Шпаргалка: Гидросооружения водных путей, портов и континентального шельфа
13. КШ Причины колебания уровня водной поверхности на морях и реках. Отсчетные уровни морских и речных портов. Факторы, влияющие на них. Возвышение кордона, причала, глубина у причала
Причиной колебания уровня водной поверхности являются:
- гидрометеорологические процессы, вызывающие горизонтальное и вертикальное перемещения водных масс;
- силы притяжения Луны и Солнца
- тектонические процессы, связаннее с колебаниями, разломами и сдвигами в земной корн
В соответствии с действующими нормативами документами отсчетные уровни для морских портовых акваторий назначаются отдельно для причальных или неприливных морей, на основе графиков обеспеченности уровней за многолетний период.
Возвышение кордона причала является важной высотной характеристикой порта, определяющей, как правило, отметку территории всей прикордонной полосы.
Проектное значение отметки кордона причала должно удовлетворять следующим условиям:
а) возвышение кордона над отсчетным уровнем должно обеспечивать нормальные условия для производства перегрузочных операций и работы наземного транспорта;
б) подземные коммуникации причала (водопровод, кабели электроснабжения и пр.) должны располагаться выше горизонта воды;
в) причал должен быть незатопляемым.
В морских портах возвышение кордона грузовых и пассажирских причалов определяют на основе расчета основной и поверочной норм. Основная норма устанавливает возвышение кордона причала, обеспечивающее удобство стоянки судов, производство перегрузочных операций, надежность работы сухопутных коммуникаций. По поверочной норме устанавливается отметка кордона, обеспечивающая незатопляемость территории причала. В результате, возвышение кордона причала принимается по наибольшему из двух соответствующих значений.
Разработка проекта портовой акватории предусматривает определение навигационной глубины, обеспечивающей безопасное передвижение расчетного судна с заданной скоростью при самых неблагоприятных условиях: 
и проектной глубины : 
где: Тс -осадка расчетного судна в грузу; Z1 - минимальный навигационный запас, обеспечивающий безопасность и управляемость судна при движении; Z2 - волновой запас (на погружение оконечности судна при волнении); Z3 - скоростной запас при движении судна по каналу (на акватории порта не учитывают); Zo - запас на крен судна, вследствие неправильной его загрузки или циркуляции судна; Z4 - запас на заносимость в период между ремонтными черпаниями.
где: С - величина, дополняющая расчетную глубину причала до унифицированных и перспективных глубин.
 |
Рис. 15.1. Схема определения глубины причала
14. КШ Конструирование причалов типа «Больверк». Элементы конструкций. Принципы расчета и проверка на устойчивость
Причальные сооружения в виде тонких стенок называемые часто больверками являются наиболее экономичными и наименее чувствительными к перегрузкам из всех известных конструкций и применяются для строительства набережных практически любой высоты в тех случая, когда грунты основания допускают погружение шпунта и свай на необходимую глубину. В общем случае набережная типа больверк включает свайный или шпунтовый ряд воспринимающий распор грунта и омоноличенный поверху шапочной балкой, анкерные устройства той или иной конструкции, обеспечивающие устойчивость шпунтового ряда, и разгрузочные устройства, уменьшающие горизонтальное давление грунта на шпунтовый ряд. 
Больверки обычно разделяют на незаанкерованные (безанкерные) и заанксрованные. Наиболее простой является конструкция набережной в виде незаанкерованной шпунтовой стенки, представляющей собой шпунтовый ряд с шапочной балкой, засыпанный со стороны территории грунтом. Такая конструкция применяется для временных сооружений или для постоянных набережных небольшой (примерно до 5 м) высоты. При повышенной жесткости шпунта высота набережной может достигать 7 ... 8 м. Как правило, глубина забивки шпунтов в конструкциях этого типа равна или несколько меньше свободной высоты причальной стенки.
Наиболее широко распространены заанкерованные шпунтовые стенки. При высоте набережной до 10 - 12м шпунтовая стенка обычно крепится одним рядом анкерных тяг к анкерным плитам или стенкам. Точку крепления анкерной тяги к шпунту выбирают выше строительною уровня воды, а оптимальная длина консольной части шпунтового ряда h в зависимости от его конструкции может составлять до 0,35 Н. Глубина забивки шпунта l и длина анкерной тяга L зависят от ряда факторов, но обычно принимают Зм<l<0,5Н и Н <L< 1.5Н
В стесненных условиях при высоте набережных примерно до 10 м применяются козловые больверки которые не требуют широких котлованов для устройства анкерных конструкций. Анкеровка шпунтового ряда в этом случае осуществляется анкерными сваями, забиваемыми с наклоном от 3:1 до 1:1 и омоноличиваемыми со шпунтом в пределах шапочного бруса или монолитной надстройки. При большей высоте набережных (до 12.5 м) и малых навигационных колебаниях уровня воды козловые конструкции включают передний шпунт с надстройкой уголкового или контрфорсного типа на свайном основании в виде высокого ростверка.
Больверком называется причальное сооружение, состоящие из тонкой вертикальной стенки и анкерных устройств.
Тонкая вертикальная стенка заглублена в грунт на требуемую по расчету отметку. Стенка удерживает грунт засыпки причала. Вследствие бокового давления грунта засыпки, которое усиливается за счет эксплуатационных нагрузок на причал, в вертикальной подпорной стенке возникают изгибающие моменты. Поэтому она работает на изгиб в направлении, перпендикулярном линии кордона. Элементы, образующие стенку, должны обладать большим моментом сопротивления в этом направлении. Это достигается использованием рациональных форм сечения шпунта и свай, образующих стенку.
Анкерные устройства служат опорой верхнего конца тонкой вертикальной стенки. Анкерные устройства состоят из анкерных тяг и анкерных опор. Анкерные тяги одним своим концом крепятся к тонкой вертикальной стенке, а другим - анкерным опорам, расположенным в тыловой части причала Анкерные тяги снабжены соединительными муфтами (талрепами) для натяжения.
Анкерные опоры воспринимают усилие, передаваемое анкерными тягами.
Если глубина у кордона причала невелика (2-3 м), то могут применяться незаанкерованные больверки, где анкерное устройство отсутствует.
Оголовок омоноличивает верхний конец вертикальной стенки. Служит для предохранения от коррозии шпунта и свай в зоне переменного уровня и выше, для закрепления отбойных устройств. В оголовке устраиваются тумбовые массивы, на которых располагаются прикордонные швартовные тумбы.
Засыпка служит для образования территории и самого причала. Она производится песчаным грунтом о каменной призмой и контрфильтром, если стенка грунтопроницаема и без каменной призмы, если стенка грунтонепроницаема. Каменная призма применяется также для снижения активного давления грунта.