Hur väljer man ett sätt att stärka kusten? Vad är rätt bankskyddsmetod?

SÄKERHETSSYSTEM AV RIVERS OCH VÄRDARE: +7 (495) 544-75-77; +7 (495) 544-74-55; [email protected]

Kriterier och alternativ för att välja ett sätt att stärka kusten.

Ojämn sedimentjordsling, beroende på jordstrukturens egenskaper och dess grund, orsakar konstruktionstid och produktionsmetoder deformering av skyddsstrukturer. Därför är användningen av moderna metoder och metoder för att beräkna elementen av hydrauliska strukturer för att stärka reservoarbankerna mycket relevant, liksom den tekniska och ekonomiska jämförelsen mellan olika alternativ av befästningar.

Tillåt inte att utföra skydd mot skydd mot människor som avskyr dig från att utforma och / eller övertyga dig om att uppmätning och utformning inte är nödvändig, inte en oumbärlig del av "process" för bankskydd!
Du är vilseledande! Brist på kunskap, erfarenhet och administrativa resurser (designers, arkitekter, visualisatorer), viljan att tjäna trots att du försöker passera som ett bekymmer för "din plånbok"!

Garantiperioden låter dig inte rädda dig från ytterligare drift och ibland från återuppbyggnadskostnader, som ibland motsvarar byggandet av en ny struktur!

Vatten förlåt inte misstag! Ej korrekt valt teknik med individuella funktioner i lokala förhållanden - en garanti för dina ekonomiska och känslomässiga störningar!

Besparingar under kustskydd är endast möjliga inom ramen för en detaljerad bedömning av önskemål och möjligheter i processen med "teknik och estetisk dialog" mellan kunden och entreprenören - DESIGN!

Följande alternativ är ganska tillförlitliga för långsiktigt bankskydd och förstärkning av deformerande vallar:

Anordningen av en kvarhållande armerad betongvägg på stapelbunten (pålar eller pålar) med efterföljande fyllning av sinusdräneringsmaterialet (sand, sand och grus); (bild 1)

Fördelar: strukturell styrka, estetiskt utseende, hållbarhet;

Nackdelar: höga kostnader för kapitalinvesteringar, hög metallkonsumtion per 1 rm, arbetskraftsinmatning under konstruktion, hög konsumtion av betong, höga kostnader för byggverksamhet.

Omfattning: bosättningar, bosättningsområden av befolkningen, flodhamnar, industrianläggningar.

Montering av ett prisma från en sten vid basen av en befästning med återfyllning av sinus med dräneringsmaterial (fig 2);

Fördelar: enkel konstruktion, låg kostnad för kapitalinvesteringar, vattenpermeabilitet;

Nackdelar: Relativ låg hållbarhet, olägenhet att närmar sig vattenytan, relativt liten höjd på stranden förstärkning (2-4 m.);

Omfattning: Dammarnas kust och backar i reservoarer; Obs! Använd som byggmaterial en fragmentarisk eller krossad stenplatta, igneösa metamorfa eller sedimentära stenar som inte har några tecken på förväxling. De mekaniska egenskaperna bör inte vara lägre än:

  • på styrka - 20 MPa;
  • på frostmotstånd - MRZ -150;
  • stentäthet inte lägre än 2,0 t / m3.

Ungefärlig stenstorlek efter fraktioner:

Fästning av kusten längs en sluttning med en bankett vid basen för förberedelse från sand och geotextil av typen "dornit" (figur 3).

Fördelar: enkel konstruktion, dess vattenpermeabilitet, låga kostnader för kapitalinvesteringar;

Nackdelar: Relativ låg hållbarhet, olägenhet till vattenytan

Omfattning: Dammarnas kust och backar i reservoarer. Obs! Använd som byggnadsmaterial en fragmentarisk eller krossad tallriksten, igneösa metamorfa eller sedimentära stenar som inte har några tecken på förväxling.

Mekaniska egenskaper bör inte ligga under:

  • på styrka - 20 MPa;
  • på frostmotstånd - MRZ -150;
  • stentäthet inte lägre än 2,0 t / m3.

Ungefärlig stenstorlek efter fraktioner:

Anordningen av en trappstödmur, förstärkning i form av boxformade gabioner av "Terramesh" -systemet med återfyllning av sinus med avloppsmaterial (sand, sand och grusblandning) (Fig.4).

Fördelar: utseende estetik, organisk integration i miljön, design flexibilitet, dess permeabilitet och hållbarhet.

Nackdelar: den relativt höga kostnaden för kapitalinvesteringar.

Omfattning: reservoarernas kust, särskilt i bosättningar, ett rekreationsområde, på industrianläggningar.

  • 1. Gabioner läggs på geotextiler och sandpreparat t = 10 cm.
  • 2. Avloppsmaterial (sand, sand och grusblandning) används som återfyllning av hålrum och bihålor.

Montera sluttningen med en lutning på upp till 1: 3 gabionstrukturer av Jumbo-typgabionerna för beredning av sand och geotextil av dornittypen (bild 5).

Fördelar: estetiskt utseende, strukturell flexibilitet, dess vattenpermeabilitet och hållbarhet.

Nackdelar: att begränsa lutningen för 1: 3, lutningshöjden för 4 m, den relativt höga kostnaden för kapitalinvesteringar.

Omfattning: Dammarnas kust och backar i reservoarer.

  • 1. Gabioner läggs på geotextiler och sandpreparat t = 10 cm.
  • 2. Tjockleken på gabioner, beroende på analysen av alla laster, kan variera från 0,5 m. upp till 0,3m.
  • 3. Avloppsmaterial (sand, sand och grusblandning) används som återfyllning av hålrum.

Montera sluttningen av förgjutna betongplattor för förberedelse av murar och sand med en preliminär anordning i undervattensdelen av banketten av sten och armerad betongstopp (bild 6).

Fördelar: strukturell styrka, estetiskt utseende, hållbarhet.

Nackdelar: höga kostnader för kapitalinvesteringar, hög konsumtion av betong och förstärkning.

Omfattning: Förbud av bosättningar, backar av dammar, reservoarer.

Bankskyddsvägg av PVC-arkhög, förankrad i marken (Fig.7).

Fördelar: strukturell styrka, estetiskt utseende, hållbarhet, inte hög kostnad för kapitalinvesteringar

Nackdelar:, behovet av dränering för att dränera grundvatten.

Omfattning: Kyrkor av bosättningar, förtöjningar, reservoarer.

Fig. 1. Bankskydd i form av en hållvägg på pålar eller skal, skal med återfyllning av sinusdräneringsmaterialet.

Fig. 2. Bankskydd i form av ett prisma av sten i botten av befästningen med återfyllning av sinus med dräneringsmaterial.

Fig. 3. Bankskydd i form av en stenig kontur med återfyllning av sinusdräneringsmaterialet.

Fig. 4. Bankskydd i form av en trapphållfast vägg av boxformade gabions i Terramesh-systemet med sinusfyllning med dräneringsmaterial.

Fig. 5. Bankskydd av lutningen med jumbo-typ gabionstrukturer för beredning av sand- och geologiska textilier av Dornit-typen med bröstfyllning med sand.

Fig. 6. Bankskydd med prefabricerad armerad betong från plattor för förberedelse av murar och sand med en preliminär anordning i undervattensdelen av banketten av sten och armerad betong.

Fig. 7. Bankskydd genom en vägg av PVC-arkhöga förankrad till marken

Modern bankskyddsteknik

Modern bankskyddsteknik

För att skapa säkra naturförhållanden för efterföljande konstruktion, skydd av territorier och landskapsförbättring, är det ofta nödvändigt att stärka stränderna av naturliga och artificiella reservoarer.

Möjliga orsaker till förstörelse av land

Det kan finnas flera orsaker till förstörelse, men alla är huvudsakligen bildade av vatten- och vindkraftverk: vågor, vassflöden, vassflöden på flodböjar, ebbs och flöden, översvämningar och översvämningar.

Slitbanan på markbasen från kustens sluttning uppträder vanligtvis i följande fall:

  • dålig jordningstabilitet vid skjuvning / förskjutning;
  • överdrivet hög höjd på sluttningen nära destruktionstomt
  • fysiska, dynamiska och statiska belastningar på toppen av sluttningen;
  • Närvaron av en ganska brant lutning på platsen förstörs (med en stor lutningsvinkel);
  • jordbävning eller fysisk vibration
  • regelbunden tvättning av stranden och vågornas inverkan;
  • förändringar i grundvattnets nivå och tillstånd.

Konsekvenserna av en kollaps i kusten är extremt negativa, inte bara när det gäller den estetiska komponenten utan också ett antal andra problem: grundande, förstörelse av transportinfrastrukturanläggningar (vid passage av motorvägar genom sluttning eller sluttning), delvis eller fullständig förstörelse av hus och andra byggnader. för förskjutningar av jordbasen i närheten, etc.

Beroende på de specifika arbetsförhållandena och de angivna uppgifterna kan strängförstärkningen genomföras med olika tekniker och med olika material. Tänk på de viktigaste metoderna för att stärka kusten, som för närvarande används i Ryssland.

Trä högar

Trä högar används ofta för att stärka stående vattenkroppar - det här är en effektiv kustbevakningsteknik som kan bestå i många år och under snabba flöden, men det är otillräckligt i denna kvalitet på grund av att många andra mer effektiva metoder uppstår.

Förstärkning av kusten med en logg (träbunkar)

Trästrådarna från befästningarna skyddar inte bara kusten, utan bildar också en estetisk utsikt över landskapet i området. Den mest populära är förstärkning av kusten med lärk. Kostnaden för arbete börjar från 5.000 rubel per linjär mätare, inklusive materialkostnaden.

Förstärkning av kusten med en logg (träbunkar)

Sheet höjning

Lackväggen stärker stranden genom att installera plast- eller metallhögar i form av en skyddande stödstruktur, vilket säkerställer fullständig avsaknad av tvättning ur marken och skyddar undervattensdelen av stranden.

Metal tunga larsen

Tunnelbanans skyddsmetod anses vara den mest effektiva (Larsens tunga, metall, PVC och sammansatt tunga), men det är inte alltid lämpligt. Att arbeta på branta, branta banker inom en stads- eller industrilokal kan inte göras utan att installera högar. Men i den naturliga miljön kommer de att se utlänning.

PVC-fästning

Betongar stranden

Den klassiska metoden för att skydda kusten - att hälla problemstranden med betong bildar ett tillförlitligt bankskyddssystem, men sådana strukturer ser otrevliga ut i någon miljö. Därför används betongtekniken vanligen i sällsynta fall (konstruktion av dammar, vattenkraftverk etc.) och / eller betongytan är täckt med ett lager av dekorativt trim.

Naturstenläggning

En dyrare, men också mer estetisk, metod för att skydda kusten med en natursten gör det möjligt att uppnå hög effektivitet av befästningar, inte mindre tillförlitlig än betong. Att lägga kullerstenar eller behandlade stenar på botten, sängen och bankerna av behållaren bildar en solid och hållbar struktur, monumentala och estetiska utseende.

Stärka kusten med natursten

Kombinerat sätt att stärka kusten

Användningen av en kombinerad kustförstärkningsteknik är nödvändig för att skydda reservoarer med höjdsskillnader och olika grundar för kustjorden. Denna metod är också populär för att skapa hållbara och samtidigt estetiska skyddande strukturer.

Gabion förstärkning

Effektiv förstärkning av kusten utan att ändra sitt utseende - Gabionboxar av metallnät fylls med stenar och installeras av forsar på kustens sluttning, vilket bildar det naturliga skyddet av jorden från kollaps.

Stärka stranden med gabions

Under åren har skyddskonstruktionen blivit alltmer hållbar, alltvasket mark kan såas med grönsaksskikt för att ge strandarna ett ännu mer naturligt utseende. Effektiv i lugnt vatten utan ström och vågor.

Stärka stranden med gabions

Kostnaden för installation och förstärkning av kusten med gabionstrukturer är från 5.000 rubel per kubikmeter, inklusive materialkostnaden.

Geomatförstärkning

Anti-erosionsmatta är ett slitstarkt vävt material som gör det möjligt att effektivt konsolidera även marken som redan har utsatts för erosion. På grund av den hållbara förstärkningen av bulkmaterialet fixar geomaten på ett säkert sätt kustens sluttning, vilket gör det immuniskt mot negativa naturliga faktorer. Under åren är rotsystemet av gräsmattor på stranden som ska stärkas sammanflätat med mattan, vilket skapar ytterligare förstärkande bindningar. Materialet är extremt effektivt på små backar, på branta ytor rekommenderas användning av volymgaller.

Förstärkning och förstärkning av backar genom geomat

Kostnaden för arbete på förstärkning och förstärkning av backarna med en geomat startar från 300 rubel per kvadratmeter, inklusive materialkostnaden.

Geogrid förstärkning

Stärkningen av kusten med en geogrid är en av de nyaste metoderna för kustfestning. Polymera volymetriska geogrider används för att bilda en pålitlig ram vid kustens sluttning och cellerna i materialets moduler fylls med sand, jord, småsten och andra material för att bilda ett flexibelt system för pålitlig kustfixering.

Förstärkning av kusten med en geogrid

Den klassiska utsikten över kusten döljer grunden för strukturen, så vi ser den vanliga naturkusten, som kan förbli ren eller planterad med vegetation.

Förstärkning av stranden med en geogrid

Det är geosyntetik som nyligen har blivit alltmer använd i industriellt och privat bankskydd - priserna på geogrider är tillgängliga för både kommersiella organisationer och individer.

Förstärkning av kusten med en geogrid

Kostnaden för att förstärka och stärka geogridens sluttningar börjar från 700 rubel per kvadratmeter, inklusive materialkostnaden.

Förstärkning och förstärkning av sluttningar med geogrider

Förstärkning och förstärkning av sluttningar med geogrider

Installation av geotextilrör

Geotextilrör är speciella behållare som, om så är nödvändigt, kan ha vilken storlek som helst (längd, bredd, omkrets), sys av höghållfast polypropen geotextil. Den speciella vävningen av geotextil bildar porer som tillåter vatten att flöda enbart i en riktning - utanför geotextilröret och därvid säkerställa att förfylld jord eller sand hålls kvar i behållaren av fasta partiklar. Användningen av geotextilrör gör att du kan stoppa processerna för erosion av kusten och skydda territoriet från de destruktiva effekterna av översvämningar även i svårtillgängliga platser där annan teknik för att skydda och stärka stranden kanske inte är effektiv.

Genomförandet av landskyddande byggnadsarbeten i landets nordvästra region är en vanlig praxis på grund av den otillräckliga kvaliteten på lokala markar som lätt förstöras på grund av naturliga faktorer. Och det är inte förvånande att Ryssland, efter ett civiliserat Europa, också byter till att använda mer effektiva och billigare teknologier för att skydda vattenkropparnas banker från erosionsförstöring.

Sätt att stärka kusten av en naturlig eller konstgjord reservoar

Problemet med att stärka kusten oroar särskilt de personer vars fastighetsobjekt ligger nära vattenkroppar av konstgjort eller naturligt ursprung. En vacker utsikt över vattenytan ökar attraktiviteten hos bostäder och kommersiella byggnader, vilket påverkar deras värde. För att kunna njuta av kommunikation med vattenelementet för längre tid, är det nödvändigt att utföra bankskyddsåtgärder i rätt tid. Annars kan vattnet, som har stor destruktiv kraft, väcka en gradvis sedimentering av jorden i kustzonen och till och med bidra till dess partiella sammanbrott. De utblåsta stränderna är farliga för en person och hans egendom (rörlig och obeveklig), eftersom marken helt enkelt kan "komma ur vägen". Dessa processer påverkar plantorna planterade på platsen av landskapsdesigners. Det är bättre att ta hand om på förhand för att stärka reservoarens stränder, utan att vänta på utseendet av alarmerande symptom på kustområdenas förstöring. Om förebyggande åtgärder inte genomfördes i tid, kan processen för kustnedbrytning avbrytas. Det finns flera effektiva tekniker för att utföra bankskyddssystem på hög nivå.

Kapitalskydd

För att minimera sannolikheten för skador på kustremsan från de skadliga effekterna av vatten tillåter kapitalbankskydd. Teknik som bygger på användningen av gabioner, geomater, spår, hydrauliska konstruktionstyper av betong, specialvolymerad betongkonstruktion kan hänföras till denna grupp av skyddsåtgärder.

Metod nr 1 - Gabioner

Gabioner är nät av galvaniserad dubbelvridad tråd, som läggs ut i en låda på installationsplatsen och fylls manuellt med en stor natursten. För tillförlitlig fastsättning av enskilda konstruktioner på marken används speciella ankare. Mellan en låda snodd tråd. Efter att gabionen är delvis fylld med stenpåfyllning, installeras så kallade "hävarmar" som inte tillåter att de motstående väggarna av lådan "divergerar" till sidorna.

Bankerna av reservoar, befästa med gabionstrukturer, eroderar inte och smälter inte. Under många år upprätthålls kustens kontur, som ges under kustskydd. Denna teknik, som länge används i Europa, har hittat sin tillämpning i Ryssland. Du kan se gabionstrukturer på dammar, floder, bypasskanaler och andra vattenkroppar.

Flodens kust är snyggt inramad med gabionstrukturer som har en strikt geometrisk form. Natursten i nätboxar harmoniserar perfekt med höstskogen

Metod nr 2 - PVC-tunga

Bladhögar, gjorda på basis av PVC och kompositmaterial, gör det möjligt på kortast möjliga tid att stärka kusten. Denna metod för bankskydd anses vara låg budget. Mest av allt är PVC dowel lämplig för att ordna branta banker. En av fördelarna med detta material är möjligheten till återvinning. Under installationen är enskilda plåtar uppställda i en solid tät vägg. Pålitlig anslutning av intilliggande element säkerställs genom ett längsgående ribbutsprång som är närvarande på varje arkspole. Submersion av enkla eller parade PVC-dycken utförs med hjälp av autonom hydraulisk utrustning, utvald enligt markförhållandena.

Schematisk representation av installationen av plåtar av PVC-material, vilket möjliggör för att stärka den branta branta banken av en konstgjord eller naturlig reservoar

Dekorativt bankskydd

Den andra gruppen av material som används vid kustskyddsåtgärder innefattar natursten och trähögar. Dessa naturliga material kan inte bara skydda vattenkropparnas stränder från erosionsprocesser, utan också ge dem en estetisk överklagande.

Metod nr 1 - Träpinnar

Som källa material för tillverkning av timmer staplar används massivt trä. Oftast är lerk eller ek vald för detta ändamål. Ökad preferens ges till östsibirisk lerk som, i vatten, kan bevara sina egenskaper i ett halvt sekel. Den branta stranden, inramad av oljade lärjarkuponger, noggrant utvalda i diameter, ser väldigt imponerande ut. Särskilt om i närheten av vattenspegeln finns en struktur uppbyggd av en rundad logg. Betongfästningar, förlorar naturligtvis trähögar, eftersom de ser grått och tråkigt ut. Men med tiden kan träet mörkas, vilket kommer att försämra de dekorativa egenskaperna hos strandskyddsstrukturen. Mörkningen av loggar beror på mängden organisk material i vattnet. När du väljer ett träd bör du överväga klimatfunktionerna i regionen.

Montering av träpäls kan utföras från stranden med hjälp av specialutrustning eller en enkel manuell metod. Moderna modeller av dredgers gör att du kan installera trähögar från dammen. Att stärka reservoarernas banker med hjälp av stockar är opraktiskt att utföra på mobila och lösa markar.

En snyggrad med lerkartsloggar betonar skönheten i reservoarens strand, förhindrar dess deformation under påverkan av vattenets destruktiva kraft. Förstärkning av stranden med träspackor säkerställer ett säkert tillvägagångssätt för behållaren

Metod nr 2 - Natursten

Dumpning av kusten med natursten av olika storlekar appliceras på långa sluttande stränder. Vinkeln på sluttningen av stranden bör inte överstiga 20 grader. I närvaro av tillfartsvägar för transport av stenblock eller stenar används fordon. På svårtillgängliga platser utförs arbete manuellt. Innan du lägger stenen är det obligatoriskt att förbereda ytan på stranden. Om vi ​​försummar detta skede sänker stenarna helt enkelt i marken, mättad med vatten. För att förhindra att det händer är det nödvändigt att lägga en stödjande bas på den förstärkta kustzonen, såsom geotextil, geogrid eller geogrid.

Reservoarens försiktigt sluttande strand förstärks av en volymin geogrid, vars celler fylls med fina fraktionerande murar. Cellväggar förhindrar att spackel glider in i behållarbädden

Enheten av stenslottet vid byggandet av kusten av en konstgjord dekorativ dam. Det hårda arbetet med att lägga stenblock görs manuellt av murare.

Förstärkning av kuststrimlen av en reservoar med hjälp av en "sten slott" -anordning anses vara ett mer krävande sätt. Den här termen på professionella murare kallas det täta läggandet av stenar (stenar vars diameter överstiger 10 cm). För varje sten är valplatsen vald med hänsyn till dess form och färg. I detta fall överförs stora stenar av mästare med hand. För förändring av en professionell i deras fält kan dra några ton stenar. Denna metod för bankskydd har stor fysisk ansträngning, men i slutändan visar det sig inte bara att stärka reservoarens strandlinje utan också att ge den ett speciellt, unikt utseende.

Stärka stränder med biomater och växter

Bankskydd baserat på bioengineeringsteknik anses vara den mest tidskrävande och tidsödande. Med detta tillvägagångssätt skyddar reservoarens banker mot erosion:

  • biomater gjorda av lin eller kokosnötfibrer;
  • Växter, speciellt utvalda av experter för att plantera längs kusten.
  • trä och natursten.

Som växter är de vanligaste pilarna (pil, svart poppel, etc.), liksom buskar (havtorn, amorfa, blåsfrukt, etc.). Också lämpliga är makrofyter, som inkluderar sedge, cattail, reed, marsh-karamell, manna, calamus, rush och andra arter av växtvärld, perfekt intill vatten. Alla växter bör ha ett kraftfullt, välförgrenat rotsystem. Växter väljs utifrån graden av deras motstånd mot översvämning. Klar gräs läggs på kustzonen. Denna process kallas kusthöjning trimning.

Förstärkning av stränderna i en konstgjord damm, byggd på platsen av en tidigare ravine, utförd av plantering av växter och pilträd

Bioengineeringsmetod för att stärka kusten används på behållare, vattenflödet i vilket inte överstiger 1 m / s.

Varaktigheten av stranden skydd

Vid konstruktion av en konstgjord reservoar i trädgården, är arbetet för att stärka bankerna i den framtida strukturen bäst utförd i pitens utvecklingsstadium.

Installation av loggpannor som produceras vid scenen av skålen hos en konstgjord reservoar. Efter registrering av kusten fortsätt till sin fyllning med vatten.

Om genomförandet av ett storskaligt projekt planeras, kommer bankskyddet att överlåtas till professionella företag som har särskild utrustning och utbildad personal. I naturligt vatten utförs arbete på lämplig tid för förebyggande ändamål eller på kort tid när det finns hot om att kusten förstörs. Tidig upplösning av problemet kommer att spara pengar och förhindra katastrofala följder för anläggningar byggda på reservoarens banker.

Rekommendationer Rekommendationer för att stärka sluttningarna av brokonstruktioner och vallar på klämdelarna i floder med grova stenmaterial

ALL-UNION SCIENTIFIC FORSKNINGSINSTITUT AV TRANSPORTSTRUKTUR

REKOMMENDATIONER
OM FÖRSTÄRKNING AV DELAR AV BYGGNINGAR AV BRIDGE TRANSITIONS OCH BULKS PÅ PRESSERINGSOMRÅDEN FÖR RIVERS FRÅN STENMATERIALEN

Förord

Dessa rekommendationer, som är avsedda att användas vid konstruktion av broar och vallar, handlar om metoden för beräkning av överfyllningsfästningar vid skydd av lutningar vid övergångsställen (omdirigering av dammar, tvärgående regleringsstrukturer och anropssamtal) och vallar på trycksektionerna av floder från longitudinella strömmar.

Tekniken innefattar bestämning av den erforderliga storleken av en homogen sten eller deformation av en befästning vid användning av ett material med en icke-likformig partikelstorlek av en given partikelstorleksfördelning såväl som den erforderliga tjockleken på befästningen.

Arbetet ger rekommendationer om syftet med att bestämma effekteffekterna på lutningsstrukturerna, erhålla baslinjedata för utformningen av befästningen, beräkna sektionen av den konvexa banken och anordna de tvärgående strukturerna för att minska kraftens effektseffekt på vallarnas sluttningar och banker på floderna.

Arbetet gjordes i enlighet med programmet för att lösa ett vetenskapligt och tekniskt problem 0.85.01 "Utveckla en vetenskaplig och teknisk grund och en uppsättning åtgärder för att förbättra användningen av vattenresurser och vattenskydd", som godkändes av resolutionen från USSR: s ministerråd för vetenskap och teknik nr 435 av den 10 december 1976 stad

Rekommendationerna utvecklades i laboratoriet för brohydraulik och hydrologi vid avdelningen för forskning och design av järnvägar ZNIIS kandidater tehn. Vetenskap V.Sh. Tsypin och G.Ya. Volchenkov med deltagande av Ing. NL Mojhes under den allmänna vägledningen och med deltagande av Cand. tehn. Sciences. VV Nevsky.

Ställföreträdare. Institutdirektör

Head. Institutionen för undersökning och design av järnvägar

1. ALLMÄNNA BESTÄMMELSER

2. BESTÄMNING AV HYDRAULISKA KARAKTERISTIKER AV FLÖMEN UNDER DESIGNERING AV STYRNING AV BULKADE AVSNITT OCH TRYCKOMRÅDEN

3. BESTÄMNING AV DE URSPRUNGLIGA DATA FÖR DESIGN FÖR STÄRKNING AV SIDAN AV FACILITETER FÖR BRIDGE TRANSIT

4. ÅTGÄRDER FÖR ATT REDUCER STRÖMFÖRBRUKNINGEN AV FLOWEN PÅ BALANSEN OCH STRANDEN PÅ KLISTERNA

5. BERÄKNING AV FÖRDELNING FRÅN HOMOGENOUS PÅ STOR MATERIAL

6. BERÄKNING AV DISCUSSION FRÅN HOMOGENOUS MATERIAL I STORA MED EXPONERING FÖR LONGITUDINAL FLOWS

Bilaga BERÄKNING AV TRANSVERSE DEL AV FLEKSIBEL STYRNING PÅ BULK ROUND

1. ALLMÄNNA BESTÄMMELSER

1,1. Roughing sten används för att skydda konstruktionens sulor och sluttningar, huvudsakligen från vågaktivitet och erosion genom längsgående flöde 1. Skissen hänvisar till en av de mest lämpliga typerna av befästning inom området permafrost, höjning och stor nedbörd av jord i närvaro av lokalt byggmaterial - sten.

1 Beräkningen av överbeläggningsfestningar under vågeffekter ges i СН 288-64 [1].

1,2. Omfattningen av bergplaner är begränsad till de hydrologiska förhållandena som anges i tabell 1. Bestämning av kraftpåverkan, som kräver kraftigare förstärkning, finns i enlighet med klausul 5.2.

Typ av kraft

Tillåten beräknade värden

Snabba upp till 4-5 m / s

Hastighet upp till 4 m / s

Tvärgående strukturer (med en korsvinkel på mer än 45º)

Snabba upp till 3,5 m / s

Våghöjd upp till 1,7 m

Statisk isbelastning när vattennivån förändras

Bundle Bundle

Istjocklek mindre än 0,5 m eller 1 m i smala kanaler (upp till 50-60 m)

1,3. Materialet av natursten för enheten skisserar, men bör ha tecken på förväxling och sprickor, lager av mjukrock och blötläggning. Tätheten av stenen måste vara minst 2 t / m 3.

Kraven på sten för frostbeständighet ges i tabell 2

Applikationer eller murar

Minsta graden av sten för frostbeständighet för områden med klimatförhållanden

måttlig och svår

Delar av konstruktioner som ligger i zonen med variabel vattennivå

Obs. Alla dessa krav är vanligtvis nöjda med material som härrör från klåda och metamorfa bergarter. Användningen av material från sedimentära bergarter måste vara tekniskt och ekonomiskt genomförbart, med hänsyn till den periodiska fyllningen av befästningen.

1,4. Användningen av ett homogent stenmaterial i utkastet är begränsat till en diameter av rundade stenar upp till 50 cm och icke-rullad (till följd av explosionen) till 70 cm. Stenen av större storlek, som bildar stora luckor i skissen, måste läggas i en beläggningsmetod (utan splittring). ) minst två lager.

Vid uppbyggnad av förstärkning av homogena stora stenar genom sättet att skissera (utan att välja ett ansikte) krävs en volym av material, vilket ger en förpacknings kontinuitetsfaktor av åtminstone acn = 1,7. Under kontinuitetskoefficienten förstår du förhållandet mellan ytan av stenprojektioner på sluttningen till ytan där stenarna ligger.

1,5. Den granulometriska sammansättningen av den osorterade sten som erhålls genom den explosiva metoden beror på styrkan och sprickningen av bergarterna, liksom typen och metoden för sprängning. Enligt SNiP IV-13 [2] är klassificeringen av stenar med hjälp av styrka uppdelad i mycket sprickad, medium och svagt sprungad och nästan monolitisk [3].

För nya stenbrott detekteras den granulometriska sammansättningen av stenmaterialet vid konstruktionssteget av specialister som designar och beräknar borrnings- och sprängningsoperationer, med hänsyn till storleken på den sten som krävs av detta objekt.

Man bör komma ihåg att för nästan monolitiska arrays kan man få en sten som är nära homogen. i fallet med mycket sprickor är stenen heterogen och vanligtvis inte större än 20-30 cm.

Vid den allra första approximationen kan spektrumet av fraktioner i materialet erhållet efter explosionen av medium och svagt sprungade massor tas från Tabell 3, där det högre innehållet av grova fraktioner hör till mer hållbara bergarter (över IV-VI-gruppen efter klassificering SNiP IV-13).

Diameter av stenar, cm

Det ungefärliga intervallet av fraktioner, viktprocent

2. BESTÄMNING AV HYDRAULISKA KARAKTERISTIKER AV FLÖMEN UNDER DESIGNERING AV STYRNING AV BULKADE AVSNITT OCH TRYCKOMRÅDEN

2,1. Om klyftan vid klämningsområdet hämmas av kanalen (belägen vid kustlinjen), används inhemsk djup och flödeshastighet vid basen av däcken vid platsen för den avsedda däckplatsen som beräkning.

När däcken är begränsad till bosättningen tas hushållsdjupet av strömmen på platsen för den avsedda platsen på botten av diken, med hänsyn till den totala erosionen.

2,2. I avsaknad eller brist på fältundersökningar bestäms det största inhemska djupflödet nära den konkava kusten beroende på placeringen av inriktningen i böjningen (fig 1).

Figur 1. Diagram för bestämning av djupet av flödet nära den konkava stranden

I zon I, belägen upp och ner från toppen av böjningen, respektive 0,5 ÷ 0,35 av sin övre del Stopp och 0,7 ÷ 0,8 nedströms Sbotten, flödesdjup i kanterna på kanalen längst ner på däcken hn (br) bestämd av tabell 4, beroende på typen av kanalprocessen och det genomsnittliga tvärsnittet av flödesdjupetn (br), passerar i flodbädden. (Stopp, Sbotten - respektive längden på den övre och nedre böjningen bestämd av kanalens axel).

Typ av kanal slingrande

Förhållandet mellan krökningsradie av flödena längs kanalaxeln, när flödet inte når rätt djup, till bredden

hn (br) med en byggkoefficient på - Hn (br) spytt konkav shore m

Fri och oavslutad

I resten av böjningen (zon II) - genom interpolering mellan gränssektionen av zon I och valsen.

Obs. De angivna zongränserna erhölls för de begränsade böljande kanalerna som är mest karakteristiska för trycksektionen av floder och utvidgas konventionellt till andra typer av kanalprocessen (fri och ofullständig böjning).

2,3. För raka sektioner av kanalen är den beräknade flödeshastigheten vn vid foten av vallängden bestäms av formeln

där v, H är flödet och djupet av flödet i genomsnitt över kanalsektionen (med hänsyn till den totala erosionen).

2,4. På krökta sektioner av kanalen är flödeshastigheten vn sluttningarna av dalens sluttning beräknad med formeln

där k r - hastigheten för ökning i hastighet vid den konkava kusten jämfört med den genomsnittliga flödeshastigheten över hela tvärsnittet av den (begränsade eller osträckta) kanalen, bestämd från tabell 5 eller med formeln

var - koefficienten för den relativa bredden av kanalen;

Bbr - kanalens bredd i kanterna;

Rmed - krökningsradie för flödet längs kanalaxeln bestämd i enlighet med punkt 2.5.

För specifikationerna för bestämning av medelhastigheten v för ett begränsat flöde i närvaro av en konvex banskärning, se 4.6.

2,5. Krumningsradie för flödet längs kanalaxeln, beroende på flodens hydromorfologiska parametrar och däckets läge samt åtgärder för att skydda den.

I en obegränsad kanal, när strömmen inte lämnar kanalens kant, värdet av Rc sammanfaller med krökningens krökningsradie och bestäms av data från topografiska och geodetiska och hydrometriska verk och i frånvaro av den senare - med formeln

där aoch - avstånd från mitten av ett steg av en böj Aoch (till dess topp (se fig 1).

Om flödet lämnar kanalens bäckar, bestämmer krökningsradie för flödet

a) i en ostressad kanal, såväl som i en begränsad kanal utan att skära en konvex bank vid däckens läge som ligger i kanalen parallellt med den konkava banken eller med en vinkel på högst 10 º vid kanalens ingång (fig.2) - enligt schemat (ris.3) eller med formeln.

- koefficienten bestämd av selektionen och i den första approximationen tas lika med 1,04-1,06.

ζ är en koefficient som tas till 0,6 i frånvaro och 0,55-0,6 i närvaro av en konvex bankklippning.

Om, vid beräkning med formeln (5) eller enligt schemat, axeln (fig 3) Rc visar sig vara mindre än den som erhållits med formel (4), då beaktas radien med formel (4);

b) under samma förhållanden, men i en vinkel mellan däckens axel och kusten vid ingången (motorvägen) i kanalen mer än 10º - som en första approximation med formeln (4) för ingångssektionen och med formeln (5) för resten av den bundna sängen (se Fig. 2).

Ingångsområdet måste vara åtminstone bredden av friflödeskanalen Bbr;

c) i närvaro av skärning av en konvex bank - enligt formeln (5).

Fig. 2. Alternativ för platsen för rutten i linje med:

1 - spåret; 2 - ingångsområde med a> 10 º

För att klargöra radien Rc under de villkor som anges i punkterna "b" och "c" är det önskvärt att utföra fysisk modellering.

2,6. Designen av befästningar bör ta hänsyn till möjligheten att deformera basens bas. De kan orsakas av:

a) i kanalen - genom att sänka bottenmärken när man flyttar sandkluster (sida, åsar, etc.); lokal erosion vid botten av däcken, vilket begränsar kanalprocessens naturliga förlopp Allmän erosion av sängen, begränsad av en däck;

b) på översvämningsplätten - överskrider den genomsnittliga flödeshastigheten vid basen av vallen ovanför översvämningsplattan som härdar för marken; Djuparnas hastighet vid botten av däcken, som uppstår under vågåtgärder, ovanför botten av flodplainen som förormer jorden.

2,7. I kanalen definieras sänkning av bottenmärken vid flyttning av alluvialkluster som skillnaden i flödesdjup (i kanterna av kanalen) bestämd av det största hushållsdjupet i enlighet med klausul 2.2 och vid tidpunkten för undersökningen.

Djupet av lokal erosion vid botten av hagen, som bildas i samband med förebyggandet av den naturliga kanalprocessen, för betingelserna för vattenflödet in i floodplain bestäms av formeln [4]

var är förhållandet mellan flödesdjupet vid botten av däcken efter erosion till det genomsnittliga djupet av flödet H i den övervägande delen av böjningen bestämd av formeln

M är koefficienten av formen av fästningar, lika med enhet för bergsutkastet;

Här är v den genomsnittliga flödeshastigheten över kanalsektionen;

v0 - erosionshastighet för jord som komponerar marken med medelpartikeldiametern d vid det genomsnittliga djupet av flödet, böjningen N;

g - gravitationsacceleration;

n är koefficienten för förstärkningens grovhet bestämd beroende på armeringsmaterialet; för bergskiktet ta n = 0,03-0,045;

m är inbäddningshastigheten hos däckhöjden;

- krökningsradie vid flödet vid bottnen (Bbr - bredd i kanterna av den tvungna sängen).

För en snabb bestämning av η och (endast för vattenförhållanden som når floodplain) rekommenderas värdena för att använda grafer (fig 4 och 3).

Figur 3. Diagram för att bestämma

Vid bestämning av suddhastigheten v0, jordens genomsnittliga partikeldiameter d finns för icke-sammanhängande mark genom partikelstorleksfördelning, för sammanhängande - med formeln

där Cr - beräknad koppling av sammanhängande jordar, ts / m2, fastställd enligt testdata.

Figur 4. Nomogram för att bestämma

För den beräknade erosionen Δh tar den största, bestämda på den beräknade nivån och för flödesförhållandena i kanterna av kanalen. I det senare fallet bestäms beräkningen av erosion med formlerna (7) och (8), i vilka istället för H, v och v0 ersätta motsvarande värden och vertikalt längs strömmens dynamiska axel.

2,8. Djupet av den totala erosionen hos kanalen vid basen av däcken bestäms av tillståndet för stabilisering av erosion när flödeshastigheten på den betraktade vertikala dynamiska hastigheten uppnås med formeln

var är den specifika vattenförbrukningen vid basen av diken.

2,9. Djupet av erosion vid botten av de floodplain-vallarna när den genomsnittliga flödeshastigheten överskrider den för översvämningsplattan för jorden bestäms av formeln

Djupet av erosion vid botten av floodplain däcken under vågaktivitet bestäms med den metod som beskrivs i [5].

Beräkningsexempel

Exempel 1. Bestäm flödeshastigheten vid foten av den konkava banken med en läggningsfaktor på m = 2,5 i sektionen av en krökt linje med avgränsad böjningskanal med en bredd i kanterna Bbr = 120 m och genomsnittligt djup Cbr = 2,7 m när vattnet når floodplain. Medelhastigheten och djupet av flödet i kanalen vid en given vattennivå är v = 1,8 m / s respektive H = 3,8 m.

Stegets böjning och avståndet från böjningssteget till dess topp (se fig 1) är lika med λoch = 580 m, ochoch = 190 m.

Först definierar vi krökningsradien längs böjens axel med formeln (4) när flödet passerar i kanterna av kanalen:

Enligt tabellen.1 vid 3,7 och m = 2,5 finner vi där djupet av flödet (passerar i kanterna av kanalen) vid den konkava banan är hn (br) = 1,3 Nbr = 1,3 × 2,7 = 3,50 m, och för en given nivå m.

Enligt formeln (5) med ξ0 = 1.04 och ζ = 0.5 finner vi krökningsradie för flödet längs kanalaxeln vid en given nivå:

Enligt tabellen. 2 när vi finner hastighetshastigheten vid den konkava banken K r = 1,13. Med formeln (2) är flödeshastigheten vid foten av escarpment lika med vn = 1,8 · 1,13 = 2,03 m / s.

Exempel 2. För villkoren i exempel 1 bestämma djupet av den lokala erosionen vid foten av en konkav bank, förstärkt genom skissning. Sängen består av grus-sandigt material med en genomsnittlig partikeldiameter av 6 mm. I kanalerna i kanalen i den betraktade sektionen på vertikal längs flödes dynamiska axel är djupet och hastigheten respektive 3,1 m, = 1,6 m / s.

Bestäm djupet av lokal erosion A h för den beräknade nivån. Ytterligare baslinjerdata: Ta korvkoefficienten förstärka n = 0,04;

med formeln (9) är suddningshastigheten lika med

Enligt schemat (fig 4) med n (1 + m) = 0,04 (1 + 2,5) = 0,14 och vi bestämmer förhållandet av flödesdjupet i botten av den konkava banken efter erosion till det genomsnittliga djupet av flödet inom det aktuella området η = 1,14.

Enligt formeln (6) är erosionsdjupet A h = 1,14 · 3,8 - 4,6 ri = 1,26.

Enligt formeln (6) är erosionsdjupet A h = 1,26 · 3,1 - 3,50 = 3,90 - 3,50 = 0,40 m.

För den beräknade erosionen som tas enligt punkt 2.7, Δh = 0,40 m.

Exempel 3. För förhållandena i exempel 1 bestämmer djupet av den totala erosionen vid basen av däcken, vilken hämmar kanalen från sidan av den konkava banken. Den genomsnittliga flödeshastigheten i kanalen har ökat från 1,8 m / s till 2 m / s.

Enligt beräkningen (se exempel 1), K r = 1,13; med formeln (2) är flödeshastigheten vid botten av höjden vn = 2 × l, 13 = 2,26 m / s. Därefter är med formeln (11) djupet av den totala erosionen vid basens bas lika med

3. BESTÄMNING AV DE URSPRUNGLIGA DATA FÖR DESIGN FÖR STÄRKNING AV SIDAN AV FACILITETER FÖR BRIDGE TRANSIT

3,1. För det uppskattade djupet av flödet hn vid foten av sluttningarna av brostrukturer accepterar:

a) för tvärgående strukturer i kanalen (spurs) - inhemsk djup, bestämd från undersökningsmaterial eller i enlighet med punkterna. 2,1- 2,2;

b) För tillvägagångsbanan och tvärgående strukturer på floodplain (traverser) - djupet på floodplain på platsen för den avsedda platsen för strukturen, med beaktande av backwater från begränsningen av floodplainflödet i enlighet med rekommendationerna [4]

c) För den övre strömmande dammen - det inhemska djupet av strömmen med hänsyn till den totala erosionen under bron och möjliga omformningar av kanalen som ett resultat av kanalprocessen; Vid differentiering av förstärkningen av dammen på de betraktade vertikalerna ovanför tvärsnittet är det nödvändigt att överväga bakvatten

3,2. Beräknad flödeshastighet vn vid basen av de tvärgående strukturerna bestäms de beroende på vinkeln för sammankopplingen av strukturerna till den skyddade banken eller vallen (fig 5) med användning av formlerna

Figur 5. Kors konstruktion: 1-design mål; 2 - toppen av strukturen

vid 90 º ≥ α ≥ 45 º

där vp (b) - flödeshastighet i levnadsförhållanden till anordningen av tvärgående strukturer på vertikalen vid basen av huvudtimmarna hos strukturen "definierad för kanalflödet med formlerna (1) eller (2) på de översvämningsområdena - med formeln (18);

Lr - den uppskattade längden av den tvärgående strukturen bestämd av formeln

L - längden på den tvärgående konturen är lika med den genomsnittliga längden av dess tvärsnitt under vatten och inriktningen sammanfaller med dess längdaxel och bestäms av formeln

LH - längden på den tvärgående strukturen är låg längs dess längdaxel.

3,3. Vid konstruktion av tvärgående strukturer (strukturer definieras designhastigheten vid de vallar eller stränder som skyddas, som maximal flödeshastighet i bubbelpoolen med användning av formeln

3,4. I avsaknad av tvärgående vapen bestäms den beräknade flödeshastigheten på vertikaler längst ner på ämneshögen av formeln angiven i [4].

hAzur, vAzur - djupet och hastigheten vid kanalens gräns och floodplainflödet i det ifrågavarande området, vid ett avstånd av X från övergångsaxeln (fig 6);

Bnx, Qnx jag - bredden av översvämningsområdet från kanalen till botten av däcken, belägen på ett avstånd X från övergångsaxeln, vid den flödeshastighet som passerar i denna sektion; De angivna värdena bestäms enligt rekommendationerna [4].

Figur 6. För att bestämma flödeshastigheten v n vid floodplain däcken

3,5. Den beräknade flödeshastigheten vid foten av den övre konstruktionsdiken bestäms beroende på brodelens morfologiska egenskaper och möjliga planerade och djupa deformationer:

a) i frånvaro av hålens översvämningsdel (broen överlappar endast kanalen) vn beräknad med formeln (1) för två varianter av kanalsektionen under bron: före erosion och efter erosion med största flödesdjup vid nedre delen av dammen (om detta är möjligt enligt prognosen för planerade deformationer). Till beräkningen ta högsta hastigheten vn;

b) i närvaro av en flodplains del av hålbredden ln jag De tar för beräkning högsta hastighet för de två angivna varianterna av kanalsektionen under bron.

För ställnadsskärsnittet före erosion (med skärning) bestäms designhastigheten av formeln

där Qpm jag - flödet av vatten som passerar broflodens del av bron (från sidan av den avledande damman i fråga) av bredden ln jag.

där Qn jag, Σ Qn - Kostnaden för vatten som strömmar i levnadsförhållandena för floodplain från dammen och två floodplains;

Q, QRB - full konsumtion och konsumtion som vanligtvis passerar i levnadsvillkor

R Q - koefficienten för att öka kanalflödet i broens hål jämfört med levnadsförhållandena, bestämda av formeln

p-koefficient bestämd av beroende

vRB, vb - den genomsnittliga flödeshastigheten, i frånvaro av begränsning, i huvudströmmen och i hela levnadsdelen;

jagb - längsgående sluttning av vattenytan hos en obegränsad ström;

Ldecember - beräknad spillbredd; med ensidig begränsning av flödet antas vara lika med spillets fulla bredd, med dubbelsidig - hälften av spillets bredd;

och - den koefficient som tagits och beroende på flödesbordets begränsning. 9 ch. US NIMP-72 [6];

här vm, vbm - genomsnittliga flöden, under broen och i delar av levnadsdelen vid broens bredd i frånvaro av begränsning;

K - koefficient bestämd av beroende

I det fall då bron överlappar bara kanalen anses ökningstakten för kanalflödet vara

Beräknad hastighet vn i ställningsavsnitt efter erosion bestämma:

med ensidig floodplain del av hålet - som i stycke "a"; med dubbelsidig översvämningsdel av hålet från sidan av den konkava betongen - också enligt formeln (1), där medelhastigheten över kanalens tvärsnitt

3,6. Flödeshastighet vn vid basen av avledningsdamman ovanför brygginriktningen bestäms de med beaktande av rekommendationerna i punkt 3.5, b enligt formeln (1), där medelhastigheten över kanalsektionen är lika med

var är lm - brohål;

enjag - del av avgångslängden (ai) rider en damm upp till vertikal vid botten av dammen.

3,7. Djupet av lokal erosion Δh vid korshuvudets huvud, massiva icke-översvämmade sporer och avledningsdammar bestäms av rekommendationerna från BCH 62-69 [7].

Reduktionshastigheten för lokal erosion från de genomgående spåren jämfört med de passiva, tas enligt NIMP-72, beroende på konstruktionens konstruktion och antalet rader av pålar (eller andra element) i spåret.

Djupet av lokal erosion vid en halvdel kan bestämmas genom att multiplicera djupet av lokal erosion, beräknad för en liknande icke-översvämd struktur, med koefficienten (hc/ hn) 0,4, där hmed - Semisens höjd.

Exempel 1. Bestäm flödeshastigheten före erosion vid foten av höger bankdamm (med utsprång: på banans axeli = 62,5 m och på ett plan vinkelrätt mot banans axel - med offset ai = 125 m) i bryggans inriktning och på avstånd a jag = 70 m från broens axel. Brohål lm = 320 m överlappar kanalen (Bbr = 250 m), 20 m kvar och ln jag = 50 m av höger flodplain. Hydrologiska egenskaper hos flodens levande del i anpassningen av bron vid beräknad flödeshastighet ges i tabell. 6.

Sektioner av levande sektionen

Medelhastighet, m / s

Bredd, m

Genomsnitt djup, m

Enligt beräkningarna (se [4], exempel 1 på s. 30) är ökningstakten för kanalflödet i broens hål R Q = 1,337. Sedan med formeln (20) finner vi flödeshastigheten Qpm jag, passerar broflodslätten av bron (från höger flodplain):

Den beräknade hastigheten (före erosion) vid foten av höger bankdamm i brosektionen finner vi med formeln (19):

För bestämning av flödeshastigheten vid foten av dammen (före erosion) på avstånd a jag = 70m från broens axel, först och främst med hjälp av formel (27), finner vi den genomsnittliga flödeshastigheten i kanalen vid den angivna mätaren (i denna mätare med hänsyn till bakvatten ökade det genomsnittliga flödesdjupet med 2 cm och i kanalen lika med H = 7,02 m)

Enligt formeln (1) är den uppskattade hastigheten vid basen av dammen på ett avstånd av 70 meter från bron lika med

Exempel 2. Villkoren i exempel 1. Det är nödvändigt att bestämma hastigheten på samma vertikaler efter erosion. Efter erosionen i broens hål är medeldjupet i kanalen H = 8,8 m vid foten av höger bankdamm K = 5,3 m. På platsen på ett avstånd av 70 m från bron H = 8,35 m, hn = 4,90 m.

För broinriktning definierar vi:

För anpassning ovanför bron på en jag = 70m:

4. ÅTGÄRDER FÖR ATT REDUCER STRÖMFÖRBRUKNINGEN AV FLOWEN PÅ BALANSEN OCH STRANDEN PÅ KLISTERNA

4,1. För att släcka flödeshastigheterna längs den närliggande däcken på floodplain bör man använda solida, raka, icke översvämmade traverser, vilka rekommenderas att ligga i undergraden i en vinkel av 70 - 90 °.

Traverser pressas från de närliggande däckens längdströmmar på floodplain, men påverkar inte driften av avledningsdammarna.

Traverser är inte nöjda om vågeffekterna är avgörande när man tilldelar befästningar till närmar sig (det vill säga mer kraftfulla befästningar krävs för att skydda mot vågeffekter än från longitudinella strömmar längs tillvägagångssätten). För en beräkning av de bestämda effekterna, se klausul 5.2.

4,2. För utvinning av kanalflödet från den konkava stranden bör tvärgående strukturer såsom spurs och en halvdamm användas.

Det rekommenderas inte att använda tvärgående strukturer på floder med intensiv isdrift, där iskram kan uppstå.

Massiva översvämmade sporer används vanligtvis för att skydda däcken på klämmorna.

Den uppskattade längden av fasta sporer är föreskriven från villkoret för begränsning av den levande delen av strömmen mindre än 15% med formeln

Den mest ekonomiska lösningen är att ansluta sig till undergraden i en vinkel på 70-90 °. Samtidigt är den optimala koefficienten för att lägga strukturens lutning, vilket säkerställer den minsta storleken på stenen i utkastet, (1,7-1,75) t0, var är t0 - naturstenens lagkoefficient (se avsnitt 5.3).

När korsningsvinkeln är mer än 45 °, kan den beräknade storleken på stenen i konturen endast minskas genom att minska den uppskattade längden av konstruktionen.

Om en ytterligare minskning av stenens storlek i utkastet behövs är det nödvändigt att ställa in korsningsvinkeln mindre än 45 °. I detta fall kan minskningen av stenens storlek uppnås genom minskning av den beräknade längden L p och vinkeln på korsningen a eller läggandet av sluttningar m. Effektiv minskning av stens storlek uppnås genom att sänka lutningen till m = 3 ÷ 3.5.

Genom konstruktion sporer och halv dammar används vanligtvis för att skydda den tvättbara stranden under planerade flodbäddsdeformationer, eftersom de är billigare (men mindre effektiva) än fasta sporer. Genom spursar mönster huvudsakligen från stapelrader.

Semi-dammar är massiva strukturer (vanligtvis gjorda av bergskikt), översvämmade under passage av högt vatten över flodbäddarna. Beräkning av end-to-end-konstruktioner utförs enligt rekommendationerna från NIMP-72; Halvpondens design och layout är [5].

4,3. Den skyddande fronten, som bildas av den översvämningsfria tvärgående strukturen, sträcker sig uppåt från designdelen till längden L p, ner - av längden x, definierad av formlerna: på raka och krökta sektioner vid rotationsvinkeln hos böjningsaxeln aoch ≤60 °

på krökta sektioner med aoch > 60 °

För att ett skyddat däckområde (bank) ska vara mellan intilliggande tvärgående strukturer måste avståndet mellan dem vara åtminstone längden på den skyddande fronten Z av den övre strukturen.

Vid arrangering av tvärgående strukturer ska den undre strukturen sticka ut från bubbelpoolen som bildas av den övre strukturen (fig 7). Banan av gränsströmmen för transitflödet, fixering av bubbelpoolen, beskrivs av en ellips med en liten avid = 1,4 literp och de stora semiaxerna. Abscissaaxeln X är belägen på en rak linje tangent till stranden vid skärningspunkten med strukturen längdaxel (se fig 7). Y-axeln är belägen i linje med det största avståndet från gränsströmmen för transitflödet från kusten (eller X-axeln med en krökt linje) på ett avstånd från den beräknade justeringen lika med

I vilket som helst mål som är beläget på ett avstånd X från Y-axeln avlägsnas gränsstrålen för transitflödet från X-axeln genom Y-segmentet lika med

4,4. För att minska kraftens effektseffekt på den konkava banken, när vallen faller in i kanalen, är det möjligt att anordna skärning av den konvexa banken. Klippdimensionerna beräknas på flödet som passerar genom kanterna av kanalen (med en sannolikhet att överstiga 40-50%), med hänsyn till de topografiska och geologiska förhållandena och begränsningen av kanalen.

Skärningsnivån tas 0,25-0,5 m över den låga vattennivån eller till nivån på det svagt brutna nedre markskiktet på översvämningsplätten, om det övre skiktet med lätt eroderat skikt som inte är mindre än 1-2 m tjockt ligger över den låga vattennivån. Om vid snittdelen är skillnaden mellan lindningarna på lågnivånivån mer än 0,3-0,4 m, är en längsgående lutning som motsvarar lutningen på kanalsängden fäst vid skärningen.

Fig. 7. Dimensioner av bubbelpoolzoner vid tvärgående strukturer: 1 - början av böjningen; 2 - tvärgående strukturer;
3-gränsströmmen av transitflödet; 4 - bubbelpool; 5 - böjens ände 6 - kanalens kanal.

4,5. Den yttre skäreggen är vanligtvis ordnad med en cirkulär kurva som smälter smidigt med kanterna på kanalen och är nästan symmetrisk med avseende på tvärsnittet med största hinder (bild 8).

Rulla av cirkulär kurva väljs utifrån villkoret att infoga i det tvärsnitt av skäret som föreskrivs:

a) med en enhetlig geologisk struktur av översvämningsplattan och kanalen - från villkoret att jämnheten mellan de snittna sektionerna och en del av vallen ωner, överlappar varandra till kanterna (fig 8, b);

Fig. 8. Skärning av en konvex bank:
a - skärplan; b - tvärsnitt av avsnitt I-I med en enhetlig geologisk struktur av dalen; i - samma med ojämn struktur:
1 - spåret; 2 - avgränsad gräns med en enhetlig geologisk struktur av dalen; 3 - samma med icke-enhetlig; 4 är ett tvärsnitt av skäret; 5- höjd

b) med en heterogen geologisk struktur över däckbredden, när det finns ett övre, lätt eroderat skikt över 1 m tjockt på flodsläden, baserat på det snittiga området 20-30% mer än området ωner (Fig 8, c).

4,6. Vid skärningsanordning beräknas den genomsnittliga flödeshastigheten i kanalen som en hushållsflödeshastighet med en koefficient Kavsnitt, bestämd med formlerna:

för villkoren i klausul 4.5.a

för villkoren i punkt 4.5.b

där ωRB - kanalens tvärsnittsarea i hushållets förhållanden vid uppskattad (eller annan ansedd) nivå;

Δωner - en del av däckområdet som hämmar kanalen ovanför dess kanter (se fig 8).

Om men formel (34) tar emot Kavsnitt ≤ 1, då koefficienten Kavsnitt bör betraktas som lika med en.

Exempel 1. Bestäm längden på spännens skyddsfront med en längd av L = 25 m, intill den konkava banken av en krökt kanal vid en vinkel a = 70 °. Vinkelrotationsvinkel a n = 96 ° (fig 9)

Figur 9. Vid beräkningen av längden på den nedre spåren

Med formeln (15) bestämmer du den uppskattade längden av spåren Lr = 25 · sin70 ° = 23,5 m. Med formeln (30) är längden på den främre skyddsfronten lika med

För den kryddiga delen av kanalen är längden på skyddsfronten med formeln (29) lika med Z = 7 · 23,5 ≈ 165 m.

Exempel 2. För villkoren i exempel 1 bestämma den minsta uppskattade längden av spåren belägen nedströms den som anges i exempel 1 med 80 m.

Låt oss rita en linje tangentiell till stranden vid korsningspunkten för strukturen (punkt A i figur 9). Denna linje kommer att vara X-axeln. Därefter kommer Y-axeln, som ligger vid punkten för gränsstrålens största avstånd från X-axeln, enligt formel (31) att vara belägen på avståndet från strukturens beräknade struktur

Det är lätt att verifiera att det beräknade målet är skilt från byggroten till punkt A på m. Y-axeln kommer att vara lägre än byggroten med m och nästa konstruktion kommer att ligga under Y-axeln på X = 80 - 49 = 31 m.

Hitta ellipsens axel, som beskriver gränsvärdet för transitflödet:

halvaxel a y = 1,4Lp = 1,4 · 23,5 ≈ 33 m, stor m. Enligt formeln (32) i X-sektionen = 31 m kommer gränsstrålen för transitflödet att separeras från X-axeln med m.

Från fig. 9, bestämmer vi att längs platsen, som ligger 80 m från botten av den övre strukturen, avståndet från kusten (punkt A1) till gränsströmmen för transitflödet är cirka 15 m. Detta intervall ligger intill kusten vid en vinkel aj = 75 ° Då med formeln (15) bör den uppskattade längden av spåren i det ifrågavarande intervallet vara mer än Lp > 15 · sin75 ° = 14,5 m. Samtidigt bör det uppskattade längd av spåren inte vara mer än längden som beräknas av ojämlikhet (28) från tillståndet att begränsa flödet av strömmen.

Beräkningen av traversens storlek görs på ett liknande sätt. Dessutom är ojämlikhetskonditionen (28) inte nödvändig att observeras.

Exempel 3. För förhållandena i exempel 1 (s. 2) bestämmer flödeshastigheten vid botten av däcken på trycksektionen av en krökt kanal med en avskärning, utformad för att ta hänsyn till den homogena geologiska strukturen hos kanalen och flodplainen. I sektionen av kanalbädds största begränsning är vallområdena från den beräknade vattennivån till kanalbädden och under flodbäddskanten likvärdiga (se fig 8) Aoner = 18 m 2 och ωner = 80 m 2.

Enligt formeln (5) med ξ0 = 1.04 och ζ = 0.55 finner vi krökningsradien längs kanalaxeln vid en given nivå, m och enligt tabellen. 5 med hastighetshastigheten vid den konkava banken K r ≈ 1,12. Tvärsnittsarean hos kanalen i levnadsförhållanden vid den uppskattade nivån ωbr = BbrH = 120,8,8 = 456 m ^. Med formeln (33) är ökningskoefficienten i medelflödeshastigheten i kanalen lika med

Flödeshastigheten längst ner på däcken erhålls med hänsyn till formel (2) och rekommendationer i punkt 4.6:

Observera att samma hastighet är 2,03 m / s i den obegränsade kanalen (se exempel 1, sid. 2).

Med en heterogen geologisk struktur av dalen längs dess bredd skulle ökningskoefficienten i den genomsnittliga flödeshastigheten i kanalen enligt formeln (34) vara lika med

5. BERÄKNING AV FÖRDELNING FRÅN HOMOGENOUS PÅ STOR MATERIAL

5,1. Stenmaterial som används för att stärka backarna anses vara homogent om:

med is och vågseffekter innehåller utkastet ofullständiga stenar med en massa av minst hälften av den beräknade, högst 25% av den totala

när den utsätts för längdströmmar är villkoret uppfyllt

där dn, d10 - den genomsnittliga diametern av materialets utseende och partiklarnas diameter, varav mindre i konturen innehåller högst 10 viktprocent.

5,2. Bestämning av effekter vid förstärkning av de sluttande sluttningarna av vallar och stränder återfinns genom att jämföra den önskade stensstorleken för de övervägda effekteffekterna eller beräknas från följande ojämlikheter.

När man jämför Påverkan från longitudinella strömmar och vågor vid floodplain approaches, våg effekter kommer att bestämma styrkan av befästningen under förutsättning att tillståndet

där hi - den beräknade våghöjden bestämd enligt SNiP P-57-75 [8];

f (m) är en koefficient beroende på brantens sluttning och stentens vattenkoefficient [4] med m0 = 1.2 värdet av koefficienten kan bestämmas från tabellen. 7.

I prilimnyh-områdena bestäms befästningsförmågan av loppeffekterna under villkoret

där hl - den beräknade istjockleken, bestämd av NIMP-72, för BAM-regionen - vid arbete [9];

dtill - Den beräknade storleken på en homogen sten, stabil på lutningens sluttning vid exponering för longitudinella strömmar: bestämd enligt s. 5.3;

denr - kanalens bredd vid isrörelsens nivå.

5,3. Den beräknade (nödvändiga) storleken av en homogen sten dtill att stärka sluttningarna av vallarna när de utsätts för längsgående strömmar beror på däckets läge i förhållande till kanalen och närvaron av tvärgående strukturer.

För däck under skydd av tvärgående strukturer bestäms den beräknade storleken av en homogen sten av formeln

var m0 - koefficient för att lägga på stenar under vatten (för praktiska beräkningar m0 = 1,3-1,1, där större värden är för avrundade och mindre värden för vinklar).

I avsaknad av tvärgående strukturer dtill beräknat med följande formler:

för floodplain mounds

för vallar (och stränder) på floderna vid floderna

vid Froude nummer

var är reduktionsfaktorerna för blurringens flödeshastighet på höjden och botten bestämd av formlerna

I formlerna (42) och (43) bestäms krökningsradien av flödet vid botten av kanten på kröklinjiga sektioner enligt klausul 2.7; på raka sektioner ta R = ∞.

När den andra termen i formlerna (42) och (43) tas lika med 0,3.

Froude tal bestäms för vertikalen vid botten av däcken med formeln

5,4. Den beräknade storleken av en homogen sten för att förstärka sluttningarna av fördjupningar från iseffekter kan bestämmas vid den första approximationen med formeln

För iseffekter kan du också använda den förenklade formeln erhållen från jämlikhet (45) för m = 2; ρ0 = 1 t / m 3, pl = 0,9-0,95 ton / m 3 och pn = 2,65 tf / m 3.

5,5. Basen på däckens sluttningar bör stärkas om deformationer är möjliga vid basens botten (se punkt 2.6).

Under vågeffekter kommer de floodplain-dammarnas baser att deformeras, som tillhandahålls

där λ är den beräknade våglängden bestämd enligt SNiP II-57-75 [8];

p - koefficient som tas beroende på våghöjden λ / hi (flik 8)

Värdet på den hyperboliska funktionen rekommenderas för att bestämma schemat (bild 10).

5,6. Storleken på stenen i förklädet, som är anordnad att skydda botten av diken från effekterna av longitudinella strömmar, rekommenderas att utse som för sluttningar under lämpliga förhållanden (se punkt 5.3).

Fig. 10. Värdet av den hyperboliska funktionen.

Vid vågeffekter bestäms storleken på stenen i förklädet av formeln

I normala fall, när man tar hänsyn till påverkan på vindkraftvågens floodplain-höjd upp till hi ≤ 1,5 m i förkläde krävde material mindre än 3-5 cm.

5,7. Den beräknade storleken på en homogen sten för att stärka lutningarna på tvärgående strukturer (traverser, sporer etc.) beror på storleken och planerade positionerna hos dessa strukturer.

För konstruktioner intill vallen eller stranden i en vinkel av 90 ≥ d ≥ 45 ° (se Fig. 5) bestäms den beräknade storleken av en homogen sten med formlerna beroende på storleken Δl (se 5.6):

där Cv - koefficient bestämd med formeln

ir - Den beräknade bredden på den tvärgående strukturen bestäms av formeln

in - Bredden på den transversella strukturen är låg längs en punkt vinkelrätt mot längdaxeln (se fig 5).

För strukturer intill vallen (kust) vid en vinkel al från tvärgående strukturer (fig 11), intill vallen (kust) i en vinkel av 90 ≥ α ≥ 45 °, bestäms med formeln

5,9. Genom stenens storlek i skissen kan fästningarna av korsstrukturer delas upp i tre sektioner (se fig 11).

Avsnitt I innefattar huvudet av strukturerna, vars sluttningar måste förstärkas med en sten av beräknad storlek bestämd med formlerna 49, 50 och 53.

Avsnitt II omfattar delar av tvärgående strukturer som faller in i bubbelpoolen. Storleken på stenen för att stärka sluttningarna i sektion II bestäms av formeln (38).

Den tredje sektionen - I A - är endast avsedd för strukturer intill vallen (eller stranden) i en vinkel a α i bosättningen och 0,4 vp (b) vid korsningspunkten till den betraktade strukturen hos bubbelpoolen från den högre strukturen.

Fig. 11. Förstärkning av tvärgående strukturer:
a - korsning vid en vinkel a> 45 °; b - avsnitt AA; β-korsning i en vinkel a jag jag, hn jag - hastighet och djup av flödet vid foten av dammen vid gränsen för I och II sektionerna.

När vn jag ≥ 0,50 vn dammen bör stärkas med en sten av en storlek bestämd av formlerna (57) eller (58);

5,13. För att skydda dammsugarens sulor från effekterna av längdströmmar rekommenderas storleken på stenen vid konstruktionens botten att tilldelas som vid sluttningar under lämpliga förhållanden (se punkterna 5.11 och 5.12).

5,14. Den nödvändiga tjockleken på den enhetliga konturen på lutningen (i riktning vinkelrätt mot lutningen) bestäms av formeln

där A är en koefficient beroende på antalet skikt i konturen och bestäms av tabellen.9.

v0 (från) - eroderande hastighet för jordpartiklar som ligger bakom utkastet på sluttningen bestämd i enlighet med punkt 5.16;

vf - den faktiska hastighet vid vilken stensens storlek bestämdes vid lutningsplatsen.

Vid bestämning av lagrets tjocklek bör det beaktas att tjockleken på ett lager är (0,7 ÷ 0,8) dn.

För att bestämma den nödvändiga tjockleken bestäms skisserna med antalet skiktskikt nuk och beräkna värdet på 5 med formeln (61), vilket jämförs med den faktiska tjockleken av konturen i nuk skikt

Vid δf δ Antal skikt ökar och upprepa beräkningen tills tillståndet δ är uppfylltf ≥δ

5,15. För att minska tjockleken på skisserna ordna krossad sten förberedelse. I detta fall är den erforderliga tjockleken på konturen lika med

där δ eq (p) - ekvivalent krossad stentjocklek bestämd av formeln

Här dn, δn - materialstorlek och beredningstjocklek. Vid bestämning av 5 i formel (63) föreskrivs koefficienten A av det totala antalet skikt, antalet lag som skall tillsättas tillsätts till antalet beredningsskikt;

5,16. Blurhastighet v0 (från) för partiklar av jord d, som ligger bakom konturen på sluttningen, bestäms av bordet. 10 beroende på typ av anläggning och dess läge i förhållande till kanalen

Beräkningsformel för suddhastighet

Begravnings- och tvärgående strukturer

Skyddas av tvärgående strukturer

Inga tvärgående strukturer

Mound på flodernas kopplingar (utan tvärgående strukturer)

Samma med eller med angränsande a m = 2 tilldelas ett prisma endast på grundval av det skydd som bildas under erosionen av lutningen.

Volymen av 1 m prisma (förkläde) för att skydda lutningen som bildas under erosionen bestäms av formeln

där Δ h är höjden på höjden som ska skyddas vid erosion av konstruktionens bas;

mog - koefficienten för naturlig inbäddning av eroderad mark under vatten; för lösa jordar med en partikeldiameter mindre än 2-3 mm mog = 1,6-2.

Exempel 1. Hitta bestämningskraften på sluttningarna av floodplain däcken. Inledande data: hastighet och djupflöde vid basen av vallen respektive vn = 1,8 m / s, hn = 2,2 m; beräknad våghöjd hi = 0,25 m; kullbackar m = 2. Vi bestämmer den högra sidan av ojämlikheten (36), i vilken från bordet. 7 f (m) = 1,1.

m. Därför vågan. Inaktivitet bestämmer kraften att stärka backarna (när de förstärks genom att skissera).

Exemplet visar att i praktiska fall, även med obetydliga våg effekter på den närliggande däcken, kommer de att vara avgörande.

Exempel 2. För villkoren i exempel 1 bestämma möjligheten att deformera basens bas, om översvämningsplattan är sammansatt av bortkopplad jord med en medelpartikeldiameter av d = 0,7 mm och längden på vindvågen är A = 3,6 m.

Möjligheten att deformera basens bas bestäms av ojämlikheten (47). Tidigare på bordet. 8 när vi finner koefficienten ρ = 1.32; när enligt schemat (se fig. 10) värdet av den hyperboliska funktionen och med formeln (9) värdet av suddningshastigheten v0 = 1,15 m / s.

Den högra sidan av ojämlikheten (47) är lika med.

, vilket är mer därför grunden för diken är inte nödvändig.

Exempel 3. Hitta storleken på en homogen sten för att skydda sluttningarna av diken som faller in i kanalen från den bestämande kraften. Baslinjerdata för beräkningen: vid botten av hagen med en brant sluttning m = 2, hastighet vn = 4,4 m / s, flödesdjup hn = 6,3 m, krökningsradie av strömmar R = 560 m; vid isdriftens nivå, beräknad tjocklek hl = 0,5 m kanalbredd Br = 60 m.

Först beräknar vi storleken på en homogen sten för att skydda mot längdströmmar. Vi finner först med hjälp av formlerna (42) och (43) reduktionskoefficienterna för suddningens flödeshastighet (ta m0 = 1,15):

Enligt formeln (44) bestämmer vi Froude-talet för flödet på vertikalt vid basens bas och jämför detta nummer med kriteriet värde 0,43.

Eftersom det faktiska Froude-talet är mindre än kriteriet (), hittas storleken av en homogen sten med formeln (40)

Beräkna höger sida av ojämlikhet (37):

m, vilket är mer än den beräknade tjockleken på isen. Följaktligen är de längsgående strömmarna avgörande vid beräkning av stigningshöjningen av däcken.

Enligt formel (46) kräver is effekter en homogen finhet

Exempel 4. För villkoren i exempel 3 (det finns inga iseffekter) för att beräkna storleken på en homogen sten i huvudet på en kontinuerlig icke-översvämd spår med designparametrar: längd Lp = 20m, bredd ir = 14m och inbäddningskoefficienten m = 1,7. Spåret angränsar vallen i en vinkel a = 70 °.

Enligt formeln (55) bestämmer vi mängden extraktion av flödet från den tvärgående strukturen Δ1 = 0,3 · 14 = 4,2 m.

När m och storleken på en homogen sten bestäms av formeln (49)

Det är uppenbart att en sådan stenstorlek inte kan tillämpas i konturen. I detta fall kan en minskning av storleken på en sten vid a> 45 ° enligt punkt 4.2 uppnås endast genom att reducera konstruktionens beräknade längd. Denna nedgång är obetydlig. I själva verket halverar den (Lp = 10 m) vi får dtill = 1,71 m

För att förnedra stensens storlek, tar vi vinkeln för korsningen till spetsen till däcken a = 25 °, och inbäddningskoefficienten är m = 2 och m = 2,5 (för enkelhet kommer vi att hålla spurdimensionerna konstanta och lika med Lp = 10 m, inr = 14 m).

Enligt formeln (54) finner vi först koefficienten

Då med formeln (55) blir storleken på en homogen sten lika med

Exempel 5. För villkoren i exempel 3 (is-effekter är frånvarande) för att beräkna storleken på en homogen sten på sluttningen av däcken i närvaro av tvärgående strukturer. Beräkningen görs med formeln (38)

m (för jämförelse: utan transversella strukturer, storleken på stenen dtill = 0,465 m - se exempel 3).

Exempel 6. För villkoren i exempel 1 och 2 (s. 3) beräkna i bryggans inriktning storleken på en homogen sten för att stärka höger bankdamm med lutningar m = 1,5.

Beräkningen kommer att utföras för hydrauliska förhållanden före och efter erosion (vi kommer att beteckna dem med prenumerationerna "1" och "2").

Med hjälp av formel (44) bestämmer vi först Froude-numren på den betraktade vertikalen vid damens fot.

och jämföra dem med kriteriumnumret. Eftersom ojämlikhet observeras bestäms storleken av en homogen sten av formeln (57). I detta fall kommer villkoren efter tvätten att vara avgörande (sedan vn2 > vn1).

Storleken på den erhållna sten är liten, därför är differentieringen av områden efter stenens storlek i utkastet inte nödvändigt.

Exempel 7. För villkoren i exempel 3, beräkna tjockleken på förstärkning på platsen av kullarnas sluttningar av en homogen sten av medelstorlek dn = 0,5 m. Däckets kropp består av en grus-sandblandning med en medelpartikeldiameter av d = 6 mm.

Tjockleken på konturen bestäms av formeln (61). Preliminärt, med hjälp av formel (67) beräknar vi eroderingshastigheten för kroppens jord.

Vi frågar tre lager av sten; δf = 0,5 · 0,70 · 3 = 1,05 m. Enligt tabellen. 9 med nuk = 3; A = 0,65. sedan

För beräkningen borde man ta en bild av de fyra skikten med en tjocklek på 1,4 m.

För att minska antalet lager, ordnar vi en krossad stenberedning (krossad sten med en partikelstorlek på dn = 60 mm) 5 tjockn = 20 cm (fem lager nn = 5).

Med formeln (64) är ekvivalenttjockleken hos preparatet lika med m.

Enligt formeln (61) bestämmer vi den nödvändiga ekvivalenta tjockleken hos förstärkningen med femlagersmakadamförberedelse och ett lager av sten dn = 0,5 m. För det totala antalet lager nuk = 5 + 1 = 6, A = 0,47.

Enligt formeln (63) är den erforderliga tjockleken hos ett lager av sten 5n = 0,71 - 0,57 = 0,14 m.

Den faktiska tjockleken på ett lager av sten δf = 0,5 · 0,70 · 1 = 0,35 m.

Därför krävs det endast ett lager av sten (formellt krävs en tjocklek på mindre än en sten) vid krossad stenberedning.

Exempel 8. Bestäm tjockleken på förstärkning på plats av spårbackarna i exempel 4 (med lutningsbranthet m = 2,5 och (a = 25 °) från en homogen sten av medelstorlek dn = 0,5 m. Sparkens kropp hälls av gruszandigt material med en medelpartikelstorlek d = 6 mm.

Preliminär med formeln (70) bestämmer vi hastigheten för marken hos spårets kropp.

m / s, och enligt formeln (14) är den faktiska flödeshastigheten som påverkar förstärkningen,

Enligt formeln (61) bestämmer vi den nödvändiga tjockleken på konturen (frågar tre lager av sten δf = 0,5 · 0,70 · 3 = 1,5 m, vid vilken enligt tabellen. 9 A = 0,65)

m dtill = 0,052 m. Enligt punkt 5.12 rekommenderas denna storlek för att skydda botten av strukturerna.

Den existerande homogena stenen av medelstorlek d tas för beräkning.n = 15 cm

Höjden på höjden som ska skyddas vid grundstötningen vid dammen definierar vi som skillnaden mellan djupet av strömmen i brosektionen vid botten av dammen före och efter erosionen

Δh = 5,30-1,90 = 3,40 m.

Sedan med formeln (71) kommer den specifika volymen av stenen i förklädet att vara lika med (ta tog = 1,7)

6. BERÄKNING AV DISCUSSION FRÅN HOMOGENOUS MATERIAL I STORA MED EXPONERING FÖR LONGITUDINAL FLOWS

6,1. Stenmaterial anses vara ojämnt om villkoren i punkt 5.1 inte är uppfyllda. I det material som används i förstärkning måste det finnas minst 15% stenar (i vikt) större än dtill.

6,2. I skissen av ett heterogent stenmaterial förekommer deformationer, som orsakas av separationen av den granulometriska sammansättningen av stenar, skisserna i små, bärs av strömmen och större fodringshöjningar, dvs. det finns ett naturblindområde.

Det maximala djupet av utspädningsskisser på backarna bestäms av formeln

där D är den beräknade diametern av otmaschivayuschiy stenarna, bestämd enligt klausul 6.3;

- viktinnehållet i utkastet till alla fraktioner av materialet, den försänkta delen av lutningen;

αn - koefficient för heterogenitet av otmaschivayuschiy stenar, definierad av

αn - formfaktor för otmaschivayuschih stenar; för grov sten af = 0,8-1, för skiktad (af = 1,2-1,4).

Beräkningen av förstärkningens tvärsnitt efter erosion på vallarnas sluttningar ges i tillägget.

Fig. 13. För att bestämma den uppskattade partikeldiametern för blindområdet enligt kornstorlekskurvan för materialets sammansättning i utkast:
1-dräneringsfraktioner; 2 - utflödesfraktioner

6,3. Den beräknade diametern hos återlösningsstenarna D bestäms i följande sekvens:

a) beräkna storleken på homogen, stabil på partiklarnas lutning dtill enligt s. 5;

b) enligt partikelstorleksfördelningen (se fig 13) av materialet i utkastet (om det finns stenar i det större än dtill) hitta fraktioner större; dessa dn ( min) fraktioner kommer att ingå i blindområdet;

C) bestämma den beräknade partikeldiametern för blindområdet med formeln

6,4. Den nödvändiga tjockleken på den deformerbara konturen på backarna (i riktning vinkelrätt mot lutningen) består av den eroderade delen av konturen, den blinda höjden 0,7 D och tjockleken δn, skyddar jordens jordstrukturer från mekanisk suffusion.

I allmänhet, om det finns ett underliggande skikt, kvarstår den erforderliga tjockleken av konturen 8 efter erosionn bestämd av formeln

där dn - den genomsnittliga partikeldiametern av konturen; indexet "eq" visar att den ekvivalenta partikeldiametern hos materialet beaktas, vilket bestäms av formeln

Här Pjag halt i materialet i fraktionen med en genomsnittlig partikeldiameter djag.

För materialblindområde

I formel (75) är antalet förstärkningsskikt lika med

där nn, nn - respektive antalet skikt av konturen och antalet förlagsskikt som sökts. Urval av antalet lagerskisser framställda i enlighet med punkt 5.13.

Exempel 1. För villkoren i exempel 3 och 7 (sid 5) beräkna tjockleken på armering på plats av sluttningarna av en stenhöjd, vars partikelstorlek presenteras i tabell 11.

Storleken på fraktioner, m

dm i = 0.1m kommer att spolas ut genom flödet. Från den fraktion som följer den, kommer stenar med en medeldiameter av partiklarna m, som utgör materialet i materialet, att ingå i blindeområdets struktur.

Med formeln (74) är den beräknade partikeldiametern för blindområdet lika med

, och innehållet i vikt i sammanfattningen av alla fraktioner av det material som kaklat sluttningen är

Koefficienten för heterogenitet av otmaschivayuschiy stenar bestäms med formeln (73)

Formfaktorn ombus af som för grovstenen (se punkt 6.2), är den lika med enighet.

II. Bestämning av det maximala djupet, utspädningsskisser på Formelns (72) lutningar.

III. Bestämning av den nödvändiga tjockleken på konturen. Förberäknad med formeln (76) motsvarar ekvivalentpartikeldiametrarna för konturen d n (ekv) och blindområde D eq :

Med formeln (75) finner vi den erforderliga tjockleken på konturen, som kvarstår efter erosion, δn. I formel (75) är den andra termen 0 eftersom krossad stenpreparation inte är uppfylld; vf = 4,4 m / s, v0 (från) = 1,27 m / s (se exempel 7, punkt 5). Tilldela en tvåskikts tjocklek av konturen under skiktet av blindområdet - enligt formeln (62) 5f = 0,7 · 2 · 0,29 = 0,406m, och enligt formeln (77) nuk = 2 + 1 = 3 och tabell. 9 A = 0,65. sedan

Därför accepterar vi treskikts tjockleken på konturen under blindområdet. Med detta

Den totala tjockleken på konturen består av den eroderade delen av tjockleken på konturen och den resulterande tjockleken under konturen.

Till beräkningen tar vi δ = 1,10 m. (För jämförelse: med en jämn sten dn = 0,5m erforderlig tjocklek av konturen δ = 1,4m - se exempel 7)

ansökan

BERÄKNING AV TRANSVERSE DEL AV FLEKSIBEL STRÄNGNING PÅ BULK RUND

De största kraftverkningarna av flödet på sluttningen faller på en vertikal, kallad kritisk, med ett djup h τ. Djup h τ bestämd av formeln

Vid stärkning av sluttningarna av ett heterogent stenmaterial kan eventuell deformering av konturen.

Högsta erosionshöjden Δ h max kommer att ligga på vertikalområdet, där i det ögonblick av erosionsstabilisering är flödesdjupet lika med h τ. Denna vertikala rör sig uppför lutningen från vertikal med samma djup till erosionen till avståndet m Δ h max (Fig 1). Vertikal position med Δ h max från botten av däcken (med utkast) kommer att vara lika med

Flödesdjup h min, på vilken det inte kommer någon erosion, bestäms av formeln

där v0 min - erosionshastighet av det platta flödet för de minsta (av storlek) partiklarna i konturen dmin i skissen i en mängd av inte mindre än 10 viktprocent, med ett flödesdjup hn;

p - korrektionsfaktor till suddningshastigheten bestämd beroende på förhållandet mellan partikeldiametern dmin att betyda för disposition dn enligt schemat (fig 2) eller enligt formeln

På en vertikal med ett flödesdjup hmin deformationer sugs ut endast om mellan djup hmin och h τ förhållandet mellan den deformerade lutningen mg kommer att vara större än repetitions-koefficienten m0. Med mg m0 Det finns en deformation av sluttningen på grund av rullning av stenar i brant sektion (se figur 1).

Fig. 1. Schematisk deformationsschema på sluttningen: a - konstruktion av förstärkning i avsaknad av erosion av sängkanalen; b - samma när du tar bort kanalens botten. 1 - Tvärsnittet av sluttningen till erosion; 2 - samma efter tvätt 3-sektion rullning och stenar från sluttningen; 4- del av prismen, förstörd av erosion av botten; 5 - botten efter utmatning

Fig.2. Diagram för bestämning av koefficienten

Deformation av lutningen på grund av rullstenar på vertikal med ett djup av h min bestämd av formeln (med h τ- hmin > Δ h max)

Kriteriet för frånvaron av rullstenar från sluttningen är tillståndet A h min ≤0. När Δh min > 0, och även när vertikalen med djup Δ h min det är närmare sålen än vertikalen med största erosionsdjupet (dvs h τ Δ h max h max kommer att representera en sluttning med en sluttning m g> m0 (se fig. 1).

Om det är känt att deformationen av foten av lutningen inte uppstår, så är den tredje vertikala (tillsammans med vertikalerna h τ och h min) att bygga en tvärgående profil av lutningen efter erosionen kommer att vara en vertikal med ett flödesdjup h n.

Vanligtvis deformeras kanalen vid basen och en envis prism är anordnad för att skydda lutningen från att undergräva (se figur 1, b).

Prismans dimensioner är tilldelade på ett sådant sätt att det finns tillräckligt många stenar i det, både för att stoppa den överliggande förstärkningsstrukturen och för att skydda lutningen som bildas under erosionen.

Tillförlitligheten av prismans massa bestämmes i enlighet med det plana skjuvningssystemet från det villkoret att det inte finns någon glidning av förstärkningen längs lutningen.

Detta villkor observeras när

var är metc., Muk - massan av 1 m av prismen, med hänsyn tagen till den vågande effekten av vatten av det resistenta prismet och förstärkning av lutningen under vattennivån;

fetc., f - friktionskoefficienter av anliggningen mot basen i skjuvplanet och beläggningen längs det beräknade glidplanet; i beräkningarna kan tas fetc. = f = 0,3 + 0,4;

K är säkerhetsfaktorn, som inkluderar överbelastningsfaktorer och arbetsförhållanden och antas vara 1,35-1,4.

Beräkningen av den extra specifika volymen (se fig 1, b) av prismet enligt erosionsförhållandet reduceras för att bestämma volymen av sten i den eroderade prisman, vilken är tillräcklig för att fördela den längs lutningen skyddad från erosion, framställs med formeln

Den beräknade diametern hos stänkstenarna D av den aktuella lutningen och deras innehåll i det ojämnliga materialet bestäms med ovanstående metod (se sid. 6).

Om ett prisma hälls från en homogen sten dn, sedan i formel (7) ta D = dn, p = dn = 1. För att bestämma den destruerbara delen av ett prisma, är det nödvändigt att beräkna sänkning av märkena på toppen av stopppriset med de hydrauliska egenskaperna hos flödet efter att kanalen stabiliserats. När nivån på prismans topp minskar ökar djupet och flödeshastigheten över det. Därför görs beräkning av erosion av prismans topp genom valmetoden. Med tanke på erosionsdjupet A hn, bestämma djupet ovanför prismat (se fig. 1, b) flödeshastighet vetc., Storlek på stabil homogen sten

dtill (n), uppskattad partikeldiameter av blindarea Dn och innehållet av dessa partiklar Pn i kontur, och sedan djupet av erosion. Vid likhet mellan de antagna och beräknade erosionsdjuparna A hn beräkningen av sänkning av prismans topp ökar. Dessa parametrar bestämmer:

dtill (n) - med formlerna (40) och (41);

flödeshastighet över prisman - enligt formeln

Lutningen ovanför prisman (se fig. 1, b) betraktas som en sluttning med en odeformerad såll, vars flödesdjup är lika med hn = hetc.. Metoden att konstruera tvärprofilen för en sådan sluttning efter erosion diskuteras ovan.

Förmågan att förutsäga tvärsnittet av en förstärkt sluttning efter överskridandet av konstruktionsfloden gör det möjligt att beteckna det optimala för de tekniska och ekonomiska indikatorerna de viktigaste parametrarna för förstärkningskonstruktionen: konturtjockleken 5 och lutningsinbäddningsfaktorn m.

Lutningens lutning (ökning av koefficienten m) leder vanligen till en ökning av volymen av materialet i konturen. Därför är det önskvärt att beteckna koefficienten m som det minsta villkoret för däckens stabilitet. Ta vanligen m = 2, för när m≥ 2, behöver förstärkningskonstruktionen inte betoning i form av ett prisma vid botten av däcken.

Omplaceringen av lutningen bör tillgripas i händelse av att stenens tillgängliga storlek är otillräcklig, eller signifikanta deformationer av konturen förutses.

Beräkningar visar att sänkning av lutningen m = 2 till m = 3 minskar den beräknade storleken på stenen dtill inte mycket: 1,1 gånger på en rak linje och 1,15-1,25 gånger på krökta sektioner.

Om behovet uppstår för att stabilisera lutningen, kan vi överväga möjligheten att förstärka med en variabel lutningskoefficient: m ≥ 2 i snittet från lutningen från botten till djupet av flödet h min och m h min.

Utformningen av förstärkningen, utformad utifrån materialets stabilitet, skisserna från effekterna av longitudinella strömmar, kommer att sökas om dessa effekter är avgörande. (För kriterier för att bestämma effekten, se punkt 5.2).

Beräkningen av strukturerna av vadderade befästningar för skydd mot vågseffekter framgår av relevanta regleringsdokument [1].

Det bör noteras att vågseffekterna i överväldigande majoriteten av fallen på trycksektionerna inte är avgörande.

För bergskikt på däckens lutning är den farligaste möjliga isens effekter den statiska lasten från det frusna istäcket till det med ökande (eller minskande) vattenhalt i floden. Storleken på en homogen sten vid detta bestäms av formeln (45) eller (46).

Styrkan hos befästningar för att skydda strukturer från isbelastningar beror inte på storleken på materialets utseende, eftersom en sådan dynamisk belastning uppfattas genom hela tjockleken; befästningar och kullar.

Om det visar sig att iseffekterna är avgörande, bör stenen med en partikelstorlek beräknad med formlerna (45) eller (46) endast läggas i nedre delen av sluttningen till märket för den accepterade isförflyttningsgraden med marginalen 0,25-0,5 m beroende på noggrannheten av den beräknade nivån (fig 3).

Ric. 3. Förstärkning av lutningsplanen under isexponering

När man definierar iseffekter krävs vanligtvis en sten av stor storlek (oversize). Det är nödvändigt att lägga minst två lager med kontinuitet αcn ≥0,85 varje lager (för kontinuitet, se s. 1).

Stenen ligger på konturen av vanligen samma storlek, som skyddar sluttningen av diken ovanför markeringen av placeringen av överdimensionerade stenar. En sten som mottar is deformeras inte av erosion av kanalen. För detta ändamål bör ett prisma anordnas, vars topp är önskvärt att vara belägen under isnivån (se fig 3).

Ett exempel. För villkoren i exempel 1 s. 6 (samt exempel 3 och 7 s. 5) beräkna tvärsnittet av krossningen på kullens sluttning efter erosion och parametrarna för prisman för skydd av lutningen bildad av erosion med djup Δh = 2,5 m.

Vi bestämmer med formeln (1) djupet av flödet på vertikal med största kraft effekten.

Eftersom kanalen nära basen är deformerad arrangerar vi en envis prism. Dess dimensioner bör endast ge skydd för lutningen som bildas under erosionen, eftersom, för m = 2, inte armeringsdesignen kräver en betoning.

Stoppprisets botten ligger på bottenhöjden före konstruktionen av konstruktionen (med flödesdjupet hn = 6,3 m). Prismahöjden kan tilldelas så att det maximala djupet av erosion ligger på prismans sluttning (vertikalt med h τ bör korsa förstärkningen under prismans topp) och på däckens lutning. Under de givna förhållandena kommer det första förstärkningsalternativet att vara mest tillförlitligt. Ställ prismahöjden mer hn - h τ = 6,3 - 4,52 = 1,78 m och lika med 2 m med en lutning m = 2. Då hetc. = h τ - 2 = 6,3 - 2 = 4,3 m. Vertikalens största avstånd med det maximala erosionsdjupet Δ h max = 0,28 m från den icke deformerade prisma sulan (berm) med formeln (2) kommer att vara lika med m. Vi bestämmer djupet av flödet h med formeln (3) min, som inte kommer att eroderas. Pre för hn = 0,29 m och d min = 0,10 m med formeln (4) och med formeln (9)

Detta djup kommer också att ligga på bermens lutning (hetc. h min).

Eftersom det vertikala c-djupet h min visade sig vara närmare sålen än vertikalen med största erosionsdjupet (dvs h τ - Δ h max = 4,52 - 0,28 = 4,24 mAh max kommer att representera en sluttning med en sluttning mg = m0 = 1,15.

Eftersom vertikalt med djup h min korsar befästningen under toppen av bermet, det blir ingen minskning av märkena på toppen av bermen. (Ja, med hetc. = 4,3 m enligt formeln (8) m / s, enligt formeln (40) vid K v0 = 0,867 och K v0(N) = 0,967 (se exempel 3 s. 5)

m, och m, vilket är mindre än den minsta av storleksfraktionen (se flik. 11). Därför kommer alla fraktioner av materialet att inkluderas i blindområdet, d.v.s. det blir ingen erosion, eftersom konturerna är likformiga).

Av samma orsak kommer även erosionen av konturen på kullens sluttning inte att vara. Om konturerna på däckens lutning fylldes med ett annat material (mindre resistent mot kraftverk från längdströmmar), bör beräkning av erosion och andra strukturella parametrar för förstärkningen göras med hänsyn tagen till vn = vetc. = 3,63 m / s och flödesdjup hn = hetc. = 4,30 m.

Specifik volym prisma W 1 prosp för att skydda lutningen som bildas under erosionen bestämmer vi den med formeln (7) (med D = 0,492, p = 0,484, an = 1,37 och an = 1 (se exempel 1 sid. 6)

Bermans höjd, som framgår av beräkningen, ändras inte (lika med δetc. = 2,0 m), därför bestämdes bermens minsta bredd (försummade mindre deformationer av dess lutning) från tillståndet m. Accepterad med en marginal på l = 2,5 m.

LITERATURLISTA

1. Instruktioner för konstruktion av hydrauliska konstruktioner som är föremål för vågåtgärder. CH 288-64. M., Stroyizdat, 1965.

2. Byggkoder och föreskrifter, del IV. Beräknade regler. Ch. 13. Sprängarbeten. SNiP IV-13 - 71. M., Stroyizdat, 1971.

3. Tekniska anvisningar för konstruktion och produktion av borrnings- och sprängningsoperationer vid konstruktion av undergraden. B CH 178-74. M., Orgtransstroy, 1974.

4. Rekommendationer om flödesreglering vid brygga övergångar med slingrande kanaler. M., ZNIIS, 1978,

5. Begam L.G., Altunin B.C., Tsypin V.Sh. Reglering av vatten strömmar i utformningen av vägar. M., "Transport", 1977.

6. Instruktion om undersökning och konstruktion av järnvägs- och vägbroar genom vattendrag. (NIMP-72). M., "Transport", 1972.

7. Tekniska anvisningar för beräkning av lokal erosion vid stöd av broar, avledande dammar och traverser. VSN 62-69. M., Orgtransstroy, 1970.

8. Byggkoder och föreskrifter, del P. Konstruktionsstandarder. Ch. 57. Laster och påverkan på hydrauliska konstruktioner (våg, is och från fartyg). SNiP II-57-75. M., Stroyizdat, 1976.

9. Metodiska rekommendationer om beräkningen av de hydrologiska egenskaperna hos floder korsade av BAM-rutten, Moskva, ZNIIS, 1976.