Проектирование регуляционных сооружений

Регуляционные сооружения в основном служат для обеспечения плавного направления потока высоких вод, проходящих через сооружение, предохранения опор моста и полотна от размывов и создания спокойных и безопасных условий для судоходства и сплава.

В состав регуляционных сооружений входят струенаправляющие дамбы, предназначенные для создания правильного прохода под мостом воды при высоких горизонтах, и выправительные сооружения в виде траверс, запруд, продольных дамб, назначаемые для улучшения направления потока не только при высоком горизонте, но и при обычном меженнем горизонте.

Струенаправляющие дамбы устраиваются с двух сторон, когда расход воды значителен на обеих поймах, или с одной, когда одна пойма отсутствует или расход воды на ней незначителен. Если расход воды на поймах не превышает 10 — 15% от общего расхода, то струенаправляющие дамбы могут не устраиваться.

Часть струенаправляющей дамбы, расположенная с верховой стороны моста, называется верховой (входной), а ниже оси моста — низовой (выходной).

Концы верховых и низовых дамб устраиваются усиленного сечения и называются головами дамб.

По своему очертанию дамбы применяются криволинейные и прямолинейные с закруглёнными головами — шпоровидные (фиг. 40).

Фиг. 40. Шпоровидные дамбы

Для защиты берега от затопления устраиваются глухие дамбы, которые рассчитывают, как плотину, с учётом разности уровней воды с внешней и внутренней стороны дамбы (фиг. 41).

Фиг. 41. Грушевидные и глухие дамбы

При значительных притоках воды с поймы в мостовое отверстие полезно сооружение грушевидных дамб, которые, однако, применяются сравнительно редко вследствие высокой стоимости.

Во избежание одностороннего подпора воды в грушевидных дамбах делается небольшое искусственное сооружение; иногда в этих же целях дамбу устраивают из двух заходящих одна за другую частей с разрывом между ними.

По очертаниям в плане струенаправляющие дамбы должны быть плавными и обеспечивать обтекаемость их высокими водами.

Размеры и очертания струенаправляющих дамб определяются гидравлическим расчётом, а в сложных случаях для больших мостов — по данным опытов на моделях перехода, так как вполне точных методов расчёта, позволяющих учесть все местные особенности, не существует.

Угол разворота входных дамб принимается от 80 до 100 градусов.

Длина дамб зависит от величины расхода воды пойм, от конфигурации и рельефа пойм и, кроме того, от условий судоходства. Ориентировочно длина дамб может быть принята равной величине отверстия моста.

Ширина дамбы поверху должна быть не менее 2,0 м. Отметка верха дамбы должна возвышаться над горизонтом самых высоких вод с запасом не менее чем на 0,25 м, а также с учётом подпора воды и высоты волны.

Откосы дамбы из обычных грунтов устраиваются с крутизной не круче 1:2с речной стороны и не круче 1 : 1³/₄ со стороны пойм.

Для защиты берегов и земляного полотна на подходах к мосту от подмыва при широких поймах и значительном продольном течении воды вдоль насыпи устраиваются траверсы — короткие дамбы, идущие в поперечном к насыпи направлении. Как правило, траверсы сооружаются только с верховой стороны моста, причём они могут быть затопляемыми и не затопляемыми высокими водами. Количество траверс зависит от ширины пойм и их длины; ориентировочно расстояние между траверсами следует принимать не более 5—10-кратной длины их.

Если мостовой переход располагается в местах, где река имеет острова, протоки и староречья, то для выправления потока воды перед мостом, закрепления положения главного русла и обеспечения нормальных условий мостового перехода устраиваются запруды. Запрудами называются земляные дамбы, при помощи которых заграждают течение в рукавах, протоках и староречьях.

Для этой же цели при подходе к мосту иногда устраиваются и другие виды выправи- тельных сооружений.

Продольные дамбы (фиг. 42) устраивают для образования и закрепления новой линии берегов по запроектированной трассе русла.

Фиг. 42. Устройство продольных дамб

Продольные дамбы могут заливаться высокими водами.

Для устранения течения в обход дамбы она своими концами должна прочно сопрягаться с берегом, а для ускорения отложения наносов в ограждённом пространстве устраиваются траверсы (буны).

Иногда вместо продольных дамб более целесообразно устраивать поперечные короткие затопляемые дамбы —полузапруды (фиг. 43). Полузапруды начинаются от берегов и выводятся до запроектированного очертания главного русла.

Фиг. 43. Устройство полузапруд

Как продольные дамбы, так и полузапруды имеют свои преимущества и недостатки , и потому на практике приходится чаще всего применять эти виды регуляционных сооружений в сочетании с другими берегоукрепительными работами.