ВПЛИВ ГРУПУВАННЯ МОСТОВИХ ОПОР НА РОЗМИВ ҐРУНТУ
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.22.6832Ключові слова:
мостова опора, локальний та глобальний розмив грунту, підковоподібна та слідна вихрова структураАнотація
Досліджено вплив групування мостових опор на розмив донної поверхні. Наведено результати експериментальних досліджень впливу мостової опори у вигляді трирядного багатопального ростверку, встановленої в сліді призматичної опори, на форму та глибини локального і глобального розмивів ґрунту. Установлено, що під час одиночного і групового обтікання мостових опор на жорсткій і розмивній поверхні генеруються великомасштабні підковоподібні вихрові системи в області спряження поверхонь опор із дном, інтенсивні вихрові трубки в зсувних шарах на бічних поверхнях погано обтічних тіл, слідні вихори позаду опор та струменеві течії між близько розташованими опорами. В площині осьової симетрії опори, профіль розмиву ґрунту складається з двох схилів відкладання піску. Верхній схил має менший кут нахилу і утворюється дією на частинки піску підковоподібного вихору, який виникає під час відриву примежового шару з верхнього фронтального краю отвору розмиву. Нижній схил відкладання піску обумовлений дією підковоподібного вихору, який зароджується течією, яка направлена до розмивного дна вздовж передньої частини опори. Групування мостових опор викликає зменшення на (10…15) % глибини розмиву ґрунту поблизу призматичної опори для докритичних швидкостей потоку. Для критичних швидкостей глибина розмиву ґрунту не залежить від групування опор, а для надкритичних швидкостей глибина розмиву ґрунту перед призматичною опорою збільшується на (15…20) %.
Посилання
Melville B. W. Pier and abutment scour: Integrated approach / B. W. Melville // J. Hydraulic Eng. — 1997. — Vol. 123, № 2. — P. 125–136.
Kirkil G. Coherent structures in the flow field around a circular cylinder with scour hole / G. Kirkil, S. G. Constantinescu, R. Ettema // J. Hydraulic Eng. — 2008. — Vol. 134, № 5. — P. 572–587.
Kumar A. Flow structure and scour around circular compound bridge piers — A review / A. Kumar, U.C. Kothyari, K.G.R. Raju // Journal of Hydroenvironment Research. — 2012. — Vol. 6. — P. 251–265.
Ettema R. Similitude of large-scale turbulence in experiments on local scour at cylinders / R. Ettema, G. Kirkil, M. Muste // J. Hydr. Eng. — 2006. — Vol. 132, № 1. — P. 33–40.
Воскобійник А. В. Спряжене обтікання три-рядного пального ростверку на пласкій поверхні. Ч. 1. Формування підковоподібних вихорів / А. В. Воскобійник, В. А. Воскобійник, O. A. Вос-кобойник // Прикладна гідромеханіка. — 2008. — T. 10, № 3. — С. 28–39.
Das S. Circulation characteristics of horseshoe vortex in scour region around circular piers / S. Das, R. Das, A. Mazumdar // Water Science and Engineering. — 2013. — Vol. 6, № 1. — P. 59–77.
Simpson R. Junction flows / R. Simpson // Annu. Rev. Fluid Mech. — 2001. — Vol. 33. — P. 415–443.
Beg M. Scour reduction around bridge piers: A review / M. Beg. S. Beg // International Journal of Engi-neering Inventions. — 2013. — Vol. 2, № 7. — P. 7–15.
Воскобійник А. В. Особливості вихрового ру-ху у спряженій течії між групою паль трирядної мостової опори / А. В. Воскобійник, В. А. Воско-бійник, О. А. Воскобойник, В. О. Горбань, І. М. Гор-бань // Прикладна гідромеханіка. — 2009. — T. 11, № 2. — C. 16–29.
Воскобойник А. А. Локальный размыв грунта при взаимодействии мостовых опор, нахо-дящихся в следе друг за другом / А. А. Воскобойник, А. В. Воскобойник, В. А. Воскобойник, А. Г. Мар-ченко, В. И. Никишов // Прикладна гідромеханіка. — 2006. — T. 8, № 3. — С. 16–26.
