1.2.2.Определение верхней границы укрепления откосов (отметки бермы)

Величина отметки бермы Нбр принимается равной отметке верха укрепления откоса и вычисляется по формуле (рис. 1.3)

Рис.1.3 Схема к определению отметки незатопляемой бермы

, (2.1)

где d_f- глубина под подошвой насыпи (или Н_ст- статистический горизонт воды), м;

d_подп - высота подпора воды, возникающего из-за стеснения живого сечения реки искусственными сооружениями, d_подп=0,25 м;

h_set - высота ветрового нагона воды, м; принимается по данным натуральных наблюдений, а при их отсутствии определяется расчетом;

h_run-1% - высота наката на откос, обеспеченностью 1% по накату, м;

а - конструктивный запас (0,25м).

Высота ветрового нагона воды h_set определяется по формуле:

(2.2)

где К_w - коэффициент, зависящий от скорости ветра;

d_L - средняя глубина воды на длине ветрового разгона;

V_w- скорость ветра на высоте 10 м;

L -длина разгона волны;

_w - угол между продольной осью водоема и направлением ветра;

Величина h_set находится подбором. Первоначально принимаем в правой части формулы hset = 0. Полученную величину снова подставляем в формулу. Если величины h_set совпали, расчет сделан правильно.

Высота наката на откос волн h_run-1% равна:

h_run-1% = K_rK_pK_spK_run h_d-1% K_, (2.3)

h_{run-1%=1*0,9*1,5*1,3*0,95*1,63=2,72 (м)}

где K_r и K_p - коэффициенты, учитывающие шероховатость и проницаемость покрытия K_r=1, Kp=0,9.

K_sp=1,5 - коэффициент, зависящий от крутизны поверхности наката.

K_run=1,3 - коэффициент, зависящий от крутизны поверхности наката и пологости волны _d/ h_d (где _d - длина волны, h_d-1% - высота волны).

K_=0,95 - коэффициент, учитывающий изменение высоты наката в зависимости от угла  подхода фронта волны к сооружению.

Найдя все коэффициенты и рассчитав все величины была найдена отметка

бермы равная Н_б=6,62 метра.

X	Eoп
3	34,7193
3,5	92,39922
4	149,6903
4,5	202,3464
5	248,7903
5,5	269,395
6	286,1794
6,5	298,4695
7	304,0071
7,5	304,7256
8	300,1875
8,5	290,1953
9	274,9168
9,5	254,5348
10	229,2465
11	179,3228
11,5	155,1891
12	127,1816
12,5	96,67513
13	64,97257
13,5	32,56304
14	-11,1803
14,5	-53,7391
15	-94,6503
15,5	-133,433
16	-169,582
16,5	-202,558
17	-231,776
17,5	-256,591
18	-276,283

Таблица 1.3 Проектирование поперечного профили насыпи.

1	Объект: ПК
2	Откос: Левый
3	Тип расчета: Статический
4	Вариант расчета: Фиксированная точка
5	Максимальная интенсивность нагрузки, кПа Pmax = 0
6	Минимальный коэфициент устойчивости, Kmin = 1,536
7	Координаты точки выклинивания на основную площадку, м: X,Y = (2,5; 0)
8	Координаты точки выклинивания на откос, м: X,Y = (18,25; 7,09)
9	Угол наклона вспомогательной прямой, град U = 0
10	Радиус кривой скольжения, м R = 9,4
11	Допускаемый коэффициент устойчивости [К] = 1,2
12	Оползневое давление в последнем блоке,кПа Eop = -276,29
13	Характеристики элементов
	Наименование элемента	Нагрузка	Поперечник	ИГЭ 1	ИГЭ 2	ИГЭ 3	ИГЭ 4
	Уд.сцепление С, кПа			22,26	11,13	11,13	29,3
	Угол внутр.тр. j, град			26,6	19,95	19,95	14
	Уд.вес g, кН / м^3			20,21	21,39	11,58	10,84
	Показатель текучести Jl
	Наименование ИГЭ
	X1	0	0	0	0	0	0
	Y1	0	0	9,38	10,66	13,42	50
	X2	1,5	7,6	26,46	29,02	35,49	60
	Y2	0	0	9,38	10,66	13,72	50
	X3	1,5	18,25
	Y3	-0,79	7,1
	X4	2,45	22,25
	Y4	-0,79	7,1
	X5	2,45	35,49
	Y5	-4,75	13,72
	X6	5,15	60
	Y6	-4,75	13,72
	X7	5,15
	Y7	-0,79
	X8	6,65
	Y8	-0,79
	X9	6,65
	Y9	0
	X10	7,6
	Y10	0

Так как коэффициент устойчивости грунта для данной насыпи меньше нормативного (удельный вес частиц грунта равен 27,0 кН/м³,

сцепление С=29,3 кПа, угол внутреннего трения φ=14° ), мы меняем грунт на другой с увеличением сцепления и угла внутреннего трения на 40%. сцепление С=41,02 кПа, угол внутреннего трения φ=19,6° ),

Таблица 1.3 Проектирование поперечного профили насыпи.

1	Объект: ПК 1
2	Откос: Левый
3	Тип расчета: Статический
4	Вариант расчета: Общий
5	Максимальная интенсивность нагрузки, кПа Pmax = 0
6	Минимальный коэфициент устойчивости, Kmin = 1,138
7	Координаты точки выклинивания на основную площадку, м: X,Y = (2; 0)
8	Координаты точки выклинивания на откос, м: X,Y = (35,49; 13,72)
9	Угол наклона вспомогательной прямой, град U = 2
10	Радиус кривой скольжения, м R = 19,8
11	Допускаемый коэффициент устойчивости [К] = 1,2
12	Оползневое давление в последнем блоке,кПа Eop = 146,14
13	Характеристики элементов
	Наименование элемента	Нагрузка	Поперечник	ИГЭ 1	ИГЭ 2	ИГЭ 3	ИГЭ 4
	Уд.сцепление С, кПа			22,26	11,13	11,13	29,3
	Угол внутр.тр. j, град			26,6	19,95	19,95	14
	Уд.вес g, кН / м^3			20,21	21,39	11,58	10,84
	Показатель текучести Jl
	Наименование ИГЭ
	X1	0	0	0	0	0	0
	Y1	0	0	9,38	10,66	13,42	50
	X2	1,5	7,6	26,46	29,02	35,49	60
	Y2	0	0	9,38	10,66	13,72	50
	X3	1,5	18,25
	Y3	-0,79	7,1
	X4	2,45	22,25
	Y4	-0,79	7,1
	X5	2,45	35,49
	Y5	-4,75	13,72
	X6	5,15	60
	Y6	-4,75	13,72
	X7	5,15
	Y7	-0,79
	X8	6,65
	Y8	-0,79
	X9	6,65
	Y9	0
	X10	7,6
	Y10	0

1.4 Расчет укрепления откоса.

Тип укрепления откоса выбирается, исходя из определенных выше параметров волнового воздействия и высоты бермы. Наиболее распространенными являются два способа:

• укрепление железобетонными плитами;

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

(2.4)

где К_б - коэффициент запаса;

_пл - коэффициент, учитывающий тип покрытия;

h_d - высота волны;

_d - средняя длина волны;

В - размер плиты;

_пл - удельный вес материала плиты (24 кН/м3);

_а - удельный вес воды (9,81 кН/м3);

m=2 - показатель заложения откоса.

Принимаем железобетонную плиту с размерами 250  300 15 см.