4 Размещение на продольном профиле искусственных сооружений, выбор их типов и определение их отверстий

Земляное полотно дороги является преградой на пути стекания поверхностных вод, существенно меняя режим их работы. Для предохранения дороги от затопления и размывания вода, притекающая к ней, должна быть либо отведена в сторону, либо пропущена через земляное полотно с помощью водопропускного сооружения (трубы или моста).

Часть земной поверхности, с которой атмосферные осадки стекают к пониженному месту на трассе железной дороги, где размещено водопропускное сооружение, называют водосбором, или бассейном сооружения. Водосборы расположены с нагорной (верховой) стороны от трассы. Верхняя граница водосбора - это главный или продольный водораздел, нижняя граница - трасса, участки которой в пределах каждого водосбора являются замыкающими створами. Боковые границы водосбора – поперечные водоразделы, каждый из которых определяет границу смежных (соседних) водосборов.

Задачу размещения водопропускных сооружений (установление места их расположения) и определения границ водосборов решаем одновременно. На продольном профиле трассы выделяем пониженные точки.

Между соседними пониженными точками выделяем водораздельные точки. От каждой водораздельной точки на трассе по нормалям к горизонталям (по гребням возвышенностей) проводим линии местных или поперечных водоразделов до пересечения с главным продольным водоразделом.

Площадь бассейнов определяем графическим путем с помощью палетки (сетки квадратов 5x5 мм).

В курсовом проекте подсчитываем расход воды от ливневого расхода стока Q. Расход стока - это количество воды, притекающей к замыкающему створу водостока в единицу времени Q, м/с. Значение paсxoда стока принято регламентировать через вероятность его превышения. Расчеты труб и мостов при проектировании железных дорог производят по двум расходам воды:

• расчетному, имеющему вероятность превышения на пике паводка в пределах 1%, т. е. раз в 100 лет;

• наибольшему, имеющему вероятность превышения 0,33 % - paз в 300 лет.

Для определения расхода стока водопропускного сооружений рассчитываем следующие данные: площадь бассейна F (км²), уклон I. По этим данным (F и I), а также по номеру дождевого района, определяемому по карте-схеме, и одной из пяти групп климатических районов, устанавливаемых по номеру дождевого района, пользуясь графиком, определяем расход стока для р=1% для водосборов с песчаными почвами.

Для определения расходов иных вероятностей превышения и при наличии почв водосбора, отличных от песчаных и супесчаных, расход, полученный по номограм­ме, умножают на поправочный коэффициент Кд.

Расчет отверстия малого моста выполняется по формуле:

(4.1)

где g – ускорение свободного падения, м/с² (g=9,81)

µ - коэффициент сжатия потока, (µ=0,9)

V- допустимая скорость течения потока, м/с (V =3…3,5 м/с)

Все результаты подсчетов и выбора типов искусственных сооружений сводим в таблицу 4.1и 4.2

Таблица 4.1- Определение расхода стока водопропускного сооружения

Место распо-ложения. ПК	Отметка земли Нз, м	Отметка вершины Нв ,м	Длина лота L, м	Уклон i	Площадь бассейна, км²	Высота насыпи, м	Номи-наль-ный расход, м³/с	Расчет-ный расход, м³/с	Максимальный расход, м³/с
21+50	339	353	3	4,67	3,75	6	40	42	58,4
45+00	333	348	3	5,0	0,94	9,5	19	19,95	27,74
69+00	338	374	2,8	12,88	2,75	2,8	32	33,6	46,72
125+00	323	374	5,6	9,11	1,88	5,6	23	24,15	33,58

Таблица 4.2-Ведомость водопропускных сооружений

Место распо-ложе-ния	Пло-щадь бас-сейна, км²		Макси-маль-ный расход, м³/с	Расчет-ный расход, м³/с	Высо-та насы-пи, м	Выбран-ный тип искус-ственных сооруже-ний	Отвер-стие b,м		Возможный расчет-ный расход, м³/с	Допус-каемая высота насыпи,м	Стои-мость,тыс. руб
ПК
21+50	3,75		58,4	42	6	ПБТ	5		45,5	4,25	1525
45+00	0,94	27,74		19,95	9,5	ПЖБТ	2,5	22,5		3,9	940
69+00	2,75	46,72		33,6	2,8	ПБТ	4,0	36,5		4,1	1374
125+00	1,88	33,58		24,15	5,6	ЖБМ	8,0	43,30		4,0	2015

Σ5854