорость течения определяется по формуле Шези: V = C * RI, где С – коэффициент Шези, R- гидравлический радиус, м. Расход воды равен: Q = V * ω, где ω - площадь живого сечения потока, м2. Об определении этих параметров потока будет сказано в следующей лекции.