Определение высоты наката волны

Пойменные насыпи проектируются обычно с бермами для повышения устойчивости и укрепления покрытиями низовых частей откосов от волнового воздействия.

Положение бермы принимается на отметке наката волны Н_нк:

, м

где d_f – глубина водоема у подошвы насыпи;

;

d_пд – высота подпора воды у искусственного сооружения, м;

d_пд = 0,46 м (из задания);

Δh_set – величина ветрового нагона воды, м;

Δh_set = 0,30 м (из задания);

h_run_1% - высота наката волны на откос (обеспеченность 1%), м;

а – величина запаса по высоте. Принимаем, а = 0,5.

м;

м.

Расчет устойчивости насыпи

Поперечный профиль пойменной насыпи проектируется по условию обеспечения её устойчивости.

Нагрузки Р_п, Р_вс заменяем эквивалентным (фиктивным) столбиком грунта, шириной b_э = b_п = 2,70 м, высотой h_э:

, м

где γ_н – удельный вес грунта насыпи, кН/м³

Устанавливаем точки, через которые пройдет возможная кривая смещения. Соединяем точки хордой АВ, к середине восстанавливаем перпендикуляр (линия ОМ), проводим вспомогательную линию под углом 34° к горизонтальной нижней грани фиктивного столбика грунта до пересечения с линией центров в точке О. Радиус R = ОА = ОВ = 37,2м описываем кривую возможного смещения, опускаем вертикаль ОС. Проводим кривую депрессии от точки пересечения линии О_вв с осью пути с уклоном I_o. (рисунок 1.4).

Ширина бермы определяется из условия устойчивости.

Принимаем В_б = 6 м.

Определяем расчетные параметры для грунта насыпи:

, кН/м³,

где γ_s_н – удельный вес частиц грунта, кН/м³;

γ_в – удельный вес воды, кН/м³.

кН/м³

Коэффициент трения ;

, где k_f = 0,8 => .

Удельное сцепление кПа.

Для грунта основания при нагрузке кПа (после возведения насыпи) е_ос = 0,5896 находят по компрессионной кривой (рис. 1.1).

, кН/м³.

кН/м³;

кН/м³.

; ; кПа.

Расчетные показатели К_ус (x_i, sin β_i, cos β_i, b_i, h_i_-1, h_i, ω_i, Q_i) приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Расчетные показатели К_ус

наименование показателей	значения расчетных показателей по отсекам	сумма


x_i	31,4		26,2	23,2	20,2			9,4	5,4	1,4	3,4
sin β_i	0,789	0,729	0,658	0,583	0,508	0,427	0,327	0,236	0,136	0,0352	0,085
cos β_i	0,614	0,685	0,753	0,813	0,862	0,904	0,945	0,972	0,991	0,999	0,996
b_i	2,7		3,6	2,8	3,4	3,6		2,2	5,6	2.6
h_i-1	5,36	3,4	5,6	5,8		3,8	2,2	2,4	2,6
h_i	8,6	5,6	5,8		5,6	2,2	2,4	2,6
ω_i	37,69		41,04	33,04	39,44				14,56
Q_i	714,98	341,5	778,53	626,77	748,2	441,46	346,31	208,67	276,2
Q_н_i cos β_i	438,99	238,9	589,23	512,56	-	-	-	-	-	-	-	1778,8
Q_н_i sin β_i	564,1	243,9	512,27	363,4	-	-	-	-	-	-	-	1683,4
h_нв_i-1м	-	-	-	-		1,8		5,8	4,6	4,4	3,2
h_нв_iм	-	-	-	-	1,8		5,8	4,6	4,4	3,2
ω_нв_iм²	-	-	-	-	6,12	14,4		22,88	50,4	19,76	19,2	176,76
	-	-	-	-	58,75	138,24	422,4	219,6	483,8	189,7	184,3
	-	-	-	-	806,95	579,7	858,7	428,27		189,7	184,3
Q_нв_i cos β_i	-	-	-	-	695,59	533,6	811,48	-	-	-	-	2040,8
Q_нв_i sin β_i	-	-	-	-	409,93	204,8	280,8	-	-	-	-	895,53
h_ос_i-1м	-	-	-	-	-	-	-		0,4	1,0	1,2
h_ос_iм	-	-	-	-	-	-	-	0,4		1,2
ω_ос_iм²	-	-	-	-	-	-	-	0,88	7,84	5,72	7,2	21,64
	-	-	-	-	-	-	-	8,8	78,4	57,2
	-	-	-	-	-	-	-	437,1	838,4	246,9	256,3
cos β_i	-	-	-	-	-	-	-	424,8	830,9	246,7	255,3	1757,7
sin β_i/_сд	-	-	-	-	-	-	-	103,2		8,69		225,89
sin β/_i_уд	-	-	-	-	-	-	-				21,9	21,9