Приложение 4 (рекомендуемое). Расчет местного размыва у опор мостов

Приложение 4
(рекомендуемое)

Расчет местного размыва у опор мостов

Наибольшая глубина h (м) местного размыва, считая от уровня общего размыва подмостового русла, определяется в зависимости от режима наносов:

при поступлении наносов в воронку размыва ()

; (1)

при отсутствии поступления наносов в воронку размыва ().

, (2)

где b - расчетная ширина опоры, м;

Н - глубина потока перед опорой, м;

V - средняя скорость потока перед опорой, м/с;

- средняя взмучивающая скорость, м/с;

n - степенной параметр;

- коэффициент формы опоры;

- коэффициент косины потока,

; (3)

f - коэффициент, значение которого находят по графику (рис. 1), в зависимости от и угла косины (при принимают );

- длина опоры вдоль потока.

Степенной параметр определяем по формуле

. (4)

Если получено n > 1, то принимают n = 1.

Донную взмучивающую скорость в зависимости от вида грунта определяем:

для несвязных грунтов с крупностью мм

, (5)

где g - ускорение силы тяжести, ;

- гидравлическая крупность частиц наносов, м/с;

для мелких несвязных наносов () мм:

; (6)

для связных грунтов

. (7)

Средняя взмучиващая скорость для несвязных грунтов

; (8)

для связных грунтов

. (9)

Коэффициент формы для опор с постоянным поперечным сечением принимают: с круглым сечением ; овальным - ; прямоугольным - , а для опор с переменным поперечным сечением - рекомендациям, изложенным ниже.

Определение расчетной ширины и коэффициента формы опор с переменным поперечным сечением

Расчетную ширину опор с переменным поперечным сечением следует определять по формуле

, (10)

где и - коэффициенты, определяемые по графику рис. 2, в котором e - расстояние от дна до конца или начала элемента опоры;

;

, , - ширина соответственно нижнего, среднего и верхнего элементов опоры в пределах нижней половины потока.

При наличии в нижней половине потока двух элементов опор средний член в формуле (10) исключается. При наличии четырех и более элементов опоры (рис. 3) для нижнего элемента по определяют , для верхнего по устанавливают , затем по рассчитывают и для второго снизу элемента , а для 3-го элемента . Для элементов трапецеидальной формы в поперечном сечении потока за ширину принимается средняя ширина элемента. Сумма коэффициентов a всегда равна единице.

Расчетный коэффициент формы для опор с попеременным поперечным сечением следует определять по формуле

, (11)

где - коэффициент, учитывающий форму отдельных элементов опоры,

; (12)

, , - коэффициенты формы соответственно для нижнего, среднего и верхнего элементов опоры в пределах нижней половины потока;

- коэффициент, учитывающий влияние полки у верховой грани опоры при ее ширине ширины находящегося выше элемента опоры, определяемый по графику рис. 2; в остальных случаях ;

- коэффициент, учитывающий влияние наклонной грани с верховой стороны опоры;

- коэффициент, учитывающий сквозность при обнажении свай;

- коэффициент, учитывающий влияние нижнего обреза плиты ростверка при его обнажении, определяемый по графику рис. 2;

- коэффициент, учитывающий наклон первого ряда свай с верховой стороны.

При наличии с верховой стороны и полки, и наклонной грани вместо в формулу подставляют значение (см. рис. 2).

Значение при коэффициенте заложения откоса определяют по графику рис. 4, в котором и - расстояние от дна водотока соответственно до низа и до верха наклонной грани.

При ; (13)

При , (14)

где - значение, взятое по графику рис. 4.

При обнажении свай значение коэффициента определяют по графику рис. 5 или по формуле

, (15)

где N - число рядов свай в сечении, перпендикулярном направлении потока;

S - расстояние между сваями, м;

d - диаметр или ширина свай, м.

При обнажении свай за ширину элемента опоры в формуле (15) принимают ширину одной сваи.

Значение коэффициента при определяют по формуле

, (16)

где - угол наклона свай вдоль течения.

При принимают .