содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

Глава XI. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЫВА ПОД МОСТОМ

§ 51. ОПТИМАЛЬНАЯ ФОРМА ЖИВОГО СЕЧЕНИЯ МОСТА ПОСЛЕ РАЗМЫВА

 Для обеспечения нормальной работы мостового перехода по пропуску паводков большое значение имеет не только количественный прогноз деформаций подмостового русла (например, величины среднего коэффициента размыва), но и наиболее благоприятное распределение этих деформаций под мостом.

Это распределение деформаций зависит от правильного сочетания размещения отверстия моста, связанного с очертанием русла и мощностью пойм, срезки грунта под мостом или расчистки живого сечения, размеров и формы струенаправляющих дамб.

Общей целью этих мероприятий является обеспечение оптимальной формы живого сечения под мостом после размыва.

Если рассматривать два живых сечения под мостом одинаковой площади — прямоугольное и треугольное — [16], то треугольное пропустит больший расход.

Следовательно, при пропуске одинакового расхода прямоугольное живое сечение будет иметь большую площадь, чем треугольное. Анализ показывает, что реальные формы живых сечений под мостами в более чем 90% случаях занимают промежуточное положение между близкими к прямоугольным и треугольным.

Таким образом, при пропуске одинакового расхода прямоугольное живое сечение по сравнению с треугольным характеризуется следующими относительными значениями расходов, площадей, скоростей, максимальных глубин и подпоров перед мостом Дг (табл. XI-1).

Из таблицы видно, что прямоугольное живое сечение по всем показателям предпочтительнее треугольного, так как при том же расходе оно имеет большую площадь и меньшие скорость, максимальную глубину и подпор, чем в треугольном.

Поэтому задачей мероприятий по обеспечению оптимальной формы живого сечения под мостом является создание живого сечения, приближающегося к прямоугольному.

Из табл. XI-1 ясно, что понятие общего размыва, выражающегося коэффициентом Р (VIII-1), является неполным, так -как его значение зависит от формы живого сечения. Коэффициент размыва по максимальной глубине может не совпадать с тем же коэффициентом по средней глубине. Соотношение между этими коэффициентами зависит от характера деформаций живого сечения под мостом.

В строго прямоугольном живом сечении под мостом, где нет-ясно выраженного фарватера, при Таким образом, при пропуске одинакового расхода прямоугольное живое сечение по сравнению с треугольным характеризуется следующими относительными значениями расходов, площадей, скоростей, максимальных глубин и подпоров перед мостом Дг (табл. XI-1).

Из таблицы видно, что прямоугольное живое сечение по всем показателям предпочтительнее треугольного, так как при том же расходе оно имеет большую площадь и меньшие скорость, максимальную глубину и подпор, чем в треугольном.

Поэтому задачей мероприятий по обеспечению оптимальной формы живого сечения под мостом является создание живого сечения, приближающегося к прямоугольному.

Из табл. XI-1 ясно, что понятие общего размыва, выражающегося коэффициентом Р (VIII-1), является неполным, так как его значение зависит от формы живого сечения. Коэффициент размыва по  максимальной глубине может не совпадать с тем же коэффициентом по средней глубине. Соотношение между этими коэффициентами зависит от характера деформаций живого сечения под мостом.

В строго прямоугольном живом сечении под мостом, где нет-ясно выраженного фарватера, при низких уровнях могут возникнуть затруднения для судоходства и сплава.

Данные о коэффициентах формы живых сечений a (VIII-4) под мостами при расчетном уровне вероятностью превышения 1—2% более чем по 50 переходам, собранные Л. Г. Бегамом, показали, что этот коэффициент независимо от того, произошел ли размыв, не бывает менее 1,20. Это значение коэффициента и следует считать практическим пределом приближения живого сечения под мостом к прямоугольному. При снижении уровня по сравнению с расчетным судоходным средняя глубина под мостом будет уменьшаться относительно больше, чем максимальная, и поэтому коэффициент а будет увеличиваться.

Следовательно, ,при достижении под мостом формы живого сечения, близкой к оптимальной, максимальная глубина будет ясно выражена и сомнений относительно возможных препятствий для судоходства и сплава под мостом не должно возникнуть.

Комплекс мероприятий по обеспечению оптимального распределения размыва под мостом определяется тем, включает ли отверстие моста только русло или, кроме того, еще и участки пойм. В первом случае отпадает срезка, а размещение отверстия моста строго фиксировано-, и обеспечение распределения размыва достигается лишь работой струенаправляющих дамб.

Во втором случае выполняемая срезка под мостом приводит к выравниванию глубин до размыва, а если срезка не будет заноситься, то выравненные глубины сохранятся также и после размыва.

Размещение отверстия в этом случае преследует цель, чтобы пойменные потоки проходили бы на пойменных участках моста, а русловой поток в русловой части отверстия. Если скорость пойменных потоков под мостом близка к скоростям руслового потока, то при близких глубинах из-за срезки будут обеспечены условия для сформирования живого сечения, близкого к прямоугольному.
 

При формировании такого живого сечения задача струенаправ-ляющих дамб состоит в том, чтобы направить пойменные потоки на пойменные участки подмостового сечения.

В условиях переформирования русла, вызванного естественным русловым процессом, комплекс мероприятий, осуществленный при  постройке мостового перехода и отвечающий своему назначению при ином положении и очертании русла, может оказаться неприемлемым. Поскольку размещение отверстия моста и обычно срезка под мостом в процессе эксплуатации не изменяются, на выправление живого сечения под мостом должны влиять струенаправляющие дамбы, которые в связи с русловым процессом может потребоваться переустраивать. В натуре такую перестройку, как правило, не выполняют. Следствием этого являются часто встречающиеся недостатки в работе эксплуатируемых мостовых переходов, связанные с неудовлетворительной работой струенаправляющих дамб.

Материалы, собранные Л. Г. Бегамом по 24 Дефектным мостовым переходам, показали, что 80% из них имеют дефекты, связанные с неудовлетворительной работой струенаправляющих дамб, характеризуемые сосредоточенными размывами и неравномерной загрузкой пролетов моста.

Признаком, который характеризует благоприятный ход общих деформаций русла под эксплуатируемым мостом, перекрывающим русло и участки пойм, является уши-рение бытового русла на участке моста (рис.XI-I).Наличие этого признака показывает, что поименные участки моста размыты и объединились с бытовым руслом, и форма подмостового русла при этом стала ближе к прямоугольной, чем до размыва.