Волновое противодавление

При откате волны по откосу, укрепленному сплошным непроницаемым покрытием, в момент, когда подошва волны занимает положение ниже статического уровня, с тыловой стороны покрытия появляется волновое противодавление, обусловленное разностью уровней воды. При открытых швах между плитами покрытия при воздействии волны на откос с тыловой стороны плиты устанавливается динамический уровень воды, возвышающийся над статическим. Этот динамический уровень, являющийся следствием насыщения водой грунта фильтровой подготовки и тела плотины, зависит от высоты наката волны и определяется по формуле:

(64)

где     - высота динамического   уровня,   отсчитываемая от статического; - высота наката волны по откосу, определяемая по формуле (77);
m - коэффициент заложения откоса на участке наката волны.

Суммарное волновое противодавление может быть представлено в виде эпюры, характер которой зависит от водопроницаемости швов покрытия. Исходя из этого, принимают три основные схемы противодавления построение которых ведется по образующей откоса (рис. 26): 1) при открытых швах, 2) при закрытых, 3) при открытых в верхней части откоса, где наблюдается волновое воздействие, и закрытых швах в нижней части откоса.

В первой схеме эпюра суммарного противодавления (рис 26 а) получается в виде двух треугольников, один из которых располагается выше статического уровня, а другой - ниже. Максимальная ордината давления верхнего треугольника, соответствующая точке 5, определится по формуле:

(65)

где вычисляется по формуле (64).
Максимальную ординату давления нижнего треугольника, соответствующего точке 2, принимают в долях от и вычисляют по зависимости:

(66)

Положение угловых точек треугольников, откладываемых от статического уровня в зависимости от высоты волны h и динамического уровня , показано на рисунке 26, при этом значение   вычисляется по формуле:

(67)

Рис. 26. Эпюры волнового противодавления:
а - при открытых швах по всему откосу; б - при закрытых швах по всему откосу; в - при открытых швах в верхней части откоса и закрытых в нижней части  откоса.

Во второй схеме эпюра суммарного противодавления (рис. 26, б) принимается в виде треугольника, одна из вершин которого совпадает со статическим уровнем, а максимальная ордината давления определяется по формуле:

(68)

Положение точки с максимальной ординатой давления в зависимости от высоты волны приведено на рисунке 26, б, причем

(69)

Для третьей схемы эпюру суммарного противодавления принимают в виде двух треугольников (рис. 26,в), из них верхний треугольник берут по первой схеме, а нижний - по второй, соответственно этому берутся и максимальные ординаты давлений.
Положение угловых точек обоих треугольников приведено на рисунке, а значение вычисляют по формуле (69).

Наличие эпюр суммарного противодавления позволяет определить устойчивость, плиты покрытий откосов, принимая при расчетах объемный вес плиты ниже статического уровня воды с учетом взвешивания.