Материал: 2127
3.2. Исследование русловых деформаций в створе мостового перехода и анализ результатов местного размыва
Цели работы:
1. Выявить деформационные особенности, связанные с сооружением в русле мостового перехода.
2. Проанализировать движение наносов на характерных участках мостового перехода и формирование местного размыва у берегового устоя опор моста.
гидролог |
|
Пр боры |
нструменты: |
С– стац онарная установка лаборатории «Гидравлика и инженер- |
|
ная |
я», предназначенная для исследования русловых де- |
бА |
|
формац й в створе мостового перехода (см. рис. 1); |
|
– мерный щуп; |
|
– мерная лента. |
|
|
Д |
|
И |
Рис. 12. Модель мостового перехода перед проведением лабораторных исследований
36
Лабораторная установка представляет собой модель части мостового перехода с береговым устоем, полной мостовой опорой и половиной второй мостовой опоры, ось которой совпадает с внутренним бортом модели (рис.12). Другой внутренний борт модели проходит по береговому устою на некотором расстоянии от его конца, расположенного в русле реки.
Дно модельной установки в районе берегового устоя и мостовых опор меет углублен е, которое до проведения опытов засыпается
однородным песком для наблюдения процессов общего и местного |
|
размывов русла. Песок засыпается на дно установки по длине всей |
|
модели слоем, позволяющим создать практически горизонтальную |
|
С |
|
поверхность, м т рующую дно русла (см. рис. 12). |
|
верху модель ограничена стеклом, в котором имеются отвер- |
|
для ввода |
змер тельных приборов. Исследования проводятся в |
трёх створах (р |
с. 13): |
стияI створ – на некотором расстоянии выше по течению, там, где
мостовой переход практически не оказывает влияния на русловой по-
ток (участок |
глу ин); |
II створ – на минимальном расстоянии от берегового устоя и |
|
опор (в верхнем |
ьефе); |
бытовых |
|
III створ – непосредственно в створе мостового перехода. |
|
Движение воздушного потока обеспечивается вентилятором |
|
|
А |
(см. рис. 2), соединённым гибким рукавом с моделью мостового перехода. Уносимый из русла во время проведения исследований песок улавливается песколовкой (камерой воздухозабора и сбора песка).
Порядок выполнения работы: |
И |
|
1. |
|
|
Мерной лентой измерить геометрические размеры лаборатор- |
||
ной аэродинамической модели иДзафиксировать положение характер- |
||
ных точек в трёх створах. |
|
|
2. |
Заслонку вентилятора полностью закрыть. |
|
3. |
Опыт 1: поднять стекло и замерить глубины на промерных |
|
вертикалях в трёх створах в соответствии с требуемой информацией |
||
для заполнения табл. 4 и 5. |
|
|
4. |
Модель закрыть стеклом. |
|
5. |
Опыт 2: включить вентилятор и постепенно, плавно приот- |
|
крывая заслонку, зафиксировать момент первых подвижек песка непосредственно у мостовых опор и берегового устоя и начало образо-
37
вания воронки местного размыва (выключить вентилятор). Замерить глубины на промерных вертикалях в трёх створах.
Си бА Д И
Рис. 13. Схема модели мостового перехода: 1 – 13 – отверстия для ввода измерительных приборов
38
|
|
|
|
Ведомость измерений глубин в створах I и III |
|
Таблица 4 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Глубина на промерной вертикали в |
|
|
Глубина на промерной |
||||||||||
|
|
створе I (от уреза левого берега), см |
|
вертикали в створе III, см |
|||||||||||
С |
|
|
|
|
береговогоУ |
устоя |
|
слеваопорыУ |
опорыУ |
справа |
|
боковойУ опоры |
|||
|
Номер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опыта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
и |
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
бА |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6. Опыт 3: включ ть вентилятор и, продолжая постепенно плавно пр открывать заслонку, зафиксировать момент подвижки песка между береговым устоем и опорами с последующим формированием рифелей (выключить вентилятор). Замерить глубины на промерных вертикалях в трёх створах.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|||
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||||||
|
|
Ведомость измерения глубин в створах II и III |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
Глубина на промерной вертикали, см |
|
|
|
|
|
||||||
Номер |
в створе II |
|
|
|
в створе Ш |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
между береговым |
|
между опорами |
|
|||||||||
опыта |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
устоем и опорой |
|
И |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
|
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
|
|
9 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Опыт 4: включить вентилятор и, продолжая постепенно плавно приоткрывать заслонку, зафиксировать момент прекращения местного размыва у берегового устоя и опор моста (выключить вентилятор). Замерить глубины на промерных вертикалях в трёх створах.
Результаты всех измерений заносят в табл. 4 и 5.
39
Продолжительность четырёх опытов должна быть такой, чтобы не произошел полный унос песка из русла выше мостового перехода
(рис. 14).
Си бА Д
Рис. 14. Модель мостового переходаИпосле завершения лабораторных исследований
Механизм местного размыва у опор моста следующий (рис. 15):
–преграда, стесняя водный поток, вызывает резкую деформацию обтекающих её струй, их кинетическая энергия уменьшается, а потенциальная – возрастает;
–увеличение потенциальной энергии выражается в виде местного подъёма уровня воды у опоры;
40