6.4.2. Определение напряжений под каменной постелью

Нормальные напряжения в плоскости подошвы каменной постели могут быть определены по условному методу, исходящему из предположения о распределении давления в каменной постели под углом 45 (рис. 9).

Нормальные напряжения в плоскости контакта постели с грунтом определяются по формуле:

, где

B – ширина подошвы сооружения, B = 11.8 м;

t_п – высота каменной постели, t_п = 2.5 м;

_k^взв – объёмный вес материала каменной постели под водой, _k^взв = 1.2 т/м³;

R₁ – расчётное сопротивление грунта основания, R₁ = 30 т/м² =3 кг/см².

.

Условие выполнено, следовательно, несущая способность грунта основания достаточна.

Эпюра нормальных краевых напряжений под каменной постелью представлена на рис. 9.

6.5. Расчёт общей устойчивости сооружения

Расчёт устойчивости по схеме плоского сдвига является основным для портовых гидротехнических сооружений и единственным для гравитационных конструкций на несвязных грунтах основания при выполнении условия:

, где

_max – максимальное расчётное напряжение в краевой точке подошвы сооружения, _max = 29.7 т/м²;

B – ширина подошвы сооружения, B = 11.8 м;

N₀ – безразмерный критерий (число моделирования), характеризующий степень развития пластических деформаций в грунте под сооружением, для глин принимаем равным 3;

 – расчётный объёмный вес грунта основания, находящегося во взвешенном состоянии и определяющийся по формуле:

, здесь

_сух –объёмный вес грунта основания в сухом состоянии;

_в – объёмный вес воды;

e – пористость.

.

Условие выполняется, следовательно, пластические деформации под наиболее нагруженной гранью сооружения незначительны и возможность потери устойчивости основания по схеме глубинного или смешанного сдвига практически исключается.

6.6. Проверка возможности размыва дна перед сооружением

Данная проверка заключается в определении максимальных донных скоростей при воздействии стоячих, разбитых и прибойных волн.

Максимальную донную скорость v_b,max, м/с, перед вертикальной стеной (от воздействия стоячих волн) на расстоянии 0.25 от передней грани необходимо определять по формуле:

, где

d_b – глубина до дна, d_b = 13.2 м;

 – средняя длина волны рассматриваемом сечении, = 98.2 м.

h – высота волны 1%–ой в рассматриваемом сечении, h = 6.43 м;

k_sl – коэффициент, принимаемый по таблице 3 (СНиП 2.06.04–82, стр. 5). При отношении/h = 15.27 принимаем k_sl = 0.7527.

.

Максимальную скорость воды v_f,max, м/с, над поверхностью бермы перед вертикальной стеной при разбивающихся волнах необходимо определять по формуле:

, где

d_f – глубина над подошвой сооружения, d_f = 6.29 м;

 – средняя длина волны в рассматриваемом сечении, = 91.56 м;

h – высота волны 1%–ой в рассматриваемом сечении, h = 6.03 м.

.

Максимальная донная скорость прибойной волны v_b,max, м/с, перед вертикальной стеной со стороны открытой акватории должна определяться по формуле:

, где

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

_sur – средняя длина прибойной волны,_sur = 78.48 м;

h_sur – высота прибойной волны, h_sur = 4.5 м.

.

Допустимые значения неразмывающих донных скоростей v_b,adm, м/с, для грунта крупностью фракций d₁₀, мм, (d₁₀= 3 мм), следует принимать по рис. 7 (СНиП 2.06.04–82, стр. 5).

Так как донные скорости превышают допустимые значения скоростей необходимо предусматривать защиту от размыва основания в виде отсыпки камня, толщиной 1.5 м и шириной/4.