Методика гидравлического расчёта малого моста с прямоугольным подмостовым руслом.

На рис. 1 показана схема протекания потока под мостом. В позиции а показан план потока (буквами С – С обозначено сжатое сечение), в позиции б – разрез по оси потока при работе без подтопления; в позиции в – то же, при работе с подтоплением.

Рис. 1

На рис. 1 введены следующие обозначения:

b – отверстие моста;

b_c – ширина потока в сжатом сечении;

H_м – высота расположения низа пролётного строения над дном русла;

H – глубина перед мостом;

a – запас высоты низа пролётного строения над поверхностью воды перед мостом;

h_б – бытовая глубина;

h_к – критическая глубина;

h – глубина под мостом;

v – средняя скорость в подмостовом русле;

v₀ – скорость подхода потока к мосту (в инженерных расчётах малых мостов эту скорость обычно не учитывают, принимая её равной нулю; это допущение идёт в запас расчёта).

При гидравлическом расчёте малого моста следует придерживаться следующей последовательности.

1. Выбирают допустимую неразмывающую скорость исходя из характеристики грунта или вида крепления подмостового русла (см. табл. 1).

2. Вычисляют критическую глубину, соответствующую :

где величина корректива кинетической энергии α принимается равной 1,10.

3. Определяют схему работы моста и устанавливают глубину под мостом:

если

то мост не подтоплен и глубина под мостом равна критической

если

то мост подтоплен и глубина под мостом равна бытовой

4. Определяют отверстие моста, соответствующее заданному расходу и полученной глубине:

На основе полученного значения в качестве расчетного берут ближайшее большее типовое значение отверстия моста (см. табл. 2).

Если вследствие небольшой величины отверстие моста получается больше максимального типового, то с целью уменьшения его следует рассмотреть варианты с различными типами крепления подмостового русла с соответствующим увеличением значений (см. строки 8, 9, 10 в табл. 1).

5. Определяют критическую глубину для принятого отверстия моста и проверяют схему протекания под мостом.

Критическую глубину находят по формуле:

Схему протекания потока под мостом проверяют аналогично п. 3.

6. Вычисляют действительную скорость под мостом и проверяют условие неразмываемости подмостового русла.

Скорость под мостом

Эта скорость должна удовлетворять условию .

7. Определяют глубину воды перед мостом и проверяют условие по обеспечению минимального запаса от низа пролётного строения до поверхности воды.

Глубину воды перед мостом находят по формуле

Затем вычисляют запас

и проверяют условие

Значение в общем случае зависит от категории дороги, а в задаче принимается равным 0,5 м.

Если это условие не выполнено, то берут следующее большее типовое значение отверстия моста и проверяют расчёт.

8. Выполняют с соблюдением вертикального масштаба схему протекания потока через сооружение с указанием всех глубин и высоты расположения низа пролётного строения (вычерчивается по образцу схем б или в на рис. 1).

Варианты заданий приведены в табл. 3.

Табл.1

Табл. 2

Таблица 3

Варианты заданий