СП 32-102-95, часть 2

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4

7.3. Скорость потока v _r , м/с, в голове поперечного сооружения или боковой грани береговой опоры следует определять в зависимости от расчетной ширины и направления набегающего потока на сооружение по формулам:

при a  ³  45° v _r  = (b  / H )^1/4 v ; (7.3)

при a  <  45° , (7.4)

где v - скорость потока в расчетных условиях на вертикали в голове поперечного сооружения до его постройки или у подошвы конуса в створе моста после общего размыва, м/с.

При определении скорости потока v _r по формулам (7.3) и (7.4) при b  / H  > 50 или b  / H  < 1 следует принимать соответственно = 50 и = 1.

7.4. Наибольшую глубину местного размыва и неоднородных по крупности несвязных грунтах у сплошных незатопляемых поперечных сооружений и береговых опор следует определять по формулам:

а) при v _r  > 0,45v _0D h  = h_D  + 1,3D  / p ; (7.5)

б) при v _r  £ 0,45v _0D h  = 1,3D  / p , (7.6)

где h_D - глубина размыва, определяемая по формулам (7.1) или (7.2), в которых вместо v ₀ принимают v _0D - размывающую скорость для среднего диаметра частиц отмостки D (см. п. 7.5) при глубине потока Н и К_v  = 1.

К расчету следует принимать меньшую из глубин, получаемых по формулам (7.5) или (7.6) и по формулам (7.1) или (7.2) для грунта, средний диаметр частиц которого d _м определяют по формуле (5.21).

7.5. Средний диаметр частиц отмостки D , м, и их содержание в грунте (по массе) р следует определять:

а) в случае, предусмотренном п. 7.4.а, - подбором из уравнений

при b  / H  ³  1 ; (7.7)

при b  / Н  < 1 . (7.8)

При решении уравнений (7.7) или (7.8) и назначении расчетных значений D и р поступают, как при расчете размывов у опор в аналогичных условиях, изложенных в приложении Ж;

б) в случае, предусмотренном п. 7.4.б, - по гранулометрическому составу грунта согласно п. 5.2.4. При этом минимальную крупность частиц D _min , входящих в слой отмостки, следует начинать определять с расчета по формуле

; (7.9)

в) при наличии в грунте крупных включений - по среднему диаметру частиц этих включений.

7.6. Наибольшую глубину местного размыва у массивных затопляемых поперечных сооружений высотой Н ₁ следует определять согласно пп. 7.1 - 7.5 как и у незатопляемых поперечных сооружений с учетом того, что правую часть формулы (7.1) или (7.2) умножают, а правую часть уравнений (7.7) или (7.8) делят на коэффициент f ₁ определяемый по формуле (5.11).

За расчетную глубину местного размыва у затопляемых поперечных сооружений следует принимать наибольшую глубину местного размыва, полученную как при расчетном уровне, когда сооружение затоплено, так и при условиях его работы как незатопленного (например, для шпоры, отжимающей поток от вогнутого берега излучины при прохождении потока в бровках русла). Пример расчета у затопляемой шпоры приведен в приложении П.

7.7. В случае, когда в процессе местного размыва обнажаются слои грунтов различной крупности, наибольшую глубину размыва следует определять с учетом рекомендаций п. 5.4.2 и приложения И:

а) при однородных по крупности слоях с залеганием сверху более мелкого грунта, а также при верхнем более мелком и неоднородном по крупности грунте - по формулам (7.1) или (7.2) для обнажаемого грунта, а при поступлении наносов в воронку размыва - по меньшему из значений, получаемых по формулам (7.1) или (7.2) для обнажаемого грунта и влекомого потоком;

б) при однородных по крупности слоях с залеганием слоя из мелкого грунта (со средним диаметром частиц d ₂ ) ниже крупного (со средним диаметром частиц d ₁ ), а также при нижнем более мелком неоднородном по крупности грунте - по формуле

h = h ₂ - h _d , (7.10)

где h ₂ - глубина местного размыва, определяемая по формуле (7.1) или (7.2) для слоя с более мелким (d ₂ ) грунтом;

h _d - снижение размыва из-за заноса воронки более крупным грунтом d ₁ верхнего слоя, определяемое по формуле (И.2) приложения И;

в) при расположении в нижнем слое более крупного неоднородного по составу несвязного грунта следует учитывать его неоднородность.

В случае, предусмотренном в п. 7.4.а и h_D  ³  D глубину местного размыва определяют по формуле (7.5), в остальных случаях по формуле (7.6) с учетом вышележащих слоев [по аналогии с формулой (И.5)].

Если в воронку размыва поступают наносы (материал верхнего слоя), то необходимо проверить возможность стабилизации размыва при динамическом равновесии частиц верхнего слоя;

г) при расположении в нижнем слое связного грунта - по аналогии с п. 6.2.3.б.

8. Размыв у подошв насыпей и закрепленных берегов русел от продольных течений, волновых воздействий и нарушения естественного хода руслового процесса*

* Все рассматриваемые в главе размывы условно отнесены к местным, хотя некоторые (например, от продольных течений) имеют иную природу образования.

8.1. Возможную глубину размыва h , м, от продольных течений у подошвы насыпи с верховой ее стороны на вертикали с глубиной Н и скоростью потока v следует определять в зависимости от грунтов в основании насыпи:

а) при однородных несвязных грунтах со средним диаметром частиц d , м

, (8.1)

где x - коэффициент, характеризующий увеличение размывов от продольных течений при одновременном воздействии волн (см. п. 8.3); при отсутствии волновых воздействий x  = 1;

б) при неоднородных несвязных грунтах, когда v  > v _0D ,

, (8.2)

где D , р - диаметр отмащивающих частиц, м, и их содержание по массе в перерабатываемом грунте, определяемые с учетом гранулометрического состава грунта подбором из уравнений:

; (8.3)

; (8.4)

в) при неоднородных несвязных грунтах, когда v  £  v _0D

. (8.5)

Полученные по формулам (8.2) и (8.5) глубины размыва не должны быть больше глубин, определяемых по формуле (8.1) для мелких частиц грунта со средним диаметром частиц d _м , который находится по формуле (5.21).

Размывающую скорость v _0D для грунтов со средним диаметром частиц D следует определять по приложению А.

г) при связных грунтах

, (8.6)

где n - коэффициент шероховатости на рассматриваемом участке проложения насыпи;

e - коэффициент абразивности (см. п. 5.3.2);

С _р - расчетное сцепление грунта, Па.

При необходимости учета температурного режима грунта или его засоленности первый член в формуле (8.6) следует принимать с коэффициентами соответственно (1 / к_t )^6/7 , 1 / к _с )^6/7 или (1 / к_t к _с )^6/7 в зависимости от характеристик грунта. Значение коэффициентов к _с и к_t - см. А.10, А.11;

д) при обнажении в процессе размыва слоя грунта, отличного от вышележащего, расчет размыва в нем производят согласно требованиям п. 5.4.2 в предположении, что рассматриваемый грунт находится на поверхности поймы или русла, по формулам соответственно (8.1), (8.2) или (8.6), а в случае, указанном в п. 8.1.в, по формуле

, (8.7)

где åD - толщина вышележащих слоев.

8.2. Глубину размыва h , м, от продольных течений при наличии волновых воздействий у подошвы насыпи, стесняющей русло при долинных ходах на прижимных участках рек, следует определять в зависимости от подстилающих русло грунтов и режима наносов:

а) при отсутствии поступления наносов (случай, предусмотренный п. 4.4.б) расчет следует производить по формулам (8.1) - (8.7), принимая в качестве Н и v соответственно глубину и скорость потока у подошвы насыпи до размыва;

б) при движении наносов в русле (случай, предусмотренный п. 4.4.а) расчет размывов в однородных несвязных грунтах следует выполнять по формуле

. (8.8)

Размыв в неоднородных несвязных, связных и слоистых грунтах следует определять по формулам (8.2) - (8.7). Причем за расчетную глубину размыва принимают меньшую из глубин, полученных по указанным формулам для соответствующего случая. Для частиц d _н , равных среднему диаметру частиц донных наносов в русле, расчет ведут по формуле (8.8).

В формулах (8.2) - (8.8) Н и v - соответственно глубина и скорость потока у подошвы насыпи до размыва с учетом возможных естественных преобразований в русле.

Пример расчета глубины размыва для случаев, рассматриваемых в пп. 8.1 и 8.2, приведены в приложении Р.

8.3. Глубину размыва у подошвы насыпи от продольных течений при наличии волновых воздействий следует определять по соответствующим формулам (8.1), (8.2), (8.4), (8.6) и (8.8), в которых коэффициент x характеризующий дополнительное “обезвешивание” частиц грунта при волновых воздействиях, равен

, (8.9)

где r , - фактическая и “обезвешивающая” плотность частиц грунта;

r ₀ - плотность воды.

Рисунок 8.1. - График размывающих донных скоростей.

Обезвешивание частиц при волновых воздействиях количественно можно оценивать по зависимости

, (8.10)

где h _в , Т - высота, м, и период, с, волны;

к - размерный коэффициент, равный 2 м/с^0,5 .

8.4. Возможную глубину размыва h от волновых воздействий у подошвы насыпи определяют по приложению С из уравнения

v _dmax £ v _d(0) , (8.11)

где v _dmax - максимальная донная скорость нисходящего с откоса потока от действия волн у подошвы насыпи;

v _d(0) - размывающая донная скорость для грунтов в основании насыпи (см. п. 8.5).

8.5. Размывающую донную скорость v _d(0) следует принимать по графику (рисунок 8.1) в зависимости от среднего диаметра частиц несвязного грунта d (неоднородность несвязного грунта не учитывается) или эквивалентного диаметра связного материала, мм, определяемого по формуле

d _э  = 7,5(0,1 + 10c _р ), (8.12)

где c _р - расчетное сцепление, 10⁵ Па.

8.6. При совместных воздействиях продольных течений и волн к расчету следует принимать наибольшие глубины размыва, полученные только от волновых воздействий (см. п. 8.4) или от расчетных продольных течений при наличии волн (см. п. 8.1 - 8.2). В указанных расчетах следует принимать расчетные параметры волн.

Поскольку подмыв подошвы насыпи нельзя допускать, полученные глубины размыва характеризуют тип и мощность укрепления, необходимого для защиты от размыва основания насыпи.

8.7. Местные размывы у подошвы насыпи со стороны вогнутого берега вызываются нарушением естественного хода руслового процесса при воздействии искривленного потока (в плане и поперечном сечении) с неразмываемым речным откосом.

Глубину местного размыва у подошвы насыпи h , м, возникшего в связи с нарушением естественного хода руслового процесса, следует определять по формуле

, (8.13)

где Н _р , v _р - средняя глубина, м, и скорость, м/с, потока в рассматриваемом створе русла (после стеснения) при расчетном уровне;

v ₀ - размывающая скорость для размываемого грунта на вертикали с глубиной Н _р , м/с;

n - коэффициент шероховатости укрепления, определяемый в зависимости от материала укрепления (для плитных укреплений n  = 0,011 - 0,015; для каменной наброски n  = 0,03 -  0,045);

М - коэффициент формы укрепления, принимаемый для вертикальных стенок и стенок с заложением откоса m  < 1, а также без фундамента (например, каменная наброска) равным 1,0; для откосного типа укрепления (при крутизне откоса m  ³  1) с вертикальной внешней стенкой фундамента М = 1,2;

r _и , r - минимальный радиус кривизны излучины соответственно по оси излучины и у вогнутого берега (см. приложение Т);

Н - глубина потока у вогнутого берега (после стеснения) при расчетном уровне, м.

Пример расчета по формуле (8.13) приведен в приложении Т.

8.8. Глубину местного размыва у закрепленного вогнутого берега излучины следует определять по формуле (8.13). При этом, если со стороны вогнутого берега есть пойменный массив (т. е. в паводки вода выходит на пойму), то глубину местного размыва у закрепленного берега следует определить как при расчетном уровне, так и при условиях, когда вода достигла бровки берега. К расчету принимают наибольшую глубину местного размыва.

Приложение А

(обязательное)

Расчетные характеристики наносов и грунтов

А.1. При расчете русловых деформаций грунты подразделяются на несвязные и связные, талые и оттаявшие.

В расчетах к оттаявшим относят только связные грунты, в которых после промерзания нарушаются внутренние связи. Все несвязные грунты при оттаивании практически не меняют своих физико-механических свойств и относятся поэтому к талым.

Далее, если не оговаривается, рассматриваются характеристики талых грунтов.

А.2. К несвязным грунтам относятся крупнообломочные (валунный, галечниковый, гравийный) и песчаные грунты, не обладающие свойством пластичности (раскатывания).

При расчете местных размывов к несвязным следует относить указанные грунты, содержащие по массе: не более 10 % растительных остатков (торф); б) пылеватые пески с содержанием пылеватых частиц (мельче 0,10 мм) менее 20 %.

А.3. При расчетах размывов основной (интегральной) характеристикой несвязного грунта является средний диаметр частиц d , определяемый на основе механического (ситового) анализа по формуле

, (А.1)

где d_i - средний диаметр частиц i -й фракции, определяемый среднеарифметическим размером отверстий сит, ограничивающих данную фракцию;

p_i - содержание в грунте i -й фракции, в долях единицы по массе;

n - число фракций.

Если несвязный грунт содержит частицы мельче 0,10 мм, то к расчету принимают средний диаметр частиц грунта крупнее 0,10 мм, вычисляемый по формуле

, (А.2)

где p ₀ - содержание в грунте частиц мельче 0,10 мм, в долях единицы.

Значения p_i и d_i определяют на основании гранулометрического анализа проб грунта, отобранных в местах предполагаемых местных размывов. При этом за массу всего несвязного грунта принимают массу без растительных остатков.

А.4. Несвязный грунт считается однородным при соблюдении любого из (достаточных) условий:

а) D _max  / d £ 3; (А.3)

б) в случае, предусмотренном п. 4.4.а, при средней скорости потока больше размывающей для частиц диаметром D _max .

Здесь D _max - средний диаметр крупных частиц, которые составляют 2 % массы грунта, или самой крупной (по размеру) фракции, если она составляет 2 % и более массы грунта;

Когда самая крупная по размеру частиц фракция составляет менее 2 % массы грунта, средний диаметр крупных частиц определяют по формуле

, (А.4)

где p ₁ - содержание по массе в грунте самой крупной фракции со средним диаметром частиц d ₁ ;

p ₂ , p_n - содержание по массе следующих по крупности фракций со средним диаметром частиц d ₂ и d_n .

А.5. Несвязный грунт следует относить к неоднородному, если:

а) частиц со средним диаметром D , образующих отмостку на дне воронки, не менее 2 %, и они удовлетворяют неравенству

D  / d  > 3.

Примечание. Расчет среднего диаметра частиц слоя отмостки D приведен в разделах основного текста для каждого вида сооружений в зависимости от гранулометрического состава грунта и гидравлических характеристик потока;

б) имеются крупные включения не менее 2 % массы грунта, когда средняя скорость потока меньше размывающей для среднего диаметра частиц D этих включений.

К материалу, содержащему крупные включения со средним диаметром D  = D _max , относится грунт, удовлетворяющий неравенству D _max  /d _м  ³ 25, где d _м - средний диаметр частиц материала без крупных включений. Примером крупных включений служит галька (D _max ) в песке (d _м ).

А.6. При расчете местных размывов основной характеристикой связного грунта является расчетное удельное сцепление (или расчетное сцепление) с _р , определяемое по формуле

, (А.5)

где c _н - нормативное сцепление, определяемое на основании стандартных методов испытаний (согласно ГОСТ 20522-75 или заменяющего его документа) в состоянии капиллярного водонасыщения при полной влагоемкости;

g _g - коэффициент надежности по грунту, учитывающий вероятность отклонения величины сил сцепления от нормативного значения и определяемый с учетом доверительной вероятности 0,90; при отсутствии данных испытаний образцов грунта можно принимать максимальное значение g _g  = 2.

При отсутствии данных инженерно-геологических исследований допускается определять расчетное удельное сцепление c _р связных грунтов по СНиП 2.02.01-83 или заменяющим его нормативным документам, а при высокой заторфованности связных грунтов - по таблице А.1.

Единица измерения сцеплений - паскаль (Па).

А.7. Если в полевых условиях получено нормативное сцепление оттаявшего грунта c _н(от) , то для перехода к соответствующему значению талого грунта можно воспользоваться формулой

c _н  = К _р с _н(от) , (А.6)

где коэффициент перехода К _р принимают равным 1,5 при нормативном значении показателя текучести 0,25 £  I_l  £  0,75 и равным 1,1, если значение I_l выходит из указанного диапазона.

Таблица А.1. - Расчетное сцепление заторфованного связного грунта

Нормативное значение показателя текучести грунтов определяют в зависимости от природной влажности W и числа пластичности W _п  = W _т - W _р , где W _т , W _р - влажность грунта на границах текучести и раскатывания ( в долях единицы).

Коэффициент надежности по грунту g _g полученный для оттаявшего монолита, следует принимать в качестве искомого при определении расчетного сцепления талого грунта.

А.8. Размывающей (средней на вертикали с глубиной потока Н ) скоростью потока v ₀ для данного грунта называют минимальную среднюю скорость, при которой появляются первые признаки размыва дна водотока.

При отсутствии специальных обоснований размывающую скорость следует определять в предположении, что на пойменных участках дерновой покров отсутствует (разрушен при производстве работ).

Размывающую скорость v ₀ , м/с, для однородного несвязного грунта со средним диаметром частиц d , м, при глубине потока Н , м, рекомендуется определять по формуле

, (А.7)

где g - ускорение свободного падения (g  = 9,8 м/с² ).

По этой же формуле требуется определять размывающую среднюю скорость v _0D для частиц слоя отмостки и i -го слоя грунта, заменяя в формуле средний диаметр частиц d средними диаметрами частиц соответственно слоя отмостки D и i -го слоя грунта d_i .

Для ускорения расчета по формуле (А.7) рекомендуется пользоваться графиком (рисунок А.1).

Для пылеватых песков, содержащих пылеватых частиц (в долях единицы по массе) 0,03 £  p _п  <  0,20, размывающую скорость следует определять по формуле

. (А.8)

Для засоленных песчаных грунтов (средний диаметр частиц до 2 мм) размывающую скорость определяют по формулам (А.7) или (А.8) с коэффициентом 0,92.

Рисунок А.1. - График для определения размывающей скорости

несвязных грунтов

А.9. Размывающую скорость для связных грунтов, м/с, рекомендуется определять по формуле

, (А.9)

где С - коэффициент Шези, определяемый в зависимости от глубины потока Н и коэффициента шероховатости n : можно принимать С  = Н ^1/6 / n .

c _р - расчетное сцепление, Па.

Для ускорения расчета по формуле (А.9) составлен график размывающей скорости при коэффициенте шероховатости n  = 0,03 (рисунок А.2). При n  ¹  0,03 значения v ₀ , полученные по графику, следует умножать на величину 0,03/n .

Рисунок А.2 - График для определения размывающей скорости связных грунтов при коэффициенте абразивности e  = 1 и

коэффициенте шероховатости n  = 0,03

А.10. Для связных засоленных грунтов, содержащих менее 3 % легкорастворимых солей, размывающую среднюю скорость потока следует определять по формуле

v _0с = v ₀ к _c , (А.10)

где v ₀ - размывающая средняя скорость, определяемая по формуле (А.9);

к _с - понижающий коэффициент, который допускается принимать в зависимости от расчетного сцепления равным:

с _р × 10⁵ Па . . . . . £ 0,05 0,01 0,02 0,03

к _с . . . . . . . . . . . 0,92 0,90 0,90 0,75

с _р × 10⁵ Па . . . . . .0,04 0,05 0,075 ³ 0,010

к _с . . . . . . . . . . . 0,72 0,67 0,63 0,59

При содержании в грунте свыше 3 % легкорастворимых солей размывающая скорость должна устанавливаться на основании специальных исследований.

А.11. Размывающую скорость для оттаявших связных грунтов следует определять по формуле

v _0t = v ₀ к_t , (А.11)

где к_t - коэффициент уменьшения размывающей скорости потока для оттаявших грунтов по сравнению с талыми, определяемый по таблице А.2, в зависимости от вида криогенной текстуры грунта в мерзлом состоянии и льдистости за счет ледяных включений* (т. е. отношения объема ледяных включений к объему мерзлого грунта).

* Указанную льдистость следует отличать от суммарной льдистости (отношение объема льда к объему мерзлого грунта).

Таблица А.2 - Значения коэффициента к_t

Для оттаявших засоленных грунтов размывающую скорость определяют по формуле

v _{0t c} = v ₀ к_t к _c . (А.12)

А.12. Гидравлическую крупность частиц несвязного грунта w (т. е. скорость их осаждения в стоячей воде) следует определять в зависимости от диаметра частиц d по графику (рисунок А.3).

Рисунок А.3 - График для определения гидравлической крупности несвязных грунтов

Гидравлическую крупность несвязного грунта, состоящего из частиц различной крупности, определяют как средневзвешенную по аналогии с определением среднего диаметра частиц грунта по формуле (А.1) или (А.2).

А.13. Гидравлическую крупность отрывающихся отдельностей связного грунта принимают по таблице А.3 в зависимости от их толщины z , определяемой по формуле (5.27).

А.14. Для пылеватых песков с содержанием пылеватых частиц p _п  ³  0,2 (грунт относится к связному) гидравлическую крупность следует определять по эквивалентному расчетному сцеплению, Па

, (А.13)

где v ₀ - размывающая скорость для песчаных частиц грунта, м/с, определяемая по формуле (А.7);

С - коэффициент Шези, м^0,5 /с;

e - коэффициент абразивности, принимаемый равным 1,16 при грядовом движении по руслу песчаного материала, при отсутствии движения песчаного материала e  = 1.

Если по формуле (А.13) получается c _рэ  < 0,001× 10⁵ Па, то рекомендуется принимать c _рэ  = 0,001× 10⁵ Па.

Таблица А.3 - Гидравлическая крупность отрывающихся отдельностей связного грунта

Приложение Б

(обязательное)

Коэффициент формы свайных фундаментов

Б.1. Под коэффициентом формы М свайного фундамента понимают коэффициент увеличения местного размыва у ряда свай по сравнению с размывом у одной сваи цилиндрической формы.

Коэффициент формы М следует определять у расчетного ряда, в качестве которого необходимо принимать один из первых двух рядов свайного фундамента с наибольшей глубиной размыва и расположенного при a  £  20° перпендикулярно продольной оси опоры, а при a  > 20° вдоль ее (рисунок Б.1).

Рисунок Б.1 - К определению расчетного ряда свайного

фундамента:

а - продольный вид опоры; б - план свай;

1 - направление течения; 2 - расчетный ряд

При одинаковых форме и размерах свай в двух рассматриваемых рядах, а также одинаковых просветах между сваями расчетным будет тот ряд, в котором находится больше свай.

Б.2. Коэффициент формы М свайного фундамента с количеством свай n  > 1 в расчетном ряду следует определять по формуле

M  = M ₁ M _2c M_{n c} , (Б.1)

где М ₁ - коэффициент формы отдельной сваи, принимаемый согласно п. 5.1.9;

М _2с - коэффициент увеличения размыва у двух свай по сравнению с размывом у отдельной сваи

; (Б.2)

М_{n с} - коэффициент увеличения размыва у n свай по сравнению с размывом у двух свай

; (Б.3)

S - расстояние в свету между сваями в ряду, м;

Ш_n , Ш ₂ - полная ширина ряда из n свай и из двух свай (рисунок Б.2).

Коэффициент М _2с рассчитывают по формуле (Б.2) при всех несвязных грунтах по среднему диаметру частиц d , м; при связных - по утроенной толщине отрывающихся отдельностей (т. е. d = 3z ); в слоистых грунтах - по вскрываемому грунту.

Значения коэффициентов М _2с и М_{n с} принимают:

при M _2c  £  1 M _2c  = M_{n c}  = 1;

при M _2c  ³ M _2c  = ;

при М _2с М_{n cс}  ³   M _2c M_{n c}  = .

При неодинаковых просветах между сваями в расчетном ряду коэффициенты М _2с и М_{n с} определяют с учетом наибольшего просвета S _max (см. рисунок Б.2) по формулам

; (Б.4)

. (Б.5)

Произведение М _2с(max)  М_{n с(max)} необходимо сопоставить с коэффициентом увеличения размыва М _2с(min) у двух свай в ряду, расположенных с минимальным просветом S _min . К расчету по формуле (Б.1) следует принимать наибольшее значение из сопоставляемых величин. При этом, если М _2с(max)  М_{n c(max)}  < М_{n c(min)} , то принимают М_{n c}  = 1.

При наличии наклонных свай в плоскости, перпендикулярной направлению сечения, к расчету следует принимать среднюю величину просвета S между ними на уровне выше отметки общего размыва (рисунок Б.3, а), а в случае, когда низ плиты ростверка заглублен ниже отметки общего размыва - расстояние между сваями в месте примыкания к плите ростверка (рисунок Б.3, б).

Рисунок Б.2 - Основные геометрические размеры свайных рядов:

а - ряд с одинаковыми просветами между сваями; б - ряд с неодинаковыми просветами

Рисунок Б.3 - Часть фасада опор с наклонными сваями фундамента

Приложение В

(справочное)

Значения приведенной ширины b _a характерных форм опор

Формулы для определения приведенной ширины b _a некоторых характерных форм опор (или их элементов) даны в таблице В.1. Формулы не учитывают возможной скошенности или закругления вершины двугранного угла Q , которыми в расчетах приведенной ширины опоры можно пренебречь.

Характерные формы опор представлены на рисунке В.1.

Таблица В.1 - Формулы для приведенной ширины опоры

Рисунок В.1 - Характерные формы опор

Приложение Г

(справочное)

Примеры расчета местного размыва у промежуточных опор мостов

Пример Г.1. Глубина и средняя скорость перед опорой после общего размыва Н  = 6 м и v  = 1,25 м/с. Дно реки сложено мелкозернистым песком, гранулометрический состав которого приведен ниже:

Диаметр частиц, мм >0,1 0,1- 0,25 0,25- 0,50 0,50- 1,00 1- 2 2- 3

Содержание p_i ,

по массе, % 2,15 23,61 53,26 16,02 3,57 1,39

Определить глубину местного размыва у овальной в плане опоры шириной b  = 4 м и длиной L  = 12 м (см. рисунок 5.1). Опора расположена под углом a  = 15° к направлению течения.

Решение. 1. Определяем неоднородность грунта. Самая крупная фракция составляет менее 2 % массы грунта. Поэтому по формуле (А.4) средний диаметр крупных частиц грунта:

.

По формуле (А.2) средний диаметр частиц грунта:

Имеем D _max  /d  = 2,2 / 0,46 = 4,8, что больше 3, т. е. не соблюдается одно из условий однородности грунта согласно п. А.4.

Проверяем второе условие. Размывающая скорость для частиц диаметром 2,2 мм по графику (см. рисунок А.1)  = 1,23 м/с, что меньше скорости течения. Следовательно, грунт в рассматриваемых условиях отмостки не образует, и расчет выполняем как для однородного грунта со средним диаметром частиц 0,46 мм.

2. Поскольку v  > v ₀ (так как даже v  > ) глубину местного размыва определяем по формуле (5.1), в которой неизвестны параметры v _в , М и К .

3. При гидравлической крупности грунта со средним диаметром частиц 0,46 мм w  = 0,06 м/с (см. рисунок А.3) и взмучивающая скорость по формуле (5.7) v _в  = (9,8× 0,06× 6)^1/3  = 1,52 м/с.

Примечание. Более правильным является определение гидравлической крупности как средневзвешенной по аналогии с определением среднего диаметра частиц грунта по формуле (А.2); тогда получается w  = 0,046 м/с и v _в  = 1,4 м/с.

4. По п. 5.1.9 коэффициент формы овальной опоры М  = 0,85.

5. Для определения коэффициента косины К вначале по приведенным в приложении В формулам получим при a  = 15° приведенную ширину опоры:

b _a  = (L  -  b ) sin a  + b  = (12 -  4) sin 15°  + 4 = 6,07 м.

По рисунку 5.7 или по формуле (5.13), поскольку b _a   /b  < 2,53 M ¹ /₃ имеем:

.

6. Глубина местного размыва по формуле (5.1):

м.

Пример Г.2. Для условий примера Г.1 определить глубину местного размыва у опоры на массивном фундаменте, состоящей из двух элементов овальной формы в плане: нижняя часть возвышается над днем на высоту H ₁  = 2,0 м, как в примере Г.1 (b ₁ = 4 м, L ₁ = 12 м), верхняя имеет b ₂  = 3 м и L ₂ = 11 м (см. рисунок 5.2, б ).

Решение. Расчет местного размыва производим по формуле (5.3), в которой неизвестен только параметр F (b ), учитывающий геометрию опоры.

1. Элементы опоры в плане овальной формы, поэтому они имеют одинаковый коэффициент формы М ₁  = М ₂  = 0,85 (см. п. 5.1.9).

2. Коэффициент косины для первого элемента определен в примере Г.1 и равен К ₁  = 1,22. Аналогично для второго элемента

 = (11 -  3) ×  sin 15°  + 3 + 5,07 м;

.

3. По формуле (5.11) при Н ₁  /Н = 2/6 = 0,334 > 0,3

А ₁ = 1 и j ₁ = 1/3 f ₁ = = 0,695.

По формуле (5.12), в которой А_{n - 1} = А ₂ = А ₁ и j ₂ = j ₁ ,

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4