- •I. Определение требуемых параметров дороги
- •1. Установление категории дороги.
- •2. Установление параметров дороги по сНиП.
- •3. Определение параметров дороги расчетами.
- •II Гидравлические расчеты водопропускных сооружений
- •1. Гидравлический расчет трубы
- •2. Расчет отверстия малого моста
- •III Проектирование продольного профиля земляного полотна, водоотвода
- •1 Проектирование продольного профиля.
- •2 Требования к проектированию кюветов
- •IV Конструкция дорожной одежды
- •I. Проектирование плана пути железной дороги на перегонах
- •II. Расчет числа путей в районном парке и количества парков
II Гидравлические расчеты водопропускных сооружений
1. Гидравлический расчет трубы
Гидравлический расчет трубы включает в себя определение:
-диаметра трубы и типа укрепления русла;
-высоты подпора воды и высоты насыпи над трубой;
-длины трубы,
Расчет безнапорных труб производится по табл. П-15 [2], которая составлена из условия, что трубы имеют уклоны, не менее критического iкр. Практически трубы укладываются по уклону местности. Так как он меньше критического более чем в два раза, то подпор, полученный по таблице, увеличивается на величину:
l ∙ (iкр - iо) = 19,4(0,007-0) = 0,14 м,
где l= 19,4 -длина трубы, м;
iо = 0-уклон трубы;
iкр = 0,007-критический уклон.
Так как тип оголовка I и Qр = 1,9м3/с,то принимаем d = 1,25 м, Н = 1,26 м,v = 2,5 м/с, с учетом
1 (iкр-iо),Н = 1,40 м.
По скорости протекания воды (табл. П-16) [2] назначается тип укрепления русла -каменная наброска из булыжника или рваного камня.
Определяем высоту насыпи над трубой Ннас. Бровка земляного полотна на подходе к трубе возвышаться на 0,5 м над расчетным горизонтом с учетом подпора. Высота насыпи должна обеспечивать размещение над трубой дорожной одежды; в итоге получаем:
Ннаc=d+0,5 +hдорожной одежды= 1,25 + 0,5 + 0,68 = 2,43 м
Длина трубы определяется по выражению:
l= В + 2mНнас = 12,1 + 21,52,43 = 19,4 м,
где m = 1,5-коэффициент крутизны откоса насыпи
Из таблицы П-17 [2] находим:
-толщину звена = 0,12 м;
-длину оголовка = 2,26 м.
2. Расчет отверстия малого моста
2.1 Определение бытовой глубины
Бытовую глубину устанавливают подбором положения горизонта высоких вод. Для этого задаются каким-либо значением бытовой глубины hб = 1,05 м, определяют площадь живого сечения, смоченный периметр р и гидравлический радиусR:
,
где i1 = 0,1;
i2 = 0,06 - уклоны (рис 2.1)
Далее по формуле Шези вычисляем бытовую скорость:
где ip= 0,007-уклон русла.
где n = 0,04 - русловой коэффициент, устанавливаемый по табл.;
у = 0,25 - показатель степени.
Зная площадь сечения и скорость в бытовых условиях, находят расход:
Q=ω∙vб = 14,7∙1,3 = 19,11 м3/сек
Полученный расход Q сравнивают с расчетным Qр. При отличии Q от Qр, менее 10 % принимаем назначенную бытовую глубину и скорость за действительные:
(Q-Qp)/Qp∙100% = 0,6%
Рис. 2. 1. Живое сечение мостового перехода
2.2 Установление схемы протекания воды под мостом
Для установления схемы протекания воды под мостом (рис. 2.2) необходимо знать критическую глубину потока:
гдеvдоп = 3,4-скорость потока, при которой не размывается грунт или укрепление русла-каменная
наброска из булыжного камня;
g = 9,8-ускорение силы тяжести.
Так как hб = 1,05<1,3∙hк = 1,53 то истечение свободное и
водослив незатопленный (рис.2.2.).
Рис. 2.2. Схема протекания воды в русле (незатопленный водослив)
2.3 Определение величины отверстия моста
При свободном истечении отверстие моста на уровне свободной поверхности определяют по формуле:
,
где = 0,9-коэффициент сжатия потока, зависящий от формы устоев.
Полученную величину округляем до типового размера Bтип = 6 м.
2.4 Уточнение расчетных данных
Определим фактическую скорость под мостом:
Определим глубину потока под мостом:
Глубина потока перед сооружением:
где = 0,9 - коэффициент скорости, зависящий от формы опор.
2.5 Определение высоты и длины моста (рис. 2.3)
Наименьшая высота моста находится по выражению:
Нм = Н +Z+ К = 1,74 + 0,75+ 0,96 = 3,45 м,
где Z = 0,75- наименьшее возвышение низа пролетного строения над ГВВ;
К = 0,96- конструктивная высота моста;
Длину моста находим по формуле:
LМ=B+ 2 ∙m∙HM+∑d+2p+ 2q= 6 + 2 ∙ 1,5 ∙ 3,45 + 2 ∙ 0,1 + 2 ∙ 0,3 = 17,15 м,
где В = 6- отверстие моста;
m = 1,5- коэффициент крутизны откоса насыпи;
Нм = 3,45- высота моста;
d = 0- ширина промежуточной опоры;
р = 0,1- расстояние от передней грани устоя до основания насыпи;
q = 0,3-расстояние от задней грани устоя до вершины откоса насыпи.
Рис. 2.3. Схема малого моста при устоях с обратными стенками