книги / Проектирование мостовых переходов через большие водотоки

версы, примыкающие к подходным насыпям или оградительным дам­ бам, а также устройство срезки пойм.

При низких горизонтах в реке происходят естественные рус­ ловые процессы с медленным переформированием русла. Для того чтобы направить эти русловые деформации в желательном направ­ лении, безопасном для мостового перехода, возводятся русловые регуляционные сооружения. Эти сооружения называются также выправительными или закрепительными сооружениями. Устрой­ ством регуляционных сооружений, работающих при низких гори­ зонтах, достигается следующее: углубление и наращивание дна на отдельных участках реки, защита отдельных участков берега от разрушения текущей водой, уменьшение извилистости русла. К основным видам русловых регуляционных сооружений относят­ ся продольные дамбы, поперечные полузапруды, запруды и укреп­ ления берегов. Низководные регуляционные сооружения широко применяются для улучшения условий судоходства. Их проектиро­ вание, строительство и эксплуатация, как правило, возлагаются на органы, ведающие судоходством и сплавом.

Объем регуляционных работ зависит от местных условий и меры стеснения потока переходом. Обычно с увеличением степени стеснения размеры регуляционных сооружений и объем работ по их устройству возрастают. В отдельных случаях на предгорных реках стоимость регуляционных сооружений может даже' превосхо­ дить стоимость моста с подходами к нему. Указанное заставляет относиться к проектированию регуляционных сооружений весьма внимательно.

§ 45. Назначение размеров и очертания пойменных струенаправляющих дамб и траверсов

у подходных насыпей

Пойменные незатопляемые струенаправляющие дамбы на мос­ товых переходах через равнинные реки служат для плавного под­ ведения потока к отверстию моста, а также для плавного отведения потока вниз по течению. Струенаправляющие дамбы, подводящие пойменные воды к отверстию моста, называются верховыми дам­ бами, а отводящие поток от отверстия моста вниз по течению — низовыми. Они возводятся из грунта. Откосы и подошвы дамб хо­ рошо укрепляются, особенно мощные укрепления необходимы в головах дамб, где происходит резкое увеличение скорости течения. Верх дамб возвышается над РГВВ. Отметка верха дамбы назна­ чается с учетом волны, подпора и запаса в 0,25 м. План струенаправ­

ляющей дамбы показан на рис. 164.

Устройство таких дамб позволяет: а) обеспечить более равно­ мерное распределение общего расхода воды по ширине отверстия моста; б) избежать появления опасного местного размыва у конуса насыпи и в) распространить размыв мостового русла плавно вверх

и вниз по течению от моста благодаря постепенному нарастанию скорости течения в пределах струенаправляющих дамб.

Пойменная струенаправляющая дамба обычно предусматри­ вается в том случае, если на участке поймы, перекрытой подход­ ной насыпью, проходит не менее 15% общего расхода реки или необходимость в ней вызывается местными особенностями мостового перехода. К таким особенностям могут, например, относиться

Рис. 164. План струенаправляющей дамбы

необходимость ликвидировать прижимные течения в русле в сто­ рону слабоработающей поймы или отклонить течение по протоке в направлении мостового русла.

Пойменные воды, текущие к отверстию моста параллельно подходной насыпи, перед мостом должны изменить свое направление и в самом отверстии моста проходить перпендикулярно к его ство­ ру. Поэтому очертание верховых струенаправляющих дамб при­ нимается криволинейным с переменным радиусом кривизны. В го­ лове кривизна верховой дамбы должна быть большей, а в корне при подходе к отверстию моста — меньшей. Низовые струенаправ­ ляющие дамбы должны обеспечить постепенное расширение потока без отрыва его от тела дамбы. Поэтому радиус кривизны низовой дамбы должен, наоборот, увеличиваться от корня к ее голове.

Правильный выбор очертания пойменных струенаправляющих дамб имеет важное значение. Из практики эксплуатации мостовых

переходов известны случаи, когда неправильное очертание дамб приводило к их размыву. На рис, 165 показаны размывы, которые произошли у пойменной насыпи подхода при отсутствии струе­ направляющих дамб, а затем после их постройки — у самих дамб. Эти размывы сняты с натуры, глубина их доходила до 8 м.

Начало научному изучению вопроса о струенаправляющих дамбах в России было положено исследованиями А. М. Фролова.

Промоина Во Второй

О

Рис. 165. Размывы на пойме у моста:

в первый период без струенаправляющей дамбы; во второй период после постройки прямолинейной дамбы; через 5 лет при короткой дамбе, очерченной по кривой малого радиуса

Заключения и выводы этого исследователя основывались на дан­ ных наблюдений за проходом высоких вод на мостовом переходе через дельту реки Волги в 1908 г. А. М. Фролов указывал, что струенаправляющие дамбы у мостов необходимы во всех случаях, когда подходные насыпи стесняют водный поток. Очертание вер­ ховых струенаправляющих дамб А. М. Фролов предлагал делать криволинейным с радиусом, постепенно увеличивающимся от го­ ловы дамбы к корню (рис. 166), размер дамбы назначать в зависи­ мости от меры стеснения потока мостовым переходом.

В настоящее время на основании главным образом лабораторных

исследований с моделями мостовых переходов верховые струенаправ­ ляющие дамбы устраиваются с переменным радиусом кривизны — эллиптического очертания. Большая полуось эллипса совпадает с направлением течения и равна вылету дамбы, малая полуось соответствует развороту дамбы на пойме. Минимально необходи­ мые размеры верховой струенаправляющей дамбы и соотношение вылета и разворота принимают в соответствии с данными много­ численных опытов в лаборатории гидравлики научно-исследователь-

ского института Водгео, поставленных А. М. Латышенковым. Опыты проводились в основном на жестких моделях с неразмываемым руслом. Условием достаточности размеров верховой дамбы (при данном стеснении водотока подходами) считалось сохранение безотрывного обтекания дамбы потоком, т. е. обтекание без об­ разования водоворотных областей у тела дамб в пределах всего мостового русла.

По результатам указанных лабораторных исследований для верховых дамб (рис. 166) берут соотношение полуосей

мере стеснения потока мостовым переходом. Максимальное отно­

При назначении размера верховой дамбы исходят из того, что большие размеры вылета и разворота необходимы при значитель­ ных стеснениях водотока мостовым переходом. Как было отмечено в § 28, на мостовых переходах через равнинные реки с поймами наименьшее возможное отверстие моста, соответствующее макси­ мальному стеснению,— это отверстие, равное ширине коренного русла 2?б.р. До указанной причине в зависимость для определения размеров дамб вводится в качестве основного параметра ширина коренного русла реки Вб.р. Разворот дамбы находится по предло­ жению А. М. Латышенкова из формулы

где коэффициент А поставлен в зависимость от меры стеснения по­ тока и наличия одной или двух пойм. Значения А приводятся

в табл. 39. При известном соотношении вылета и разворота k = —

нетрудно найти размер вылета дамбы:

дах рек с двухсторонним стеснением считается, что между левой и правой частью потока русловой расход делится пополам.

Очертание и размеры нйзовой струёнаправляющей дамбы на­ значаются следующим образом. Обычно в корне низовая струена­ правляющая дамба очерчивается радиусом, равным максимальному радиусу кривизны верховой дамбы, который для эллипса опре-

перехода, к которым в первую очередь относятся: топография местности, направление и скорость течения в русле и на пойме. Если по рельефу местности представляется возможность перенести голову дамбы на более высокую отметку, а также перекрыть дам­ бой протоки, идущие параллельно руслу, это следует сделать, изменяя величину вылета и разворота.

кольких вариантах: а) ось мостового перехода пересекает русло нор­ мально, а пойму—косо (рис. 171); б) ось мостового перехода пересе­ кает пойму реки нормально, а главное русло — косо (рис. 172); в) ось мостового перехода косо пересекает и коренное русло, и пой­ му реки (рис. 173). Практически для всех трех перечисленных слу-