Пример проектирования берегоукрепления структурой из матрасов Рено

П.6.1. Исходные данные для проектирования

Запроектируем защиту от размыва откоса и основания насыпи в соответствии со схемой, показанной на рис.5.3.

Высота насыпи 16, 4 м; 6, 8 м; 3, 0 м/с; уклон основания 0, 05.

Определим расчетную высоту волны .

Береговая линия акватории плавная. 2700 м, 20, 0 м/с.

Найдем в соответствии с указаниями 5.3.1 безразмерную величину

На графике рис.5.12 ей соответствуют безразмерные величины 0, 014 и 1, 40. Отсюда определяем для глубоководной зоны

м,

с.

При известном найдем по формуле (5.1) длину волны в глубоководной зоне

м.

Так как , то расчетной является глубоководная зона.

Расчетную высоту волны в ней определим по формуле (5.4) при коэффициенте приведения высоты волны к высоте 1% обеспеченности 2, 08 (найдем по графику рис.5.13 при 1% и 66, 22)

0, 57·2, 08=1, 19 м.

П.6.2. Расчет требуемой толщины (высоты) габиона или матраса Рено

Так как крутизна защищаемого откоса равна 1: 2, т.е. 1: 1: 3, 5, то найдем по формуле (5.6).

Для этого примем плотность камня в соответствии с таблицей 3.5 2, 6 т/м и пористость габиона 0, 35. Тогда

м.

Принимаем в соответствии со спецификацией габионов (Приложение 1) толщину тонкого габиона 0, 50 м и матраса 0, 23 м.

П.6.3. Расчет требуемой массы и размеров камня

При 1, 19 м по графику рис.5.15 требуется камень массой 7, 0 кг, ей соответствует при 2, 6 т/м расчетный размер камня , определяемый по формуле (5.9)

м.

Проверим, достаточен ли данный размер камня для обеспечения его устойчивости против воздействия вдоль берегового течения воды со скоростью . Для этого найдем расчетное значение по формуле (5.10)

м.

Таким образом, для заполнения габионов и матрасов необходим камень расчетным размером 0, 17 м.

Проверим достаточность крупности камня по условию его не вываливания через ячейку сетки.

Примем сетку (см. Приложение 3) размером 0, 08x0, 10 м. Тогда по формуле (5.11) минимальный размер камня составит 0, 08 м, максимальный 0, 08·2=0, 16 м.

П.6.4. Проверка на деформацию габионной структуры

Определим действующие касательные напряжения по формулам (5.12) и (5.13):

- для габионов, лежащих на основании

10, 0·6, 8·0, 05=3, 4 кПа,

- для габионов и матрасов, лежащих на откосе

0, 75·10, 0·6, 8·0, 05=25, 5* кПа.*

_______________

* Соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Найдем критические касательные напряжения по формулам (5.14) и (5.15):

- для габионов, лежащих на основании

0, 1·(25, 51-10, 00)·0, 17=0, 26 кПа,

- для габионов и матрасов, лежащих на откосе

кПа.

В данном случае

1, 2·3, 4=4, 08 0, 26 кПа и 1, 2·25, 5*=30, 6 0, 18 кПа. Поэтому сделаем проверку на допустимую деформацию. Для этого найдем параметр по формулам (5.16) и (5.17):

_______________

* Соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

- для основания ,

- для откоса ,

Найдем отношение по графику рис.5.16

- для основания 1, 31,

- для откоса 1, 70.

Выполним проверку на допустимость деформации по формуле (5.18):

- для основания (габион при 0, 50 м)

,

- для откоса (матрасы при 0, 23 м)

.

Так как для откоса условие не выполняется, то принимается решение об укреплении откоса и основания только габионами толщиной 0, 50 м.

П.6.5. Проверка скорости фильтрации

Под слоем габионов на границе габион-грунт найдем по формуле (5.19), приняв, что габионы будут устанавливаться прямо на глинистый грунт ( 0, 033)

- для основания м/ч,

- для откоса м/ч.

Допускаемые значения скоростей найдем для связного грунта по диаграмме рис.5.17 в зависимости от его пористости 0, 50; для суглинка 1, 25 м/ч.

Должно быть (2...4) (2, 50...5, 00) м/ч

Размыва под габионами не будет.

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО " Кодекс" и сверен по:

/ Департамент пути и сооружений МПС России;

Московский Государственный университет путей сообщения (МИИТ). - М., 1998