Б. Определение параметров волн и высоты наката для назначения отметки бровки насыпи

Исходя из топографии района подтопления и азимута оси насыпи a = 187° установлено, что наибольшие длины разгонов волн, подходящих практически фронтально к оси насыпи со стороны р. Волги (западное направление) и со стороны ее поймы (восточное направление), составляют соответственно 3200 м и 1200 м.

По этим направлениям прогнозируемые скорости ветра практически будут наибольшими (см. таблицу П.3), т.е. направления являются волноопасными и для них определяются расчетные параметры волн.

В случаях сложной конфигурации береговой линии волноопасное направление определяется

по результатам расчета высоты волны с использованием спектрального метода, а при отклонении главного луча волны от нормали к оси насыпи более 20°, должна учитываться рефракция волны в соответствии с пп. 14—17 приложения 1 СНиП 2.06.04-82*

Бровка насыпи назначается исходя из уровня на пике паводка повторяемостью 1 раз в 300 лет (обеспеченность 0, 33 %) и высота наката на этот откос при шторме повторяемостью 1 раз в 2 года (обеспеченность 50 %).

Для одной из характерных точек трассы железной дороги (а их на проектируемом участке может быть несколько) по волноопасному направлению «запад» на луче протяженностью L=3200 м средняя глубина воды на акватории определена с плана с горизонталями в масштабе 1: 25000, значением d_сp = 3, 45 м, а по волноопасному направлению «восток» на луче протяженностью L = 1200 — d_сp = 2, 30м.

При сложном рельефе дна на акватории должно учитываться изменение глубины воды по лучу волны (п. 3.5 ВСН 206-87), или в итоге расчетная высота волны, как правило, будет меньше.

При расчетном ветре западного направления V_50% = 15 м/с и восточного V_50% = 15 м/с определяются относительные характеристики разгона волны  и средней глубины воды . По ним с графика рисунка 1, приложение 1, СНиП 2.06.04-82* снимаются относительные характеристики параметров волны: средней высоты — и периода  , по которым определяются средняя высота волны h, ее период Т и длина l.

Высота наката волны на откос рассчитывается по волне h_1% обеспеченностью 1 % (в системе шторма).

;       (П.4)

.            (П.5)

Результаты расчетов приведены в таблице П.6.

У основания откоса насыпи глубина воды d = 1, 45 м и волна, выходя на мелководную зону, трансформируется. Ее высота h_i определяется по п. 17, формуле (153) и графику рисунка 5 приложения 1 СНиП 2.06.04-82*:

,       (п.6)

где k_t, k_r, k_l — коэффициенты соответственно трансформации, рефракции и потерь;

k_i, h_d — высота волны до трансформации.

Коэффициент трансформации определяется в функции от  . При угле подхода луча волны к откосу a = 7° рефракция волны не возникает и k_r = 1, а при уклонах дна более 0, 03 потери отсутствуют (k_l = 1).

Волна начинает разрушаться с глубины меньшей критической d_cr, определяемой в функции  и при глубине у откоса d = 1, 45 м > d_cr разрушается и переходит в накат непосредственно на откосе. Расчет параметров волны для определения высоты наката дан в таблице П.7.

Высоту наката волны h_run1% (обеспеченность по накату 1 %) на откос заложением т фронтально подходящей волны h_1% определяют по формуле (25), графику рисунка 10 и таблицам 6—9 п. 1.14 СНиП 2.06.04-82*.

h_run1% = k_r k_p k_sp k_run h_1% ,     (П.7)

где k_r и k_p — коэффициенты шероховатости и проницаемости защитного покрытия;

k_sp — коэффициент, зависящий от скорости ветра и заложения откоса;

k_run — коэффициент, зависящий от пологости волны l/h и заложения откоса т. При угле a луча волны к нормали оси насыпи высота наката уменьшается на коэффициент k_a.

В нашем примере для откоса заложением т = 2 в предположении укрепления его железобетонными плитами и угле a = 7° результаты расчета высоты наката волны на откосы насыпи с западного и восточного направлений сведены в таблицу П. 8.

 

Таблица П.6

 

Волноопасное направление					, м	Т, с	h1% , м	l, м
Запад	140	0, 15	0, 016	1, 47	0, 36	2, 25	0, 75	7, 9
Восток	52	0, 10	0, 011	1, 19	0, 26	1, 82	0, 54	5, 2

 

Таблица П.7

 

Волноопасное направление		Т, с	l, м	d, м	d/l	kt	hт1% , м			dcr, м
Запад	0, 75	2, 25	7, 9	1, 45	0, 18	0, 91	0, 68	0, 014	0, 10	0, 79
Восток	0, 54	1, 82	5, 2	1, 45	0, 28	0, 95	0, 51	0, 016	0, 11	0, 57

 

Таблица П.8

 

Волноопасное направление	hТ1% , м	l, м	kr	kp	ksp	krun	hrun1% , м	ka	hrun1% , м
Запад	0, 68	7, 9	1	0, 9	1, 25	2, 0	1, 53	0, 985	1, 51
Восток	0, 51	5, 2	1	0, 9	1, 25	1, 85	1, 06	0, 985	1, 05

 

Таким образом бровка земляного полотна должна возвышаться над уровнем воды, Соответствующем паводковому расходу повторяемостью один раз в 300 лет на величину наката h_run = 1, 51 м с запасом а = 0, 5 м.

Бровка насыпи также должна быть поднята на высоту нагона и подпора (у мостовых переходов), если эти явления прогнозируются в районе проектируемого объекта.

⇐ Предыдущая22232425262728293031Следующая ⇒

Поделиться: