VI. Крепление нижнего бьефа

Для закрепления грунта основания устраивают рисберму, которая состоит из трех частей: жесткой, гибкой и концевого устройства [8]. Задача рисбермы:

· уменьшить энергию потока за сет уменьшения скоростей;

· выровнять эпюру скоростей по глубине.

Рисберму устраивают в пределах послепрыжкового участка. По ее длине размывающая способность потока постепенно снижается за счет расширения рисбермы. При этом увеличивается фронт потока. Ширина фронта потока в конце рисбермы определяется по формуле:

VI.1

где —угол расширения рисбермы, ;

L_рис — длина всей рисбермы.

Длина рисбермы определяется по формуле:

VI.2

где L_кр—длина всех креплений (водобойная плита и рисберма), определяется по формуле:

VI.3

где C—коэффициент, зависящий от грунта:

- для песчаных грунтов С=7…10;

- для глинистых грунтов С=4…6.

В процессе эксплуатации плотины рисберма претерпевает деформации из-за выноса грунта основания из-под рисбермы. Поэтому конец рисбермы часто проектируют гибким, чтобы он мог деформироваться вслед за деформацией поверхности дна НБ, не снижая защитной роли.

Рис. VI.1. Крепление НБ - гладкий водобой со стенкой и рисберма с ковшом:

1 – водобой; 2 – водобойная стенка; 3 – рисберма; 4 – концевое устройство рисбермы

Длина жесткой части рисбермы определяется по формуле:

VI.4

Жесткую часть рисбермы выполняют из крупных монолитных железобетонных плит 5х5 м или 10х10 м, гибкую—из небольших монолитных или сборных железобетонных плит 2х2 м или 5х5 м на щебенистой подготовке.

Толщина жесткой части рисбермы определяется по формуле:

VI.5

где V_p—скорость на рисберме, определяется .

Толщину гибкой части рисбермы можно принимать конструктивно 0,5…0,8 м.

Скорость потока в конце рисбермы определяется по формуле:

VI.6

Концевой участок рисбермы выполняется в виде ковша (искусственной ямы размыва), в виде шпунта и в виде зуба, так как при сходе потока с рисбермы будут проходить размывы (), а сооружения будут этому противостоять.

Рис. VI.2. Схемы концевых устройств рисбермы:

1 - рисберма; 2 - ковш;

Ковш представляет собой яму размыва, глубина которой определяется по формуле:

VI.7

где h_я.р.—глубина воды в яме размыва, определяется по формуле:

VI.8

Яма размыва является контролируемым размывом грунта основания.

Выбор конструкции конечного участка определяется из следующих условий:

- если то рекомендуется устраивать ковш с глубиной ;

- если то рекомендуется забивка шпунта на глубину ;

- если то рисберма заканчивается глубоким зубом глубиной .