6.1.2. Расчёт нагрузок от действия разбивающихся волн

Расчёт сооружений на воздействие разбивающихся волн со стороны открытой акватории должен производиться при глубине над бермой d_br < 1.25h. и глубины до дна d_b  1.5h. Для расчёта выбираем сечение на глубине d_b = 9.4 м (при высоте волны h = 6.03 м d_b = 9.4 м > 1.5h = 9.05 м), при этом глубина над бермой в этом сечении составляет d_br = 5.3 м, что меньше чем 1.25h = 7.54 м (рис. 7).

Горизонтальную линейную нагрузку на вертикальную стену P_xc, т/м, от разбивающихся волн необходимо принимать по площади эпюры бокового волнового давления, при этом величина p, т/м², для значений ординат z, м, следует определять по формулам:

z₁ = – h = – 6.03 м, p₁ = 0;

z₂ = 0, ;

z₃ = d_f = 6.29 м, ,

здесь h – высота волны в рассматриваемом сечении, h = 6.03 м;

 – средняя длина волны, = 91.56 м.

Вертикальную линейную нагрузку P_zc, т/м, от разбивающихся волн следует принимать равной площади эпюры взвешивающего волнового давления и определить по формуле:

, где

a – ширина сооружения, a = 11.8 м;

 – коэффициент, принимаемый по таблице 5 (СНиП 2.06.04–82, стр. 6). При a / (d_b – d_f) = 11.8 / (9.4 – 7.1) = 5.13 принимаем значение коэффициента  = 0.807.

.

6.1.3. Расчёт нагрузок от действия прибойных волн

Расчёт сооружений на воздействие прибойных волн со стороны открытой акватории должен производиться при глубине d_b . d_cr на примыкающем к стене участке дна протяжённостью не менее 0.5, м. Для расчёта выбираем сечение на глубине d_b = 6.0 м (при критической глубине d_cr = 8.9 м d_b = 6.0 м < d_cr = 8.9 м), высота прибойной волны h_sur = 4.5 м, средняя длина прибойной волны = 78.48 м (рис. 7). При этом возвышение вершины максимальной прибойной волны _c,sur, м, над расчётным уровнем следует определять по формуле:

, где

h_sur – высота прибойной волны, h_sur = 4.5 м;

d_cr – критическая глубина, d_cr = 8.9 м;

d_f – глубина над подошвой сооружения, d_f = 3.5 м.

.

Горизонтальную линейную нагрузку на P_xc, т/м, от прибойных волн необходимо принимать по площади эпюры бокового волнового давления; при этом величины p, т/м², для значений ординат z, м, должны определяться по формулам:

z₁ = – h_sur = – 4.5 м, p₁ = 0;

, ;

z₃ = d_f = 3.5 м, .

Вертикальную линейную нагрузку P_zc, т/м, от прибойных волн следует принимать равной площади эпюры взвешивающего волнового давления (с высотой p₃) и определить по формуле:

,

здесь a – ширина сооружения, a = 11.8 м.

6.2. Проверка устойчивости на плоский сдвиг по подошве сооружения

Критерием обеспечения устойчивости гидротехнического сооружения на сдвиг является условие:

, где

E, R – расчётные значения соответственно обобщённых сдвигающих сил и сил предельного сопротивления;

_lc – коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый для основного сочетания нагрузок равным 1.0;

_р – коэффициент перегрузки, принимаемый равным 1.05;

_c – коэффициент условной работы, принимаемый равным 1.0;

_n – коэффициент надёжности по степени ответственности сооружений, принимаемый равным, для I класса сооружений, 1.25.

Расчётная схема для определения устойчивости представлена на рис. 8.

E – равнодействующая волнового давления от действия стоячих волн, E = P_xc ^. l = 60.0 т/м ^. 20.7 м = 1242 т, здесь l – длина секции массива – гиганта;

R = g ^. f_тр, где

f_тр – коэффициент трения бетона по камню, f_тр = 0.6;

g = g₀ – g, где

g₀ – собственный вес оградительного сооружения:

;

g – взвешенная волновая нагрузка от воздействия стоячих волн, g = P_zc ^. l = 14.4 т/м ^. 20.7 м = 298.1 т;

g = 5546.2 – 298.1 = 5248.1 т,

R = 5248.1 ^. 0.6 = 3148.86 т.

.

Устойчивость сооружения на плоский сдвиг при действии стоячих волн по плоскости A – A обеспечена.