Мостовых переходов

Определение размеров отверстия

И методы его расчета.

Переходов. Общий размыв подмостового русла

Определение размеров отверстия мостовых

Тема 10

С водомерных постов в створ МП

Перенос расчетных расходов и уровней

В случае расположения водомерного поста в непосредственной близости от створа МП, перенос уровней Нр% (Нн%) с поста в створ МП производят по уклону водной поверхности в паводок, т.е.: Нр% (МП) = Нр% (ВП) ± ∆h = Нр% (ВП) ± I * L, где I – уклон, определенный по меткам ГВВ между створом МП и постом или же по эмпирическим формулам; L – расстояние между створом МП и постом.

При наличии одновременных наблюдений на посту и в створе МП перенос Нр% производится по графикам связи (рис. 3):

- соответствующих;

- сходственных (сравниваются уровни, находящиеся в одинаковых фазах – на переломах гидрографа, максимумы и минимумы);

- равнообеспеченных.

Во всех случаях необходимо учесть время добегания водных масс между постом и створом МП.

Расходы воды с поста в створ МП переносят с учетом изменения площади водосбора на участке «створ МП – водпост» и притоков на нем, по региональным зависимостям М (А), где М – модуль максимального стока по рекам-аналогам.

Согласно указаниям СНиП 2.05.03 – 84. Мосты и трубы. М., 1996 г. отверстия МП рассчитываются на пропуск расчетного расхода 1% или 2% вероятности превышения Qр% при расчетном уровне воды той же вероятности превышения Нр%. Эти РГХ определяются в результате гидрологических и гидравлических расчетов. С ними мы в общих чертах познакомились на прошлой лекции, а также при выполнении практических занятий.

Расчеты отверстий МП проводят на основе общего размыва подмостового русла. При этом расчеты могут быть выполнены двумя методами:

- по допустимой скорости течения воды под мостом;

- по балансу наносов.

Это в принципе равноценные методы. Первый метод (Л. Лиштван, В. Копыленко, В. Ципин) применяется в основном при проектировании МП на Ж/дорогах. Второй- (Е. Лорсен, О. Андреев) – на автодорогах. Он разработан Московской школой. Курсовой проект Вы делали 1-ым методом.

Нелишне напомнить Вам некоторые основные положения метода расчета общего размыва подмостового русла по допустимым скоростям течения воды.

Известно, что после строительства МП площадь живого сечения потока под ним ω_м будет существенно меньше площади поперечного сечения потока в паводки до строительства моста (в естественных условиях) ω_д. Поэтому, исходя из условия неразрывности потока:

Q = ω_м * V_м = ω_д * Vд (где Vд – скорость потока в створе МП в естественных условиях), средняя скорость потока под мостом должна возрасти. Это приведет к размыву грунта под мостом до глубины h_пр.

Расход воды под мостом после размыва будет равен:

Q = h_пр * Lм * Vпр. (1)

Обозначим q = Q/ Lм – в качестве удельного расхода воды под мостом, м3/с*м. Тогда из (1) следует h_пр = q / Vпр.

Установлено, что после размыва под мостом наступает т.н. динамическое равновесие наносов, т.е. когда количество наносов, поступивших к МП, будет равно количеству выносимых из под него. Скорость потока, которая соответствует этому условию, называют скоростью динамического равновесия Vдин. Исследования показали, что она зависит от глубины потока и размера частиц донных наносов под мостом.

Получены эмпирические формулы для определения величин Vдин и h_пр при условии равенства V_пр = Vдин в несвязных грунтах.

Когда в русле в процессе размыва вскрываются грунты более крупные, чем донные наносы, или связный материал (супеси, суглинки, глины), то размыв прекращается при условии равенства скорости течения под мостом т.н. неразмывающей скорости, т.е. Vм = Vнс. По своим величинам динамическая и неразмывающая скорости близки между собой и зависят от тех же факторов – глубины потока и размера частиц. В результате натурных исследований были получены эмпирические формулы для определения глубины русла под мостом после его размыва. Причем для связных грунтов учитывается сила сцепления частиц грунта между собой.

Величину соотношения глубин после и до размыва, как Вам, очевидно, известно, называют коэффициентом размыва, т.е. Р = h_пр / h_д.. Он изменяется от 1 до 1,75 – предельное значение, рекомендуемое СНиП 2.05.3 – 84.

В МУ, которыми Вы руководствовались при курсовом проектировании, приведены все необходимые расчетные зависимости и дана сама технология расчета параметров МП. При этом, если помните Вами была получена зависимость коэффициента размыва от ширины отверстия моста Р = ∫ (L). Таким образом, окончательный выбор размера отверстия моста должен решается с учетом типоразмера пролетов, условий расположения береговых устоев и опор, а также обеспечения подмостовых габаритов для пропуска судов.

Дата добавления: 2014-01-07