Смекни!
smekni.com

Технико-экономическое сравнение вариантов трассы (стр. 6 из 12)

Проверяем условие

(22,95≥22,01). Условие выполняется.

Проверяем условие Н£ 1,2d(2,65 £ 1,2×2,50 = 3,00).

Условие выполняется, т. е. режим работы трубы действительно безнапорный.

Проверяем условие hл³H + 0,25 м (8,00³2,65+0,25). Условие выполняется.

При выполнении всех этих условий определяем величину скорости течения воды на выходе из трубы по формуле 14 из [9]:

Окончательно проектируем прямоугольную 1-о очковую трубу размером 4,00х2,50 м, глубиной воды перед трубой Н=2,65 м и скоростью течения воды на входе в трубу Vвх = 4,33/с.

Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом.

Определение минимальной допускаемой высоты насыпи у трубы

Минимальная высота насыпи Нmin, обеспечивающая размещение трубы в земляном полотне дороги, зависит от подпора воды перед трубой Н, который, в свою очередь, зависит от режима протекания потока, высота трубы в свету hтр (или d для круглой трубы),толщины стенки звена круглойтрубы d, толщины дорожной одежды hдо и определяется по формуле 15 из [9]:

где hтр – высота трубы в свету (диаметр для круглой трубы), м; d - толщина стенки звена круглой трубы или толщина плиты перекрытия у прямоугольной трубы, взятые из таблицы 2 [9], м; D - толщина засыпки над трубой, считая от верха звена (плиты перекрытия) трубы до низа дорожной одежды, принимается равным 0,50 м; hдо – толщина дорожной одежды, принимается равным 0,50 м.

· Определение длины трубы

Длина трубы зависитот высоты насыпи у трубы Ннас., которая определяется по продольному профилю после его проектирования и которая должна быть не менее минимальной высоты насыпи у трубы Ннас.³Нmin..

Так как высота насыпи Ннас < 6,00 м (5,39 < 6.00), то доля определения длины трубы без учета оголовков используем формулу 18 [9]:

где В – ширина земляного полотна; iтр – уклон трубы, при отсутствии дополнительных требований принимается равным уклону лога у сооружения ic; n – толщина стенки оголовка, принимается равной 0,35 м (первое и последнее звенья входят в оголовки на 0,5n); a - угол косины сооружения.

Конструктивная длина тела трубы определяется по формуле 19 [9]:

lк= lвх зв+ lзв∙ (n-1)+(n-1)∙d = 1,00+(30-1)∙1,00+(30-1)·0,03=30,87 м

где lвх зв– длина входного звена трубы, м, определяемая по таблицы 2 [9], равная 1,00 м;lзв – стандартная длина звеньев трубы, равная 1,00м; d- величина зазоров между звеньями, принимается равной 0,03 м; n – количество звеньев трубы (принимается в зависимости от длины звеньев).

Полная длина трубы определяется по формуле 20 [9]:

Lтр= lк + М + М1=30,87+3,66+3,66 = 38,19 м

где М и М1 – длина оголовка, равная, по таблице 1 [9] для труб диаметром отверстия 2,00 м.

· Определение отметки горизонта подпертых вод

Отметка горизонта подпертых вод определяется для входного оголовка по формуле 22 [9]:

Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом.

5.2.2. Определение проектных характеристик малых мостов

· Расчет малого моста на примере водосборного бассейна, на ПК 19+80,00

Определим размер отверстия моста по формуле (VI.8) [6]:

=18,60 м (5.24)

где: Q – расчетный расход стока, равный 52,97 м3/с;

m – коэффициент расхода, равный 0,35;

g – ускорение усвободного падения, равное 9,81 м/с2;

Н – подпор, принимаем равный 1,50 м.

Принимаем ближайшее стандартное значение b1=20,00 м.

Находим новое уточненное значение напора, по формуле (VI.10) [6]:

Н1=

=
м(5.25)

где: Н – подпор, равный 1,50 м;

b – размер отверстия моста, равный 18,60 м;

b1- ближайшее стандартноезначение отверстие моста, равное 20,00 м.

Т.к. напор изменился незначительно, то и критерий подтопления остался таким же (0,54<1,43*0,80) и подмостовое русло остается незатопленным.

Вычисляем глубину потока в расчетном сечении, по формуле (VI.8) [6]:

hрасч= k1*H1 = 0,52*1,43 = 0,74 м.(5.26)

где: k1 – коэффициент, равный 0,52;

Н1 – уточненное значение подпора, равное 1,43 м,

Скорость протекания в подмостовом русле определяем по формуле (VI.9) [6]:

Vрасч = Q/b1*hрасч = 52,97/20,00*0.74 = 3,58 м/c, (5.27)

где: Q – расчетный расход стока, равный 52,97 м3/с;

b1- ближайшее стандартное значение отверстие моста, равное 20,00 м;

hрасч – глубина в расчетном сечении, равна 0.74 м.

Определяем наименьшее возвышение низа пролетного строения по формуле (VI.I) [6]:

(5.28)

где:

– коэффициент, учитывающий снижение кривой подпора во входном сечении, принимаем равный 0,75;

Н – напор воды перед мостом, равное 1,5 м.;

– технический запас низа пролетного строения над уровнем воды, равный 0,5 м.

Назначаем тип укрепления в зависимости от скорости воды и глубины потока, для скорости V = 3,58 и глубине hрасч = 0,74 м принимаем: одерновку плашмя.

Минимальная высота сооружения определяется по формуле:

Hmin= H1+

+hстр=1,43 + 1,63 + 0,5 = 3,56 м (5.29)

где: hстр – строительная высота балки перекрытия, равная 0,5 м.

В таблице 5.6 приведен расчет малых мостов для первого и второго варианта трассы.

Таблица 5.6- Ведомость проектных характеристик малых мостов

ПК+

м

Расчетный расход Qр

м3

Тип устоя Расчетная ширина пролетного строения в, м Стандартная ширина пролета в1 м

Уточненное значение подпора H1,м

Глубина потока hр, м Скорость течения Vр, м/с Наименьшее возвышение пролетного строения над водой, ΔHmin, м. Минимальная высота сооружения, Нmin, м. Тип укрепления
ПК19+80,00 52,97 Устои с откосными крыльями, m = 0.35 18,60 20,00 1,43 0.74 3,58 1,63 3,56 мощение на щебне из рваного камня размером 25 см.
ПК20+85,00 53,83 Устои с откосными крыльями, m = 0.35 18,90 20,00 1,44 0.75 3,59 1,63 3,57 мощение на щебне из рваного камня размером 25 см.

5.3. Определение вида и объема укрепительных работ

· Определение вида и объема укрепительных работ покажем на примере водосборного бассейна на ПК 4+00,00

Для расчета принимаем вид укрепление с погребенным откосом.

Определение вида и объема укрепительных работ на выходе из сооружения

Рис.5.3. Схема укрепление выходного участка за трубами

Для определения длины укрепления используем формулу (VI.70 [10]):

Lукр=(2÷3)·d(b)=2,5·2,00=5,00 м

гдеLукр – длины укрепления; d – диаметр трубы, равный 2,00м; b – ширина прямоугольной трубы.

Определяем отношение (Lукр·tgβ)/b и по таблицы (XIV.26[8]) находим величину Δ/Н:

(Lукр·tgβ)/b=(5,00·1)/2,00=2,5

тогда Δ/Н=0,715

Вычисляем глубину воронки размыва по формуле (стр.220[10]):

Δ=(Δ/Н)·Н=0,715·1.65=1,18 м

где Δ – глубина воронки размыва.

Тат как глубина откоса должна быть больше глубины воронки размыва, то глубину откоса определяем по формуле:

hотк=Δ+0.50м=1,18+0,50=1,68 м

где hотк – глубина откоса.

Определяем длину откоса по формуле:

где Lотк – длина откоса укрепления.

Полная длина укрепления будит складываться из длины откоса и длины укрепления:

L= Lукр+ Lотк=5.00+2,38=7,38 м