Н - глубина воды у подошвы насыпи, исчисляемая от статистического подпертого уровня воды перед насыпью (ПУВВ), складывается из глубины воды у насыпи до размыва Нб и глубины размыва h.
Для определения значения гиперболического косинуса 
можно пользоваться графиком (рисунокС.2).
можно пользоваться графиком (рисунокС.2).Формула (С.1) справедлива при коэффициенте заложения откоса m £ 3. При более пологих откосах формула завышает значение максимальной донной скорости.
 | |
| 454 × 155 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок С.1 - Схема разрушения волны и формирования воронки размыва:
1 - гребень волны до разрушения; 2 - опрокинутый гребень в момент обрушения волны на откос; 3 - траектория движения частиц воды на гребне волны; 4 - исходящие струи, образующиеся при разрушении волны
С.3 Если окажется, что максимальная донная скорость меньше размывающей донной скорости υд(0) для грунтов в основании насыпи, то размыва у подошвы насыпи не будет.
 | |
| 394 × 452 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок С.2 - Значения гиперболической функции 
При υдmax > υд(0) следует задаться глубиной размыва h, определить максимальную донную скорость υдmax при глубине потока перед насыпью Н = Нб + h и сопоставить с υд(0). Операция повторяется до получения υдmax £υд(0).
С.4 По полученной глубине размыва h задают необходимый объем рисбермы для защиты подошвы насыпи от подмыва. При этом крупность камня в рисберме должна обеспечивать устойчивость от воздействия исходящего с откоса потока при глубине воды у насыпи Н. Для предотвращения размывов у подошвы откосов основание насыпи следует укреплять на ширину не менее глубины воды перед откосом.
Пример. Определить возможный размыв и соответственно необходимость укрепления подошвы откоса от волнового воздействия при глубине потока перед насыпью Н = 3,2 м, расчетной высоте и средней длине волны соответственно hв = 0,75 м l = 8,4 м; в основании насыпи - суглинок с расчетным сцеплением ср = 0,04 × 105 Па.
Решение. По формуле (С.1) определяем максимальную донную скорость у подошвы откоса. При 
по графику (см. рисунок С.2) имеем 
. Тогда 
по графику (см. рисунок С.2) имеем . Тогда 2. По формуле (8.12) эквивалентный диаметр суглинка dэ = 7,5(0,1 + 10 × 0,04) = 3,08 мм, для которого размывающая донная скорость по графику (см. рисунок 8.1) υд(0) = 0,52 м/с.
Поскольку υдmax > υд(0), необходимо укрепление подошвы откоса.
3. По графику (см. рисунок 8.1) из условия υд(0) ³ υдmax крупность камня dк, которым можно укреплять подошву откоса, равна dк ³ 20 мм.
4. Для определения размыва у подошвы насыпи без его укрепления поступим следующим образом:
- из формулы (С.1) определяем требуемое значение гиперболической функции при υдmax = υд(0) = 0,52 м/с
- по графику (см. рисунок С.2) находим для полученного значения гиперболической функции H / l = 0,63;
- определяем глубину потока у подошвы насыпи после размыва Н = 0,63 × 8,4 = 5,28 м; откуда глубина размыва h = 5,28 - 3,2 = 2,08 м.
Приложение Т (рекомендуемое) Определение радиусов кривизны излучины
Т.1 Радиус кривизны потока у вогнутого берега или прислоненного откоса насыпи определяют по формуле
PO0000644'> = rи + Вр / 2, (Т.1)
где rи - минимальный радиус кривизны излучины по оси русла шириной Вр.
Т.2 Радиус кривизны потока по оси русла rи, когда поток не выходит из бровок русла, совпадает с радиусом кривизны излучины и может быть определен по формуле
PO0000646'>и = rи(бр) = 
(Т.2)
(Т.2)где аи - расстояние от середины шага излучины lи до ее вершины по оси русла (рисунок Т.1).
Т.3 При выходе воды на пойму радиус кривизны потока rи увеличивается по сравнению с тем же в бровках русла rи(бр) и равен
PO0000648'>и = rи(бр)
(Т.3)
(Т.3)где Нр, Нн - средняя глубина потока и глубина потока у вогнутого берега в рассматриваемом створе русла при проходе расчетного паводка;
Нрбр, Нибр - соответствующие глубины потока в бровках русла.
При устройстве срезки грунта со стороны выпуклого (противоположного укрепляемому) берега радиус кривизны потока rи при выходе на пойму можно принимать по формуле (Т.3) с коэффициентом 1,1 - 1,2.
Т.4 Если между продольной осью насыпи и берегом на входе трассы в русло будет угол более 10°, то для входного участка, составляющего не менее ширины нестесненного русла Вр, радиус кривизны русла rинезависимо от уровня воды рекомендуется принимать по формуле (Т.2).
Пример. Определить глубину местного размыва у подошвы насыпи (см. рисунок Т.1), возникшего в связи с нарушением естественного хода руслового процесса.
Русло шириной Вр = 260 м сложено однородным песком со средним диаметром частиц 0,5 мм; минимальный радиус кривизны излучины по оси русла rи = 600 м. Когда поток достигает бровки русла, средняя глубина в руслеНрбр = 4 м; глубина у вогнутого берега Нибр = 6 м; средняя скорость потока υрбр = 0,8 м/с. При расчетном паводке средние глубина и скорость потока в русле Нр = 6,5 м и υр = 1,0 м/с. Речной откос насыпи крутизной m = 2 укреплен каменной наброской.
Решение. 1. Вначале определим радиус кривизны потока по оси русла rи при выходе воды на пойму. При средней глубине потока в русле при расчетном уровне и уровне в бровках русла Нр = 6,5 м и Нрбр = 4 м, а также глубине потока у вогнутого берега (у подошвы насыпи) при расчетном уровне
Ни = Нибр + (Нр - Нрбр) = 6 + (6,5 - 4) = 8,5 м
по формуле (Т.3)
 | |
| 234 × 48 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 443 × 421 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок Т.1 - К определению радиуса кривизны потока rи:
1 - направление течения; 2 - ось русла; 3 - конец и начало излучины; 5, 6 - трасса и ее входной участок
2. Радиус кривизны потока у вогнутого берега по формуле (Т.1)
r = 680 + 260 / 2 = 810 м.
3. По графику (см. рисунок А.1) размывающая скорость для частиц грунта 0,5 мм и глубине потока Н = Нр = 6,5 м υ0 = 0,87 м/с.
4. Определяем для расчетного уровня (при проходе расчетного паводка) глубину местного размыва у подошвы насыпи по формуле (8.13) при коэффициенте шероховатости укрепления (каменной наброски) n = 0,03 и коэффициенте формы укрепления М = 1 [см. пояснения к формуле (8.13)].
 | |
| 390 × 56 пикс. Открыть в новом окне | |
= 0,67 × 6,5 × e1,12 - 8,5 = 13,3 - 8,5 = 4,8 м.
5. Согласно п. 8.8 необходимо также определить глубину местного размыва у подошвы насыпи, когда поток только достиг бровки берега.