книги / Местный размыв у опор мостов

Следовательно, размыв формируется в глине.

ниже линии общего размыва необходимо учесть глубину мест­ ного размыва, гарантийный запас на неточность определения элементов размытого русла и конструктивную глубину заделки фундамента в грунте.

(как бы ни был он точен) и, наконец, ошибок, допускаемых при строительстве.

Рассмотрим схему заложения фундамента опоры с возмож­ ными линейными ошибками, влияющими на глубину ее зало­ жения (рис. 5.2). В сумме ошибок 2ДА = ДА„3и-1-ДЛ0б-1-ЛЛм пер­ вые два слагаемых входят в глубину потока, по которой рас­ считывают местный размыв, а третье слагаемое учитывает ошибку метода расчета глубины размыва, в том числе, и строи­ тельную ошибку в ширине опоры.

Ошибка измерений ДЛ„3м известна из опыта промеров, глу­ бин потока и может быть определена по литературным источ­ никам и нормативным документам. Ошибка определения глу-

.бины общего размыва исследована О. В. Андреевым [4]. Оста­ ется неизвестной ошибка в определении глубины местного раз­ мыва ДАН, которую необходимо исследовать.

Зная ошибку ДАМи значение конструктивной заделки фун­ дамента в грунт, обеспечивающей его устойчивость (обычно принимают Акоп931,0 м), можно получить глубину заложения фундамента:

Азал = й + ДАи + 1,0.

Для определения ошибки ДАМнеобходимо исследовать функ­ ции, описывающие местный размыв, которые выражаются фор­ мулами (4.3) и (4.4). Такое исследование выполнено в. работе [15] путем дифференцирования выражений (4.3) и (4.4). За аб­ солютные ошибки при этом были приняты конечные разносгн, заменяющие дифференциалы. Предельные погрешности функ­

ции нескольких переменных в таком случае представляют со­ бой сумму абсолютных значе­ ний частных дифференциалов этой функции одного знака.

щий или местный размыв, дви­ жение наносов или осветленный поток), от типа грунта и точ­ ности исходных данных, положенных в основу составления про­ екта и, наконец, от точности соблюдения размеров конструкции при ее возведении.

Существенное влияние на искомую погрешность оказывает точность исходных данных, которая зависит от способа опреде­ ления расчетных гидрологических характеристик. Наибольшая точность достигается при использовании гидрометрических из­ мерений. Менее точны характеристики, устанавливаемые морфометрическйми изысканиями, главным образом за счет по­ грешности определения скорости потока.

В результате исследований [15] получены необходимые за­ пасы на глубину заложения фундаментов опор ниже линии общего размыва русла для разных расчетных паводков (табл. 5.3).

Из табл. 5.3 видно, что глубина заложения фундаментов опор дифференцирована в зависимости от рода грунтов, слага­ ющих русло, и точности исходных данных, положенных в осно­ ву проекта, что позволяет повысить надежность мостов. В нор­ мативных документах гарантийный запас на заложение фунда-

ментов опор принимается с учетом погрешности определения глубин общего и местного размыва 15 %, но при условии, что сумма запаса с конструктивной глубиной заделки фундамента должна быть не меньше 2,5 м. При таком ограничении запаса излишне повышается надежность средних мостов и снижается надежность больших.

Рассмотрим определение глубины залож фундаментов опор на примерах.

Пример 10. Исходные данные возьмем нэ примера 1 (грунт несвязный). Глубина местного размыва у опоры Лг ; =3,86 м определена с использова­

= 1,25 м.

Определим глубину заложения фундамента опоры.

Глубина заложения фундамента при паводках р= 1% н 0,3% по форму­ лам табл. 5.3:

А« л |« - 1 ,Ь З ,86+1.0=5.24 м; =3,98+1,0=4,98 м.

Сравним эти глубины с глубинами, определенными по нормативным до­ кументам. При паводке р —1 % погрешность в глубинах общего и местного

размывов:

2 Дй=0,Г5(1,20+3,86) = 0,7

Сумма этой погрешности с конструктивной глубиной й,;,>ц=1.0 м состав­ ляет 1,76<2,5, поэтому, принимая запас, равный 2,5 м, получим:

= 3 ,8 6 + 2,--

При паводке р = 0,3 % нормативный запас равен 0.52ДЙ, тогда

.. = 0,5-0,79 + 3,98 + 1,0 = 5,38 м.

глинистый ил с гравием. Определим глубину заложения фундамента опоры. По формуле из табл. 5.3 имеем: к3л я 2Х = Г,5'*5,0+1,0= 10,0 м.

Для сравнения определим глубину заложения по нормативным докумен­ там: 2ДЛ=0,15'(1',8+6,0) = 1,17 м.

Так как запас в сумме с конструктивной глубиной составляет 1,17+1,0= =2,17<2,50, принимаем запас 2,50 м. Тогда

лэал2х = 6 , 0 + 2,5 = 8,5 м.

Вданном случае оказалось, что нормативная глубина меньше, чем по предложенному методу.

Впроекте следует принять глубину заложения фундамента 10,0 м, что обеспечит надежность решения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оценивая отечественные и зарубежные исследования мест­ ного размыва, нужно’ признать, что в пашей стране они более прогрессивны. Продолжая эти работы, необходимо исходить из связанных физической теорией закономерностей, не прибегая к частным эмпирическим решениям, которых накопилось уже большое количество. В частности, для описания местного раз­ мыва у преград неправомерно привлекать неразмывающне ско­ рости, которые являются не расчетной характеристикой, а лишь признаком поведения (режима) наносов на подходе наносов! к преграде.

Предложенный автором метод расчета местного размыва, основанный на взмучивающих скоростях, может быть исполь­ зован для прогноза общего размыва подмостового русла, а так­ же русловых переформирований в нижних бьефах гидротехни­ ческих сооружений. По сравнению с существующими методами прогноза русловых деформаций по неразмывающим скоростям,

важно и с теоретической точки зрения, так как при изменяю­

Ближайшие работы по совершенствованию прогноза местно­ го размыва, на наш взгляд, должны быть направлены на вскры­ тие механизма размыва, описываемого физически ясными пара­ метрами. Эти параметры должны быть получены непосредст­ венно из натурных наблюдений, без искажающей накладки масштабного эффекта. Необходимо, следовательно, накопить натурные наблюдения не только в виде кадастра фактически измеренных конечных величин местного размыва, но и проме­ жуточных фаз явления. А это возможно только постановкой на­ блюдений по специальным расширенным программам, требую­ щим совершенных приборов и оборудования. Особое внимание должно быть уделено исследованиям местного размыва в связ­ ных грунтах, где взаимодействия жидкой и твердой фаз потока наиболеесложны.