ОСОБЫЕ СЛУЧАИ РАСЧЕТА ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ

  Главная       Учебники - География         Переходы через водотоки (Л. Г. Бергам)

 поиск по сайту     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66 

 

 

§ 71. ОСОБЫЕ СЛУЧАИ РАСЧЕТА ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Фильтрующие насыпи. Фильтрующие водопропускные сооружения в дорожном строительстве у нас применялись сравнительно давно — с 80 — 90-х годов прошлого века. Это были преимущественно временные сооружения, возводившиеся без расчета. В железнодорожном строительстве фильтрующая насыпь как постоянное сооружение была впервые возведена в 1915 г. через Кандалакшскую губу Белого моря на Мурманской ж. д. Затем начиная с 1927 г. фильтрующие насыпи через малые водотоки применялись на Турксибе, Мурманской ж. д., на железной дороге Москва — Донбасс и др. В современной литературе этот вопрос освещен недостаточно, поэтому он излагается здесь более подробно.

Развивая исследования С. В. Избаша и Н. П. Пузыревского по фильтрации воды в крупнообломочном материале, М. Ф. Срибный [124] в 1932—1933 гг. разработал методику расчета фильтрующих водопропускных сооружений под дорожными насыпями, которой проектировщики пользуются до настоящего времени. Методикой предусматриваются два режима гидравлической работы сооружения:

1 — режим равномерной турбулентной фильтрации, когда фильтрующая прослойка в земляном полотне работает полным живым сечением под напором; 2 — режим неравномерной турбулентной фильтрации, когда фильтрующая прослойка пропускает поток со свободной поверхностью по кривой депрессии.

Ввиду затруднительности обеспечить надежную изоляцию крупнообломочного фильтрующего слоя и плотное сопряжение его с грунтом насыпи первый (напорный) режим применять не рекомендуется.

 

 

Необходимость таких детальных расчетов вызвана частыми размывами, наблюдаемыми в нижних бьефах сооружений, если укрепления отсутствуют или выполняются без надлежащего обоснования их размеров (рис. XV-16).

После выполнения всего комплекса расчетов по всем сооружениям на различных по рельефу участках линии производится технико-экономическое сравнение вариантов сооружений и выбираются наиболее рациональные из них. Некоторая громоздкость расчетов по формулам (XV-28—56) несомненно потребует разработки программы расчета на ЭВМ, причем такая программа должна включать и выбор рационального решения.

 

 

Переливаемые насыпи и броды. Гидравлический расчет переливаемых насыпей должен решить следующие задачи: 1) установитD отметки уровней воды в верхнем и нижнем бьефах при пропуске расчетного расхода (или части его, если перелив допускается одновременно с работой водопропускного отверстия); 2) определить удельный расход на участке перелива; 3) определить скорости течения на переливе; 4) определить наивыгоднейшее по размыву сопряжение верхнего и нижнего бьефов и установить размеры укрепления.

Методика расчета переливаемых насыпей разработана в Союздорпроекте, Союздорнии и МАДИ.

Броды являются частым случаем переливаемых насыпей при высоте их, близкой к нулю. Для приближенных расчетов бродов в простых случаях можно пользоваться приведенными ниже рекомендациями.
 

 

Горные потоки, пропускаемые через броды, часто откладывают наносы на лотке брода при спаде паводка; поэтому в таких условиях необходима периодическая расчистка лотков.

За укрепленным лотком брода в нижнем бьефе происходит размыв грунта. Глубину этого размыва, определяющую размеры необходимого укрепления (см. рис. X111-7), Б. Ф. Перевозников предложил рассчитывать как размывы при сливе воды с уступа.

Расчет отверстий лотков селедуков производят как расчет быстротоков согласно указаниям [117]. При этом скорости течения на всех участках селедука должны быть достаточны для свободного перемещения камней наибольшей крупности, какая может встретиться на данном селевом водотоке.

В § 60 рассматривался случай, когда малые искусственные сооружения (мосты) расположены в пойме реки и работают не только на пропуск стока с собственного бассейна, но на вход и выход пойменной воды. Так же будут работать сооружения, расположенные на отсекаемых трассой заливах озера или водохранилища при переменном уровне воды в них.

При повышении уровня воды в реке отсеченная часть поймы будет наполняться через отверстие малого моста, а при понижении — опорожняться. При этом в зависимости от площади отсеченной акватории F, величины отверстия L и интенсивности подъема спада уровня воды h в реке возникает перепад уровней Az, определяющий скорость течения в отверстии моста. Самые невыгодные условия работы отверстия будут при максимальном значении Azmax независимо от направления течения.