Stroi-doska.ru

Строй Доска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Высота откоса что это

Высота откоса что это

Учитывая недопустимость перелива воды через гребень земляной плотины, отметку его прежде всего определяют по высоте наката ветровой волны на откос (рис. 27). Преуменьшение значения высоты наката волны может привести к переливу воды через гребень, а затем и деформации его, а излишний запас дает неоправданное увеличение объема земляных работ по плотине.

Высота наката волны на откос зависит от параметров волны, крутизны откоса, наличия берм, шероховатости и непроницаемости откоса, а также угла подхода волны. Для определения высоты наката волны на откос


Рис. 27. Схема наката волны на откос

существует ряд эмпирических формул, по-разному учитывающих перечисленные факторы. Из числа наиболее распространенных можно отметить следующие.

1. Формула Н. Н. Джунковского:

(70)

где коэффициент k, характеризующий шероховатость откоса, принимается для гладких поверхностей (бетонных плит и мостовой) равным единице, а для каменной наброски k = 0,77.

2. Формула Б. А. Пышкина:

(71)

где п — коэффициент шероховатости по шкале Гангилье-Куттера;
m — так называемый виртуальный коэффициент откоса, зависящий от наличия бермы и коэффициента откоса (выше и ниже ее); определяется по формуле:

(72)

где b — ширина бермы;
s — глубина воды над бермой;
m1 — коэффициент, заложения откоса ниже бермы;
m2 — то же, выше бермы.

Для прямолинейного откоса без берм значение виртуального откоса будет равно действительному заложению.

3. Формула А. Г. Сидоровой:

(73)

Влияние шероховатости и проницаемости покрытия откосов в формуле А. Г. Сидоровой учитывается путем введения в формулу (73) экспериментального коэффициента:

(74)

где е — основание натуральных Логарифмов;
— абсолютная шероховатость, равная нулю для гладких непроницаемых откосов; для каменной наброски может быть принята равной размеру камней, преобладающих в покрываемом слое; для наброски из массивов равна меньшему измерению массива.

4. Формула П. А. Шанкина

(75)

Значение коэффициента Ко, учитывающего шероховатость и проницаемость крепления откоса, для различных типов покрытия, приведено ниже:

наброска из колотых камней. 0.72
наброска из округлых камней . 0.82
наброска из разных камней. 0,77
мостовая или плотная укладка . 1,00
бетонное покрытие из отдельных плит …1,25
сплошное непроницаемое покрытие …… 1,40

В формуле П. А. Шанкина может быть учтено влияние берм на высоту наката волны введением коэффициента Кб, который вычисляется по формуле:

(76)

где обозначения те же, что и в предыдущих формулах, а Н, — глубина воды у основания откоса. При отсутствии берм, как это следует из формулы (76), значение

5. Формула СН 92-60

(77)

где kш — коэффициент, зависящий от типа покрытия откоса, приведен ниже:

сплошное непроницаемое гладкое покрытие
(асфальтобетон). 1
бетонное покрытие. 0,9
мостовая (каменная кладка). 0,75 — 0,80
наброска из округлых камней (булыжник)…. 0,60-0,65
наброска из рваного камня…………………. 0,55
наброска из массивов. 0,5

Значения высоты наката волн на откосы по приведенным формулам, вычисленные при одних и тех же исходных данных, дают заметное расхождение. Это можно объяснить структурой формул, которые в одних случаях учитывают факторы крутизны волны, а в других нет. Кроме того, сказываются условия проведения опытов, на основе которых получены формулы. Расхождения в высоте наката становятся особенно заметными с увеличением высоты волны. Наибольшее расхождение дают формулы Н. Н. Джунковского и Б. А. Пышкина, причем по первой формуле получаются заниженные значения, а по второй завышенные. Две формулы -СН 92- 60 и П. А. Шанкина — практически дают одинаковые результаты в любом диапазоне крутизны волн. Высота наката волн по формуле А. Г. Сидоровой незначительно отклоняется от результатов, полученных по формулам СН 92-60 и П. А. Шанкина, но учет влияния шероховатости и проницаемости по ней затруднителен как по технике вычисления, так и по некоторой неопределенности при подстановке размера абсолютной шероховатости.

Формулы СН 92-60 и П. А. Шанкина полнее учитывают факторы, от которых зависит высота наката волны на откос, по сравнению с другими формулами и в то же время дают близкое совпадение вычисленных значений hн наблюденными величинами. Поэтому для водохранилищ малой и средней протяженности высоту наката волны рекомендуется определять по этим формулам (последняя из них удобна еще и тем, что она учитывает влияние берм на высоту наката).

При накате волны на откос скорости потока воды имеют переменное значение. Для ряда характерных точек по откосу, которыми являются точки В, 1, 2 и3 могут быть вычислены значения скоростей, а по ним построена эпюра (рис. 28).

Читать еще:  Нужны ли откосы для межкомнатных дверей


Рис. 28 Эпюра скоростей по откосу

Изменение скоростей между характерными точками принимают по линейному закону.

Максимальная скорость соответствует точке В,положение которой определится координатами хВ и уВ (рис. 22). Значение скорости в этой точке находят по формуле 46. Для точки 1, расположенной на откосе при пересечении со статическим уровнем воды, скорость равна

(78)

где kш — то же, что и в формуле (77).

В точке 2, положение которой определяется высотой наката волны, скорость равна нулю. Промежуточные значения скоростей между точками 1 и 2, исходя из линейного характера их распределения, находят по формуле:

(79)

где l — расстояние по откосу вверх от статического уровня.

Как видно из формулы (79), при l =0 скорость равна VI и определится по формуле (78), а в точке 2 скорость равна нулю.

Положение точки 3, ниже которой происходит значительное уменьшение скоростей на откосе, вычисляют по формуле:

(80)

где H1 отсчитывают от статического уровня.

Скорость в точке 3 равна,

(81)

где п — коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения

Скорости ниже точки 3 по откосу определяются также по формуле (81) с подстановкой в нее вместо H1 величины H, отсчитываемой от статического уровня. Совершенно очевидно, что H должно быть больше, чем H1.

Эпюра скоростей по откосу в момент удара волны может быть построена при любом статическом уровне воды в водохранилище, причем параметры волн при подстановке в формулы должны соответствовать принятому расчетному уровню воды. Эпюра волновых скоростей для минимального уровня воды в водохранилище позволит определить нижнюю границу крепления, исходя из допустимых неразмывающих скоростей для неукрепленного грунта откоса. Значение допустимых неразмывающих скоростей берется из таблиц или графиков, один из которых (для песчаных грунтов) приведен на рисунке 29.

Рис. 29. График начальной размывающей волновой скорости для несвязного грунта

Справка

Инструменты сайта

Боковая панель

Разделы:

Конструирование типовых поперечных профилей:

Поправки к объемам работ:

Расчет объемов на примере типовых поперечников:

Создание и редактирование конструкций:

Создание индивидуальных элементов:

Дополнительные функции работы с поперечниками:

Смотри также главы:

Использование правил

Самый простой и эффективный способ автоматического назначения типов откосов поперечников – это применение правил, согласно которым программа определит требуемый номер типа, в зависимости от разности отметок бровки проектного поперечника и существующей земли.

Правило состоит из следующих элементов:

Формально описание правила можно представить в следующем виде. Если рабочая отметка положительна и попадает в указанный высотный диапазон, то на данном поперечнике, на соответствующей стороне применяется заданный типовой откос насыпи. Если рабочая отметка отрицательна и попадает в указанный диапазон глубин, то на этом участке применяется соответствующий типовой откос выемки.

Чтобы применить правило выберите элемент меню Поперечник – Применить правило.

Откроется диалоговое окно:

Участок – в данном поле задаются границы участка, на котором будет применено правило. По умолчанию, при открытии окна, программа предлагает применить правило на текущем поперечнике;

Применить на весь участок доступный для редактирования – установление данной опции задает весь доступный для редактирования участок трассы для применения правила;

Применить для – из выпадающего списка выберите сторону, для которой должно быть применено правило. По умолчанию правило применяется для обоих сторон.

Учитывать косогорность – отметка насыпи вычисляется под бровкой проектного поперечника по вертикали. Если же данная опция установлена, то высота насыпи будет рассчитываться как разность между отметкой бровки проектного поперечника и отметкой подошвы насыпи:

В нижней части данного окна показан список предварительно созданных правил, находящихся в текущем проекте. Для создания нового правила нажмите кнопку Добавить. Откроется окно Параметры правила:

Имя правила/Описание – данные поля являются информационными и необязательными для заполнения;

Применить для – из выпадающего списка выберите тип участка, для которого будет задана соответствующая высота насыпи или глубина выемки;

Высота насыпи (глубина выемки),м – значение диапазона высот или глубин для данного участка правила;

Тип откоса – в данном поле задается номер типового откоса, который должен соответствовать данному участку правила. Откос может быть выбран непосредственно из типовой библиотеки.

Читать еще:  Как вычислить объем откоса

Для этого щелкните левой кнопкой по данному полю, появится кнопка , нажмите ее. В результате откроется окно Типы поперечников:

Выберите требуемый типовой откос и нажмите Ок.

Для применения правила или группы правил на заданных участках нажмите ОК.

В результате программа применит правила и на соответствующих участках автоматически применит типовые откосы.

Откосы каналов и обеспечение их устойчивости

Одной из главных задач при проектировании осушительных каналов является установление такого угла наклона откосов, чтобы последние могли противостоять силам, стремящимся их разрушить, т.е. чтобы они были устойчивыми.

Под устойчивостью грунтовых откосов каналов понимается способность сохранять заданную и выполненную в натуре форму и размеры как в поперечном, так и в продольном профиле.

Устойчивость поперечных сечений каналов определяется качеством слагающих грунтов, глубиной каналов и коэффициентом откоса m. Силами, разрушающими откос канала являются:

— внешняя нагрузка (например, вес машины и кавальер);

— собственный вес грунта;

— силы гидродинамического давления и течения воды.

Гидродинамическое давление представляют силу давления фильтрационного потока на частицы грунта. Его величина D, отнесенная к единице объема, равна

D = ΔΙ , (3.13)

где Δ – объемный вес воды; I – гидравлический градиент фильтрационного (грунтового) потока.

Гидродинамическое давление направлено по касательной к поверхности грунтового потока (рис 3.26). Так как градиент имеет наибольшее значение в первоначальный момент после вскрытия канала, когда он только что начинает заполняться водой, то и гидродинамическое давление в это время имеет наибольшее значение, увеличивающееся с приближением к откосу. Этим объясняется неустойчивость глубоких каналов, выполненных в водонасыщенном грунте сразу на всю глубину выемки. Неосушенный грунт обладает ничтожными силами сцепления и поэтому давлением воды у подошвы откоса вытесняется в выемку.

Такое явление можно предотвратить, если устраивать канал постепенно, углубляя его в несколько приемов (подробнее см. п. ).

Рис. 3.26. Направление гидродинамического давления

Удерживающими от обрушения откоса силами являются:

-силы внутреннего трения;

— силы сцепления грунта.

Условием предельной устойчивости откоса будет равенство сил удерживающих и сил сдвигающих. Если же последние будут более первых, то откос обрушится по некоторым плоским или (что чаще) по кривым поверхностям, близким в случае однородного грунта к круглоцилиндрическим.

С увеличением глубины канала угол, под которым держится неукрепленный откос, уменьшается. То же явление наблюдается и при повышении влажности грунта, так как водонасыщенные грунты обладают меньшей силой сцепления и меньшим углом внутреннего трения, чем более сухие.

Рис. 3.27. Схема сил, действующих на откос канала

Ниже приведена упрощенная методика определения устойчивого положения откосов каналов, необходимая для принципиального понимания механизма взаимодействия сил, действующих на призму обрушения [6]. Схема действующих сил и обрушения откоса канала по плоскости без учета действия гидродинамических сил приведена на рисунке 3.27, где Р – вес слоя грунта АВМ, приложенный в точке О. Разложим вес Р на две составляющие: нормальную N и тангенциальную Т. Вес слоя грунта АВМ можно выразить формулой

, (3.14)

где γ0 – объемный вес грунта.

Сдвигающая сила Т будет равна

. (3.15)

Нормальная сила , а вызываемая ею сила трения Fтр будет равна

, (3.16)

где tg φ – коэффициент трения, а φ – угол внутреннего трения.

Сила сцепления по плоскости АМ равна

. (3.17)

Приравняв сумму сил удерживающих силам сдвигающим, будем иметь

Fсц + Fтр = Т, (3.18)

или . (3.19)

После ряда преобразований и исследования функции на максимальное значение α, получим, что высота откоса Н при которой грунт с углом откоса θ будет находится в равновесии найдется из уравнения

(3.20)

Что касается форм поверхностей, по которым происходит обрушение откосов, то опыт показывает, что очертание этих поверхностей может быть весьма разнообразным. В общем случае линия сползания откосов в верхней его части может быть принята вертикальной, ниже они приближаются к линии боковой поверхности цилиндра, а у основания откоса угол наклона линии скольжения приближаются к нулю.

Более подробная методика расчета устойчивости откосов каналов приведена в учебном пособии [18].

Осушительные каналы, устраиваемые в торфяном грунте в целях добычи торфа, как правило, имеют высоту откоса меньшую по сравнению с высотой, определенной по формуле (3.20) и относятся к классу сооружений, разрушение которых не несет за собой катастрофических последствий и поэтому крутизна (угол q) или коэффициент заложения откоса m таких каналов может назначаться на основании данных практики и опыта проектирования (табл. 3.8) [7].

Читать еще:  Под откос 2002 derailed

Коэффициенты заложения откосов каналов

Наименование каналовКоэффициент заложения откосов, m
В минеральном грунтеВ торфяном грунте
залежь низинного типазалежь верхового типа
Магистральныепо данным материалов изысканий в зависимости от физико-механических свойств грунта (глина, суглинки m = 1. 1,5; песок m = 2…2,5; супесь m = 3…3,5)1,0Степень разложения до 25 % m = 0,75.
1.25Степень разложения 25 – 35% m = 1.
1,5Степень разложения свыше 35% m = 1,25
Валовыето же0,50,5
Оградительныето жеВнутренние (по отношению к массиву) m = 1,0; наружные на 0,5 больше внутренних

Дата добавления: 2021-03-18 ; просмотров: 104 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Типовые нормальные поперечные профили насыпи и выемки

Страницы работы

Содержание работы

1.1.2 Типовые нормальные поперечные профили насыпи и выемки

Высоту насыпи в данном месте пути определяют по продольному профилю линии. Если местность имеет поперечный уклон, то до отсыпки насыпи поверхность земли соответствующим образом под­готавливают (вспахивают, делают уступы и пр.), чтобы насыпь не сползала по косогору.

Боковые наклонные поверхности насыпи называются откосами (рисунок 16.1.1). Крутизну откосов делают такой, чтобы насыпь была устой­чивой и не расползалась. Крутизна откосов – это отношение высоты откоса насыпи к его основанию. Насыпи высотой до 10 м обычно имеют крутизну откосов 1:1,5. При большей высоте откосы верхних частей насыпи (в пределах 6 –10 м) имеют крутизну 1:1,5, а нижних частей – 1:1,75, что обеспечивает их большую устойчивость.

Линия пересечения плоскости откоса насыпи с поверхностью её основной площадки называется бровкой, а площадка между бровкой земляного полотна и нижней гранью откоса балластного слоя – обочиной. На обочину монтеры пути складывают инструмен­ты и материалы и сходят сами, пропуская поезда.

Рисунок 16.1.1 – Типовой нормальный поперечный профиль насыпи

Грунт для насыпей берут из соседних выемок (если он пригоден для отсыпки насыпей и если его не приходится перевозить на значительные расстояния) или из так называемых резервов. Резервы одновременно служат для сбора и отвода от насыпей поверхностных под, для чего им придают поперечный и продольный уклоны. Если нет резервов, то для защиты насыпи от притока воды по уклону местности с нагорной стороны устраивают водоотводную канаву.

Площадку между подошвой откоса насыпи и резервом называют бермой. Её ширина не менее 2 м. Если в будущем собираются строить второй путь, то со стороны его присыпки берму увеличивают на 4,10 м (расстояние между осями путей). Для стока воды бермы спланированы в сторону резервов.

Как показано на типовом поперечном профиле выемки (рисунок 16.1.2) для сбора и отвода вод, стекающих с основной площадки и откосов выемки, устраивают особые канавы, называемые кюветами. Продоль­ный уклон кюветов, как правило, совпадает с уклоном самой выемки.

Крутизна откосов выемок зависит от свойств грунтов, геологи­ческих условий и способа производства земляных работ. В благопри­ятных условиях крутизна откосов выемок глубиной до 12 м в обычных грунтах равна 1:1,5, а в скальных и некоторых других грунтах выемки имеют более крутые откосы (до 1:0,1).

Рисунок 16.1.2 – Типовой нормальный поперечный профиль выемки

Грунт, вынутый из выемки и не использованный для насыпи, укладывают в виде валов – ковальеров. Полосу земли между полевой бровкой выемки и кавальером называют обрезом. Обрез делают шириной 10 м и более, чтобы масса грунта кавальера не влияла на устойчивость откоса выемки. Со стороны будущего второго пути ширина обреза увеличена на 4,10 м. С верхней стороны выемки на обрезе отсыпают банкетный вал с уклоном в полевую сторону для того, чтобы вода с обреза не стекала в выемку. Для сбора и отвода воды с площади обреза служат забанкетные канавы. С нагорной стороны за кавальером делают нагорную водоотводную канаву.

Поперечные профили земляного полотна на станциях устраивают в зависимости от количества путей, рельефа местности, дренирую­щих свойств грунта и рода балласта. При малом числе путей они бывают односкатными, а при значительной ширине станционной площадки — двускатными или пилообразными (со стоком воды в лотки, канавы и другие водоотводные устройства).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector