16.4. Прогноза за естествените деформации на речните легла
Определянето на очакваните опасни битови деформации (в дълбочина и в план) на речните корита при мостови прелези се нарича прогноза за естествени деформации на канала.
Естествените деформации на каналите, съответстващи на типа на реката според процеса на канала (фиг. 16.5), се извършват независимо от наличието на определени инженерни съоръжения на реката (включително мостови прелези). Въпреки това, изграждането на инженерни конструкции на реките, което обикновено води до нарушаване на жизнените условия на живота на реките, може да доведе до промяна в характеристиките на процеса на канала в зони, засегнати от инженерни конструкции и често води до промяна в скоростта на реформиране на канала.
База данни с нормативни документи: www.complexdoc.ru
Ориз. 16.5. Планове на участъци от речни корита:
а - криволичеща река. пилета; b - некриволичеща река. Днепър; в - скитаща река. Амударя
При проектирането на мостови прелези е невъзможно да се съсредоточи върху ситуацията, която се е развила на реката в точката на пресичане по време на проучването (което, за съжаление, често се прави), но е необходимо да се предвидят тези неизбежни реформи на канала, които още по време на експлоатацията на инженерните конструкции след тяхното изграждане могат да доведат до извънредни ситуации, включително с възможни прекъсвания на трафика и съответните значителни икономически загуби.
База данни с нормативни документи: www.complexdoc.ru
Фокусирайки се върху строга инженерна класификация на реките според видовете канални процеси, разработена в Хидропроекта от K.I. Български и И.А. Кузмин и разработен по отношение на мостовите прелези от професор О.В. Андреев, можем да формулираме следните основни правила за проектиране на мостови прелези на реки от различни видове.
Планинските реки (каньони) са горните течения на реките в зоната на ерозия.Те се отличават с тесни долини и канали, както и с практическото отсъствие на заливни низини. Процесът на канала се характеризира със систематично врязване на дъното на канала в скалната основа, придружено от намаляване на обема на ерозионните продукти, изнесени в подлежащите участъци на реката, намаляване на наклоните и ширината на канала.
Когато основите на опорите на моста са в канали, се взема предвид неизбежното намаляване на геодезичните височини (бележки) на дъното, очаквано през очаквания експлоатационен живот на моста. Скоростта на врязване на каньонните канали, чиито стойности могат да достигнат няколко метра на век, се прогнозира въз основа на сравнение на проучвания на канали за различни години или сравнение на хидрометрични криви на изхвърляне на водомерни постове с достатъчно дълги периоди на наблюдение.
Равнинните немеандриращи реки са участъци от речни канали в транзитната зона. Те се характеризират със значителен приток на наноси от надлежащите райони, практически неподвижен в план и некриволичещ канал, повтарящ завоите на долината и сравнително слабо развити заливни низини. Прехвърлянето на каналообразуващи седименти върху немеандриращи реки се извършва по подреден начин под формата на големи структурни натрупвания на седименти, бавно плъзгащи се надолу по течението - странични потоци, последователно съседни на единия или другия бряг (виж фиг. 16.5, b).
Естествените руслови деформации на немеандриращите реки се изразяват в движение на вертикала с най-голяма дълбочина в рамките на руслото с практически неподвижни брегове. В същото време най-голямата вътрешна дълбочина може да бъде разположена на която и да е от опорите на канала на моста и да се увеличи още повече, когато горната част на страничната стена се измести под моста. Естествените деформации на коритата на такива реки се прогнозират въз основа на анализа на проучванията на руслата, обхващащи участък от канала с няколко странични канала. Скоростта на приплъзване на страничните стени се оценява от резултатите от сравнението на топографските проучванияканали или пилотни класации за различни години.
При проектирането на мостови прелези през немеандриращи реки, при определяне на дълбочината на основата на опорите на моста и разделянето на отворите им на участъци, възможното изместване на най-голямата дълбочина под някоя от подпорите на канала, както и допълнително увеличаване на най-голямата дълбочина на канала D h поради изместването на горната част на една от надлежащите странични стени под моста (фиг. 16.6, а).
База данни с нормативни документи: www.complexdoc.ru
Ориз. 16.6. Напречни сечения на реки:
а - некриволичещ; б - меандриране; в - скитане
Широчината на каналите на некриволичещите реки (средно постоянна в зоната на влияние на мостовото преминаване) може да варира в една или друга посока в различните проектни участъци. Тази относителна променливост на ширината се взема предвид при подробни компютърни изчисления (математическо моделиране) на мостови прелези. Тъй като каналите на некриволичещите реки основно повтарят завоите на долината, тяхната кривина не се взема предвид при изчисленията.
Равнинните криволичещи реки също са участъци от речни канали в транзитната зона, но със значително по-малко приток на седимент от надлежащите участъци. Те се характеризират с криволичещи канали в план (фиг. 16.5, а), значително развити заливни низини и наличието на голям брой подковообразни стари реки върху тях. Естествените деформации на канала се състоят в странични движения на канала, чиято максимална дълбочина може да бъде разположена на всяка от опорите, както и в надлъжно изместване на вертикалата с най-голяма дълбочина на завоя, върху който е разположен мостът. Надлъжните премествания на завоите могат да доведат до увеличаване на кривината на тази, върху която е разположен мостът, и във връзка с това да предизвикат допълнително увеличаване на най-голямата дълбочина. Естествени руслови деформации на меандриращи рекинай-точно прогнозиране въз основа на сравнение на топографски проучвания или пилотни карти от различни години, както и въз основа на проучване на най-стръмните завои в участъци от речни канали, съседни на мостови прелези.
При проектирането на мостови прелези през криволичещи реки, основите на подпорите се погребват, като се вземе предвид възможното изместване на максималната дълбочина на канала под някоя от подпорите, ако подпората няма ерозионни ограничения поради геоложки условия. В същото време се взема предвид допълнително задълбочаване на каналите на моста поради надлъжното движение на най-дълбоката част на завоя под моста D h 'и задълбочаване поради увеличаване на неговата кривина D h "(фиг. 16.6, b).
База данни с нормативни документи: www.complexdoc.ru
Каналите на криволичещите реки се характеризират не само с някои промени в тяхната ширина спрямо средната му стойност в изчислените участъци, но и със синуозността на канала, която не повтаря завоите на долината. Ето защо при подробни компютърни изчисления на мостови преходи над криволичещи реки (математическо моделиране) обикновено се вземат предвид не само променливата ширина на канала, но и неговата кривина.
Предпланинските блуждаещи реки са участъци от речните корита в акумулационната зона. Те се характеризират с неразработени заливни равнини или пълното им отсъствие и широки, но относително плитки канали. Седиментите, образуващи канали, които идват в излишък от надлежащите райони, са разположени под формата на хаотични натрупвания на седименти (острови, средни планини, плитчини и др.), Разделящи нисководния канал на много клонове (фиг. 16.5, c). Систематичното отлагане на наноси в коритата на блуждаещите реки води до необратимо увеличаване на дъното им, често по-високо от околното пространство. Естествените деформации на руслата при мостови прелези над криволичещи реки се състоят в възможно смесванемаксимална дълбочина до която и да е опора на моста, в допълнително увеличаване на максималната дълбочина, когато най-големите натрупвания на утайки се изместват под моста, и в систематично увеличаване на водните нива поради увеличаване на геодезичните височини (бележки) на дъното на канала по време на натрупване на утайки. Естествените деформации на коритото на блуждаещите реки се прогнозират въз основа на анализ на проучвания на корита от различни години и сравнение на хидрометрични криви на оттичане на водомерни постове с достатъчно дълги периоди на наблюдение.
При проектирането на мостови прелези над скитащи реки за безопасна основа на мостови опори трябва да се вземе предвид допълнително увеличаване на максималната дълбочина на домакинството D h, свързано с движението на особено големи структурни натрупвания на утайки под моста. Появата на най-големи дълбочини трябва да се очаква при всяка от подпорите на моста (фиг. 16.6, c). Геодезическите височини на преминаване на моста и подходите се определят, като се вземе предвид необратимото повишаване на водните нива през прогнозния живот на моста.
Каналите на скитащите реки са твърде широки, за да пренасят цялото количество утайки, идващи от горните райони, така че отворите на мостовете са определени така, че реката променя типа на канала на вторичен. При подробни компютърни изчисления на мостови прелези над скитащи реки (математическо моделиране) ежедневната ширина на канала се приема не според действителните му размери в мястото на пресичане, а равна на ширината, съответстваща на промяната на типа на канала.
Методът за отчитане на естествените деформации на речните легла с различни видове канален процес във връзка с мостови прелези е разработен от професор О.В. Андреев.