7. Методика расчета отверстий малых искусственных сооружений. Водопропускные трубы на автодорогах.
Величина и местоположение отверстия моста должны обеспечивать минимум строительных и эксплуатационных затрат на мостовой переход с учетом хозяйственных интересов землепользователей и заинтересованных организаций и охраны природной среды. При этом необходимо учитывать: морфологические и ситуационные условия в районе перехода; распределение расчетных расходов воды в русле, протоках, на поймах; тип, интенсивность и направленность руслового процесса; геологическое строение долины в створе перехода; использование реки для хозяйственных нужд и пр.
На реках с выраженным руслом назначают, как правило, одно водопропускное отверстие. При концентрации расчетного расхода воды в двух и более местах живого сечения по створу перехода (наличие проток и рукавов) рассматривают вариант устройства группы водопропускных отверстий или пропуск всего расхода в одно отверстие (через главное русло).
На малых водотоках на пойме, когда отвод их в русло затруднителен, а также для выпуска оставшейся после паводка воды из пониженных участков поймы желательно предусматривать мост с закрепленным руслом или трубу. Эти сооружения следует рассчитывать на скорости протекания, соответствующие перепаду уровней у насыпи в расчетный паводок.
К основным видам малых водопропускных сооружений относятся трубы и малые мосты длиной менее 25м.
Трубы ≈95% от общего кол-ва малых водопропускных сооружений.
«+» труб: могут размещаться на любых участках дороги, при различных сочетаниях элементов плана и продольного профиля дороги, не стесняя проезжей части и обочин, не меняя условий движения а/м. Тип дорожной одежды над трубами сохраняется таким же, как и на смежных участках дороги. Трубы просты по конструкции и имеют большую V течения воды.
Малые мосты устраивают в тех случаях, когда применение труб нецелесообразно или недопустимо по местным условиям.
За расчетный расход при назначении отверстия трубы или малого моста принимают наибольший из двух полученных расходов.
В зависимости от величины расчетного расхода возможны три варианта малого водопропускного сооружения: круглая труба, прямоугольная труба и малый мост.
Гидравлический расчет труб
могут быть Ò или □ сеч, одно, два или три очка. Мин D круглых труб 0,75м (на съездах- 0,5м) при длине трубы до 15 м, 1,0- при длине труб до 20м и 1,25м- при большей длине труб.
Их следует проектировать, как правило, на безнапорный режим работы. Как исключение на автомобильных и особенно городских дорогах допускается полунапорный и напорный режимы протекания воды, позволяющие уменьшить высоту насыпи.
Расчет отверстия трубы рекомендуется выполнить в следующей последовательности
:• выбирают тип трубы (Ò или □), тип оголовков и режим работы трубы;
• по формулам или таблицам подбирают диаметр круглой трубы или размер сечения прямоугольной трубы;
• определяют
глубину подпёртой воды перед трубой H
и скорость на выходе из трубы
;
Гидравлический расчёт малых мостов
Гидравлический расчёт малых мостов заключается в определении:
• величины отверстия моста В ;
• подпёртой глубины перед мостом, по которой находят минимально допустимое возвышение бровки земляного полотна;
• максимальной глубины воды под мостом hвх, по которой назначают минимальное возвышение низа пролётного строения и отметку проезжей части моста.
Расчёт отверстия моста начинают с определения бытовой глубины нестеснённого потока при расчётном расходе, необходимой для определения характера протекания потока под мостом.