Delist.ru

Оптимизация конструкции инженерной защиты берегов водных объектов (на примере прудов г.Москвы) (25.09.2008)

Автор: Слепнев Павел Алексеевич

скрепление Плетение

Плотность полимера, г/м2 400 600 670 480

Температура плавления, оС 214 Н.д. Н.д. Н.д.

Устойчивость к воздействию температур, оС -55 °C до +80 °C Хрупкий при t<-120C Хрупкий при t<-120C Хрупкий при t<-120C

Толщина при давлении 2 кПа, мм 18 Н.д. 20 Н.д.

Прочность, кН/м

в продольном направлении 1,9 2,0 1,9 40

в поперечном направлении 2,4 Н.д. 1,0 40

Пористость, % 95 90 90 90

Учитывая особенности нагрузок и воздействий, характерных для различных зон работы конструкции инженерной защиты (табл. 1) в работе показана целесообразность использования в качестве основы (матрицы) геокомпозиционной системы геоматов изготовленных на основе полиамида.

В главе 2 выполнены аналитические исследования, позволяющие выявить опасность проявления и дать прогноз развития во времени эрозионных процессов на берегах водных объектов.

Проблеме прогноза развития эрозионных процессов посвящены исследования целого ряда авторов (Н.Н. Павловского, В.Н. Гончарова, В.С. Кнороза, Ц.Е. Мирцхулавы, В.С. Боровкова и др.). Среди них в практике прогноза развития эрозионных процессов используются обобщенные эмпирические данные, полученные Н.И. Маккавеевым и Б.П. Любимовым, а также зависимость, полученная Ф. Хюльстремом на основе экспериментальных исследований. В работе за основу принята методика Ц.Е. Мирцхулавы.

Теоретические зависимости, описывающие указанные виды, выражаются в следующих формулах:

– гидравлическая крупность зерен при стандартном (турбулентном) режиме обтекания.

Гидравлический радиус является важнейшей характеристикой потока и определяется по следующей зависимости:

– угол уклона поверхности.

Одним из основных показателей, характеризующих поведение частиц в водном потоке, служит гидравлическая крупность:

- напряжение, вызванное набуханием.

Для учета неоднородности Ср.с. можно представить как произведение нормативного (среднего) сопротивления Снр.с. на коэффициент однородности К, характеризующий изменчивость показателя прочности грунта.

Вследствие динамического воздействия турбулентного потока на агрегат за нормативное сопротивление следует принимать предел прочности на разрыв при динамической нагрузке Сну. Этот показатель устанавливается по опытным данным усталости связных грунтов, а при отсутствии их приближенно можно определять по зависимости от статической прочности сцепления грунта, определяемой по вдавливанию сферического штампа:

При отсутствии данных экспериментальных измерений статической прочности грунта ее можно вычислить в зависимости от среднего диаметра частиц:

Данное выражение получено путем математических вычислений, за основу которых принято предположение, что каждому типу грунта соответствует своя крупность зерен.

При рассмотрении процессов, связанных с действием русловых потоков, подразумевается, что глубина потока всегда больше диаметра зерен, однако это не всегда справедливо для потоков, вызывающих эрозионные процессы на склонах (зона 1).

) частей зерна. Из уравнений объема шара и объема шарового сегмента эти коэффициенты будут равны:

, т.е. частица погружена в воду меньше чем на половину (характерно для дождей небольшой интенсивности, когда величина инфильтрации приближается к нулевой отметке и начинает образовываться поверхностный сток),

формулы (1) и (3) примут вид:

Сопоставление значений критических скоростей с фактическими средними скоростями позволяет оценить эрозионную устойчивость склонов и выявить необходимость их дополнительного укрепления.

Выполненная работа по математическому моделированию эрозионных процессов позволила установить следующие графические зависимости (рис. 1).

глубины потока.

1 - Зависимость, построенная по обобщенным эмпирическим данным, приведенным Маккавеевым Н. И. и Любимовым Б.П.

2 - Зависимость, построенная Хюльстремом по экспериментальным данным.

3 – Зависимость, установленная Алексеевым А.А. для несвязных грунтов.

4 – Зависимости, построенные по результатам математического моделирования автора (кривые развития эрозионных процессов приведены в зависимости от глубины потока Н).

В работе разработана методика расчета устойчивости геокомпозиционной системы, учитывая особенности выделенных зон.

Для первой зоны (рис. 2) устойчивость системы будет обеспечена, если выполняется условие:

– коэффициент запаса.

Рис. 2. Принципиальная расчетная схема устойчивости геокомпозиционной системы. 1-почвенно-растительный слой, снег и др.; 2-грунт основания; 3 – матрица геокомпозиционной системы.

Сдвигающие силы зависят от давления собственного веса наполнителя геокомпозиционной системы:

– угол заложения откоса;

с учетом снеговой нагрузки:

Страницы: 1  2  3  4  5  6