Проектирование конструкции укрепления откосов

Выбор типа укрепления откосов бермы При сооружении насыпей на поймах для защиты ее от повреждения паводками водами и ледохода устраивают берменные присыпки (или просто бермы). Возвышение (отметка) бровки бермы Н_бр над расчетным уровнем воды, а также выбор типа укреплений откосов насыпей определяется параметрами волнового воздействия.

Тип укрепления откоса выбирается, исходя из параметров волнового воздействия и высоты бермы. Наиболее распространенными является два способа: I — укрепление железобетонными плитами и II — укрепление каменной наброской. Окончательное решение вопроса о выборе типа укрепления принимается на основе технико-экономического сравнения этих двух способов.

Рассмотрим укрепление откосов насыпи железобетонными плитами. Тип плит и их размеры выбираются в зависимости от параметров волнового воздействия: скорости течения воды и расчётной высоты волны.

Расчетной высотой h_d волны называется вертикальное расстояние между ее вершиной и подошвой с заданной вероятностью превышения этой высоты i% (рекомендуется для насыпей железных дорог I-III категорий i = 1%). (h_d = 1,62м) Длиной волны л_d называется горизонтальное расстояние между смежными вершинами или подошвами волн. Обычно в расчетах принимается среднее значение л_d. (л_d = 8,76 м) Глубина до дна водоема d_f у подошвы насыпи, которая принимается совпадающей с расчетным статическим уровнем Н_ст, т.e. d_f = Н_ст=3,62 м.

Расчёт необходимой толщины укреплений Затем проверяется допустимость использования выбранного покрытия в качестве защиты от размыва расчётом минимально допускаемой толщины плиты.

Необходимая толщина плит д определяется, исходя из требования обеспечения плиты от всплытия (из-за противодавления), сдвига и опрокидывания расчетной волной.

.

Где К_б — коэффициент запаса зависящий от категории дороги (для III категории дороги принимаем Кб = 1,15);

з_пл — коэффициент, учитывающий тип покрытия (для сборных железобетонных плит з_пл = 1,1);

h_i% - высота волны, 1,62 м;

л_d — длина волны 8,76 м;

B — размер плиты, нормальный урезу, м (для плит размером 300Ч250 см принимаем В = 2,5 м);

г_пл — удельный вес плиты, гпл = 24 кН/м;

г_в — удельный вес воды, гв = 10 кН/м3;

m — показатель заложения откоса (m = 3).

После подстановки всех данных в формулу имеем:

Эта величина является недостаточной. Поэтому принимаем д = 0,2 м, исходя из условия минимально допустимой толщины конструкции.

Окончательно имеем железобетонную плиту размером 300Ч250Ч20 см.

Между плитами устраиваются швы шириной 0,01 м.

Lдлина укрепляемого откоса Определяется количество плит nпл, шт., укладываемых по образующей укрепляемого откоса длиной L = 16,3 м.