Гидравлический расчет малых мостов

Гидравлический расчет малых мостов заключается в определении:

• • величины отверстия моста В
• • подпертой глубины перед мостом, по которой находят минимально допустимое возвышение бровки земляного полотна;
• • максимальной глубины воды под мостом /?_вх, по которой назначают минимальное возвышение низа пролетного строения и отметку проезжей части моста.

Рис. 13.4. Укрепление русла на выходе из трубы:

а — план; б — разрез Расчет отверстия моста начинается с определения бытовой глубины нестесненного потока при расчетном расходе, необходимой для определения характера протекания потока под мостом.

Бытовую глубину рекомендуется определять графоаналитическим методом:

• • задаются несколькими значениями уровней воды и наносят их на поперечный профиль русла (лога) в створе моста;
• • вычисляют площади живого сечения потока при разных уровнях и средние скорости течения где т_л — коэффициент шероховатости лога; г_л — уклон лога у сооружения, доли единицы;

• вычисляют расходы при принятых глубинах по формуле.

• строят график зависимости Q = /(А), по которому находят бытовую глубину А_б, соответствующую расчетному расходу.

Малые мосты, как правило, проектируются по схеме свободного истечения воды с незатопленным подмостовым руслом (рис. 13.5, а).

Условием незатопленности мостового русла является соотношение.

где N — критерий затопления, принимаемый в зависимости от коэффициента расхода т, равного для мостов с массивными устоями 0,32, для мостов с откосными крыльями 0,35—0,36.

При нсзатопленном подмостовом сечении уровень воды в нижнем бьефе не влияет на пропускную способность сооружения.

Если А₆ > NH, то подмостовое сечение является затопленным и уровень воды в нижнем бьефе влияет на пропускную способность отверстия малого моста.

Расчетная формула для определения отверстия малого моста с укрепленным дном по схеме свободного истечения воды (незатопленного подмостового сечения) имеет тот же вид, что и для прямоугольных труб, работающих в безнапорном режиме,

откуда где Я — подпор перед мостом, определяемый по формуле.

Максимальная скорость течения в сжатом сечении под мостом определяется по формуле где К_с — коэффициент, зависящий от коэффициента расхода т, принимаемый по табл. 13.2.

Значение коэффициента К_с

Коэффициент расхода т	0,32.	0,34.	0,35.	0,36.
N	0,84.	0,81.	0,80.	0,78.
К,	0,45.	0,49.	0,52.	0,54.

Глубина воды на входе под мостом.

где, а = 0,75—0,85 — коэффициент, учитывающий снижение кривой подпора.

При затопленном подмостовом русле (рис. 13.5, б) расчетная формула для определения отверстия моста имеет вид.

откуда Максимальная скорость течения в сжатом сечении при затопленном под мостовом сечении.

где К_п — коэффициент, зависящий от коэффициента расхода, определяемый по [10].

Рекомендуется следующая последовательность расчета малого однопролетного моста:

• • назначается тип укрепления русла под мостом и соответствующая ему допускаемая скорость течения под мостом V_c
• • вычисляются подпертая глубина воды под мостом и отверстие моста по приведенным выше формулам. Полученное значение

Рис. 13.5. Схемы протекания воды под малым мостом:

а — свободное протекание; б — несвободное протекание отверстия округляется до ближайшей величины типовых пролетов и заново вычисляется величина //;

• • проверяется выполнение условия h_{) Если условие нс выполняется, изменяют тип укрепления (находят новое значение скорости V_Qy большее, чем предыдущее значение);
• • определяется максимальная глубина на входе под мостом /г_вх;
• • определяется отметка проезжей части моста

где Z— возвышение низа пролетного строения над уровнем расчетного наводка, принимаемое равным 0,5 м при отсутствии ледохода и корчехода; 0,75 м — при наличии на реке заторов льда; 1,0 м — при наличии корчехода и при селевых потоках; — строительная высота пролета, зависящая от конструкции моста, м;

• определяется отметка незатоиляемых подходных насыпей.

где, А = 0,5, но не менее толщины дорожной одежды.

При затопленном подмостовом сечении рекомендуется сначала определить отверстие моста, округлив его до ближайшего типового значения (4, 6, 8, 10 или 12 м), затем рассчитать подпертую глубину перед мостом и проверить выполнение условия h₆ > NH.

Если условие не выполняется, следует изменить тип укрепления (значение скорости V_c).

Далее вычисляется значение скорости течения под мостом по формуле.

и уточняют тип укрепления под мостом.