16.4. Prognoza deformărilor naturale ale albiilor râurilor
Determinarea deformărilor domestice periculoase preconizate (adânci și în plan) ale albiilor râurilor la trecerea podurilor se numește prognoza deformațiilor naturale ale canalului.
Deformările naturale ale canalelor, corespunzătoare tipului de râu conform procesului de canal (Fig. 16.5), au loc indiferent de prezența anumitor structuri inginerești pe râu (inclusiv traversări de poduri). Cu toate acestea, construcția de structuri inginerești pe râuri, care de obicei duce la o încălcare a condițiilor de viață ale râurilor, poate duce la o schimbare a caracteristicilor procesului de canal în zonele afectate de structurile inginerești și duce adesea la o schimbare. în rata reformelor de canal.
Baza de date de documente normative: www.complexdoc.ru
Orez. 16.5. Planuri ale secțiunilor de albie:
a - râu şerpuitor. Pui; b - râu fără șerpuire. Nipru; în – râu rătăcitor. Amudaria
La proiectarea traversărilor de poduri, este imposibil să ne concentrăm asupra situației care s-a dezvoltat pe râu la punctul de trecere în momentul topografiei (ceea ce, din păcate, se face adesea), dar este necesar să se prezică acele reforme inevitabile ale canalului care, deja în timpul exploatării structurilor de inginerie după construcția acestora, poate duce la situații de urgență, inclusiv cele cu posibile întreruperi ale traficului și pierderi economice semnificative corespunzătoare.
Baza de date de documente normative: www.complexdoc.ru
Concentrarea pe o clasificare inginerească strictă a râurilor în funcție de tipurile de proces de canal, dezvoltată în cadrul Hydroproject de K.I. română și I.A. Kuzmin și dezvoltat în legătură cu trecerile de poduri de către profesorul O.V. Andreev, putem formula următoarele reguli de bază pentru proiectarea traversărilor de poduri pe râuri de diferite tipuri.
Râurile de munte (canioanele) sunt cursurile superioare ale râurilor din zona de eroziune.Ele se disting prin văi și canale înguste, precum și prin absența virtuală a câmpiilor inundabile. Procesul canalului este caracterizat printr-o incizie sistematică a fundului canalului în roca de bază, însoțită de o scădere a volumului produselor de eroziune efectuate în secțiunile subiacente ale râului, o scădere a pantelor și lățimii canalului.
Atunci când fundațiile suporturilor de pod în canale, se ia în considerare scăderea inevitabilă a înălțimii geodezice (semne) ale fundului, așteptată pe durata de viață estimată a podului. Rata de incizie a canalelor canionului, ale căror valori pot ajunge la câțiva metri pe secol, este prezisă pe baza comparației sondajelor de canal pentru diferiți ani sau a comparației curbelor hidrometrice de descărcare la punctele de măsurare a apei cu perioade de observare suficient de lungi.
Râurile de câmpie fără șerpuire sunt secțiuni ale canalelor fluviale din zona de tranzit. Ele se caracterizează printr-un aflux semnificativ de sedimente din zonele suprajacente, un canal practic imobil în plan și neîntortozit, repetând cotiturile văii și câmpii inundabile relativ slab dezvoltate. Transferul sedimentelor care formează canale pe râurile nemeandante are loc în mod ordonat sub forma unor mari acumulări structurale de sedimente care alunecă lent în aval - cursuri laterale, alternativ adiacente unuia sau celuilalt mal (vezi Fig. 16.5, b).
Deformațiile naturale ale canalului râurilor nemeandante se exprimă în deplasarea verticalei cu cea mai mare adâncime în cadrul canalului cu maluri practic imobile. În același timp, cea mai mare adâncime domestică poate fi localizată la oricare dintre suporturile de canal ale podului și crește și mai mult atunci când partea superioară a peretelui lateral este deplasată sub pod. Deformațiile naturale ale canalelor unor astfel de râuri sunt prezise pe baza analizei studiilor de canal care acoperă o secțiune a canalului cu mai multe canale laterale. Rata de alunecare a pereților laterali este estimată din rezultatele comparației studiilor topograficecanale sau diagrame pilot pentru ani diferiți.
La proiectarea traversărilor de poduri peste râuri fără șerpuire, la determinarea adâncimii de fundație a suporturilor de pod și la împărțirea deschiderilor acestora în trave, posibila deplasare a celei mai mari adâncimi sub oricare dintre suporturile de canal, precum și o creștere suplimentară a celei mai mari adâncimi a canalul D h datorită deplasării vârfului unuia dintre pereții laterali supraiași sub pod ( Fig. 16.6, a).
Baza de date de documente normative: www.complexdoc.ru
Orez. 16.6. Secțiuni transversale ale râurilor:
a - fără șerpuire; b - şerpuitoare; în – rătăcire
Lățimea canalelor râurilor fără șerpuire (în medie, constantă în zona de influență a traversării podului) poate varia oarecum într-o direcție sau alta în diferite secțiuni de proiectare. Această variabilitate relativă a lățimii este luată în considerare în calculele computerizate detaliate (modelări matematice) ale traversărilor de poduri. Întrucât canalele râurilor fără șerpuire repetă practic virajele văii, sinuozitatea lor nu este luată în considerare în calcule.
Râurile șerpuitoare de câmpie sunt, de asemenea, secțiuni ale canalelor râului în zona de tranzit, dar cu un flux de sedimente semnificativ mai mic din secțiunile de deasupra. Se caracterizează prin canale sinuoase în plan (Fig. 16.5, a), câmpii inundabile semnificativ dezvoltate și prezența unui număr mare de râuri vechi în formă de potcoavă pe ele. Deformarile naturale ale canalului constau in miscari laterale ale canalului, a caror adancime maxima poate fi localizata la oricare dintre suporturi, precum si in deplasarea longitudinala a verticalei cu cea mai mare adancime a cotului pe care se afla podul. Deplasările longitudinale ale coturilor pot duce la o creștere a curburii celei pe care se află podul și, în legătură cu aceasta, pot determina o creștere suplimentară la cea mai mare adâncime. Deformarea canalului natural al râurilor în şerpuireprezice cel mai precis pe baza unei comparații între studii topografice sau hărți-pilot din diferiți ani, precum și pe baza unui studiu al celor mai abrupte curbe în secțiunile canalelor râului adiacente trecerilor de poduri.
La proiectarea traversărilor de poduri peste râuri serpuitoare, fundațiile suporturilor sunt îngropate ținând cont de posibila deplasare a adâncimii maxime a canalului sub oricare dintre suporturi, dacă suportul nu prezintă restricții de eroziune din cauza condițiilor geologice. În același timp, se ia în considerare o adâncire suplimentară a canalelor podului datorită mișcării longitudinale a celei mai adânci părți a cotului de sub podul D h 'și adâncirea datorită creșterii curburii sale D h "(Fig. 16.6). , b).
Baza de date de documente normative: www.complexdoc.ru
Canalele râurilor şerpuitoare se caracterizează nu numai prin unele modificări ale lăţimii lor în raport cu valoarea sa medie în secţiunile calculate, ci şi prin sinuozitatea canalului, care nu repetă curbele văii. Prin urmare, în calculele computerizate detaliate ale traversărilor de poduri peste râuri șerpuitoare (modelare matematică), nu numai lățimea variabilă a canalului, ci și sinuozitatea acestuia sunt de obicei luate în considerare.
Râurile rătăcitoare de la poalele dealurilor sunt secțiuni ale albiilor râurilor în zona de acumulare. Ele sunt caracterizate prin câmpii inundabile nedezvoltate, sau absența lor completă, și canale largi, dar relativ puțin adânci. Sedimentele care formează canale, care provin în exces din zonele supraiacente, sunt localizate sub formă de acumulări haotice de sedimente (insule, teritorii medii, adâncimi etc.) care împart canalul de joasă apă în mai multe ramuri (Fig. 16.5, c). Depunerea sistematică a sedimentelor în canalele râurilor rătăcitoare duce la o creștere ireversibilă a fundului acestora, adesea mai mare decât zona înconjurătoare. Deformările naturale ale canalelor la trecerea podurilor peste râuri serpuitoare constau în posibile amestecăriadâncimea maximă la oricare dintre suporturile podului, într-o creștere suplimentară a adâncimii maxime atunci când cele mai mari acumulări de sedimente sunt deplasate sub pod și într-o creștere sistematică a nivelului apei ca urmare a creșterii înălțimii (însemnelor) geodezice ale fundului canalului. în timpul acumulării sedimentelor. Deformațiile naturale ale canalului râurilor rătăcitoare sunt prezise pe baza analizei studiilor de canal din diferiți ani și a comparării curbelor hidrometrice de debit la punctele de măsurare a apei cu perioade de observare suficient de lungi.
La proiectarea traversărilor de poduri peste râuri rătăcitoare pentru fundarea în siguranță a suporturilor de pod, trebuie să se țină seama de o creștere suplimentară a adâncimii maxime a gospodăriei D h asociată cu deplasarea acumulărilor structurale de sedimente deosebit de mari sub pod. Apariția celor mai mari adâncimi trebuie așteptată la oricare dintre suporturile podului (Fig. 16.6, c). Înălțimile geodezice de trecere pe pod și abordări sunt atribuite ținând cont de creșterea ireversibilă a nivelului apei pe durata de viață estimată a podului.
Canalele râurilor rătăcitoare sunt prea largi pentru a transporta întreaga cantitate de sedimente provenite din zonele supraiacente, astfel încât deschiderile podurilor sunt alocate astfel încât râul schimbă tipul procesului de canal într-unul secundar. Cu calcule computerizate detaliate ale traversărilor de poduri peste râuri rătăcitoare (modelare matematică), lățimea zilnică a canalului este luată nu în funcție de dimensiunile sale reale în locul de trecere, ci egală cu lățimea corespunzătoare modificării tipului procesului de canal. .
Metoda de contabilizare a deformațiilor naturale ale albiilor râurilor cu diferite tipuri de proces de canal în raport cu traversările podurilor a fost elaborată de profesorul O.V. Andreev.