Проектирование малых водопропускных сооружений
Реферат
Курсовая работа содержит 27 листов пояснительной записки, 14 таблиц, 6 рисунков, 3 чертежа, 8 источников.
В курсовой работе рассмотрены вопросы проектирования водопропускных и водоотводных сооружений.
Водосборный бассейн, лог, водораздел, расчетный сток, водопропускная труба, бытовая глубина, одерновка, сжатое сечение, горизонт подпертых вод, малый мост, подпор воды, отверстие моста, нагорная канава, кювет.
В курсовой работе произведен расчет расхода стока вод, на основе которого были рассчитаны круглые и прямоугольные водопропускные трубы, рассчитаны малые мосты по I и III расчетным схемам, определены расход, основные параметры поперечного сечения и тип укрепления придорожных канав. Для каждого водопропускного и водоотводного сооружения были решены вопросы конструирования.
Содержание
1. Определение характеристик водосборного бассейна 3
Определение площади водосборного бассейна 3
Определение уклона главного лога 4
Определение уклона лога у сооружения 5
Определение заложения склонов лога у сооружения 5
Определение глубины лога 6
Определение коэффициентов залесенности, заболоченности 6
2. Определение расчетного стока у сооружения 8
2.1 Расчет ливневого стока 8
2.2 Расчет стока талых вод 9
3. Гидравлический расчет водопропускных труб 11
3.1 Назначение и выбор отверстия круглых водопропускных труб 10
3.2 Назначение и выбор отверстия прямоугольных водопропускных труб 10
3.3 Определение длины водопропускной трубы 13
3.4 Назначение максимальной высоты насыпи у трубы 14
3.5 Расчет укрепления русла и откосов у водопропускных труб 15
3.6 Конструирование водопропускных труб 16
3.7 Определение горизонта подпертых вод 17
4. Гидравлический расчет малого моста 19
4.1 Установление схемы протекания воды под мостом 19
4.2 Определение отверстия и высоты моста 21
4.3 Определение горизонта подпертых вод 24
5. Гидравлический расчет придорожных канав 25
5.1 Определение площади водосборного бассейна 25
5.2 Расчет полного стока 25
5.3 Определение основных параметров придорожных канав 25
5.4 Выбор типа укрепления 26
5.5 Конструирование придорожной канавы 26
Список использованных источников 28
1. Определение характеристик водосборного бассейна на ПК21+45
Определение площади водосборного бассейна.
Площадь водосборного бассейна определяем с помощью кальки и миллиметровки. ПолученВнный план водосборного бассейна (в масштабе карты) накладывается на лист миллиметровой бумаги. Отмечаем и пересчитываем все целые квадратные сантиметры (N1), которые поместиВнлись на плане. На оставшейся площади плана водосборного бассейна отмечаем и пересчитываВнем количество квадратиков равное 0,5х0,5см (N2), затем пересчитываем оставшиеся неполные квадратики размером равные 0,5х0,5см (N3). Площадь водосборного бассейна определяется по формуле (стр. 10 [1]):
км2, (1.1)
где g1 тАУ площадь (в масштабе карты) 1 см2, равная 0,01 км2;
g2 тАУ площадь (в масштабе карты) 0,25 см2, равная 0,0025 км2;
N1, N2, N3 тАУ количество квадратов каждого размера, определяемого по рис. 1.1, соответстВнвенно равное 104, 39, 69.
Определение уклона главного лога.
В общем случае уклон главного лога определяется между отметками лога у сооружения (Нс) и отметкой верхней части лога (Нвр), лежащей на водораздельной линии.
Уклон главного лога определяется по формуле (стр. 18 [1]):
i=(Нвр тАУ Нс)/L=(61,00-47,00)/710=0,020, (1.2)
где Нвр тАУ отметка верхней точки тальвега, равная 61,00 м;
Нс тАУ отметка лога у сооружения, равная 47,00 м;
L тАУ длина главного лога, определяемая по формуле (стр. 17 [1]):
L=Li=250,00+180,00+280,00=710,00 м, (1.3)
где Li тАУ длина i-го участка тальвега, снятая с карты, равная 1540,00 м.
Подставляя значение L в формулу 1.2 получим значение уклона главного лога: i=0.017
Определение уклона лога у сооружения.
Уклон лога у сооружения определяется как уклон между точками, одна из которых находитВнся на 100 тАУ 200 м по тальвегу выше сооружения. А другая тАУ на 50 тАУ 100 м по тальвегу ниже его.
Желательно назначать точки на горизонталях с тем, чтобы не заниматься расчетом их отмеВнток. Но при этом стремиться к тому, чтобы определенный уклон лога был как можно ближе к реальному уклону местности.
Уклон лога у сооружения определяется по формуле (стр. 19 [1]):
ic=
, (1.4)
где Нв тАУ отметка точки выше сооружения, равная 47,78 м;
Нн тАУ отметка точки ниже сооружения, равная 46,67 м;
Lв, Lн тАУ расстояние по тальвегу от сооружения до верхней и нижней точек (рис.1.2), соответственно равные 200,00 и 100,00 м.
Определение заложения склонов лога у сооружения.
Форма поперечного сечения лога упрощенно представлена в форме треугольника (рис.1.3).
Заложение правого склона определяется по формуле (стр. 15 [1]):
м, (1.5)
где Lпр тАУ расстояние от правого водораздела до лога сооружения, равное 430,00 м;
Нпр тАУ отметка правого водораздела по оси дороги, равная 56,00 м;
Нс тАУ отметка лога у сооружения, равная 47,00 м;
тАУ косина сооружения, равная 620.
Аналогично определим заложение левого склона:
м, (1.6)
где Lлев тАУ расстояние от левого водораздела до лога сооружения, равное 640,00 м;
Нлев тАУ отметка левого водораздела по оси дороги, равная 61,00 м;
Нс тАУ отметка лога у сооружения, равная 47,00 м;
тАУ косина сооружения, равная 620.
Определение глубины лога.
Глубина лога перед сооружением тАУ наименьшее возвышение водораздельной линии над отметкой лога у сооружения. Из двух отметок правого и левого водоразделов по оси дороги выбираем наименьшую и определяем глубину лога по одной из формул (стр. 15 [1]):
hлев= Нлев тАУ Hc, при Нлев< Нпр (1.7)
hпр= Нпр тАУ Hc, при Нпр< Нлев (1.8)
Исходя из рис. 1.3, глубину лога перед сооружением будем определять по формуле (1.7):
hпр=56,00 тАУ 47,00 = 9,00 м.
Определение коэффициентов залесенности, заболоченности, озерности.
Расчет ведется по следующим формулам (стр. 16 [1]):
%,(1.9)
где fоз тАУ коэффициент озерности, %;
- площадь водной поверхности i-го озера, равная 0 км2;
F тАУ площадь водосборного бассейна, равная 1,22 км2.
%, (1.10)
где fб тАУ коэффициент заболоченности, %;
- площадь поверхности i-го болота, равная 0 км2;
F тАУ площадь водосборного бассейна, равная 0,30 км2.
%, (1.11)
где fл тАУ коэффициент залесенности, %;
- площадь поверхности i-го леса, равная 1,22 км2;
F тАУ площадь водосборного бассейна, равная 1,22 км2.
Результаты расчета характеристик других водосборных бассейнов сведены в таблицу 1.1.
Таблица 1.1
Ведомость характеристик водосборных бассейнов
Наименование | Водопропускные сооружения |
характеристик | 1 |
| Пикетажное положение, пк + | 09+85,00 |
Площадь бассейна, км2 | 1,22 |
| Длина главного лога, км | 0,71 |
| Отметка лога у сооружения, м | 47,00 |
| Отметка вершины лога, м | 61,00 |
| Уклон главного лога, тыс. | 0,020 |
| Уклон лога у сооружения, тыс. | 0,004 |
Отметка водораздела по оси дороги, м: - правого - левого | 56,00 61,60
|
Пикетажное положение водораздела по оси дороги, пк +: - правого - левого | 14+20,00 03+42,00 |
| Косина сооружения, градус | 620 |
| Глубина лога у сооружения, м | 9,00 |
Коэффициент заложения склонов по оси дороги: - правого - левого | 42,18 40,36 |
Озерность, % | 0 |
Заболоченная площадь, % | 0 |
Залесенная площадь, % | 100 |
2. Определение расчетного стока сооружения (ПК 09+85,00).
2.1 Расчет ливневого стока.
Для расчета ливневого необходимо задаться следующими исходными данными:
тАУ вероятность превышения (далее ВП): для мостов тАУ 3%;
для труб тАУ 4%;
тАУ номер ливневого района тАУ 10 ([2] стр. 222 рис. 15.5).
Расчетный расход ливневого стока вычислим по формуле ([2] стр221):
, (2.1)
м3/с
м3/с
где расч тАУ расчетная интенсивность ливня, зависящая от ВП, продолжительности ливня и района строительства дороги (мм/мин), вычисляемая по формуле:
расч = часKt, (2.2)
мм/мин
мм/мин
где частАУ интенсивность ливня часовой продолжительности, определяемая по [2] стр. 222 табл. 15.7, и равная для ВП=3% час=1,35мм/мин;
для ВП=4% час=1,23 мм/мин.
Kt тАУ коэффициент перехода от ливня часовой интенсивности к расчетной, определяемый по [2] стр. 223 табл. 15.8, и равный 2,08.
F тАУ площадь водосбора, 1,22 км2;
коэффициент редукции, вычисляемый по формуле ([2] стр 221):
Расход полного стока определим по формуле ([2] стр 222):
, (2.3)
Объем ливневого стока вычислим по формуле:
, (2.4)
Таблица 2.1
Ведомость расчета ливневого стока
| Пикетажное положение | Площадьбассейна, км2 | Часовая интенсивность дождя, мм/мин | Коэффициент Кt | Расчетный расход ливневого стока, м3/с | Объем ливневого стока, м3 |
| мост | труба | мост | труба | мост | труба |
| 09+85,00 | 1,22 | 1,35 | 1,23 | 2,08 | 30,24 | 27,64 | 36662,60 | 33403,70 |
2.2 Расчет стока талых вод.
Расчетный максимальный расход талых вод вычислим по формуле ([3] стр 452):
, (2.5)
где Кр тАУ коэффициент перехода к расчетному значению слоя стока, определяемый по [3] стр. 459 рис. XIV.10, и равный: для мостов Кр=4,9
для труб Кр=4,0;
hр тАУ слой стока талых вод, м, вычисляемый по формуле:
(2.6)
где 
тАУ средний многолетний слой стока, определяемый по [3] стр. 457 рис. XIV.8, и равный 44 мм;
F тАУ площадь водосборного бассейна, равная 1,22 км2;
тАУ коэффициент, учитывающий залесенность, вычисляется по формуле:
, (2.7)
где Fл тАУ залесенность бассейна, равная 100%;
тАУ коэффициент, учитывающий заболоченность, вычисляется по формуле:
, (2.8)
где Fб тАУ заболоченность бассейна, равная 0%.
Таблица 2.2
Ведомость расчета ливневого стока
Пикетажное положение
пк + | Площадь бассейна, м2 | Расчетный слой стока талых вод, мм | Коэффициенты | Расход стока талых вод, м3/с |
вариации,
Сv | Kр |
|
|
мост | труба | мост | труба | мост | труба |
09+85,00 | 1,22 | 215,60 | 176,00 | 1,00 | 4,90 | 4,00 | 1,00 | 1,00 | 11,25 | 9,73 |
Таблица 2.3
Ведомость расчета расхода стока
Пикетажное положение,
пк + | Площадь бассейна, м2 | Расход ливневого стока, м3/с | Расход стока талых вод, м3/с | Расчетный расход стока, м3/с |
мост | труба | мост | труба | мост | Труба |
09+85,00 | 1,22 | 30,24 | 27,64 | 11,25 | 9,73 | 30,24 | 27,64 |
3. Гидравлический расчет водопропускных труб. (ПК 09+85,00)
3.1 Назначение и выбор отверстия круглых водопропускных труб.
Расчет труб производится при безнапорном режиме протекания воды через сооружение. На данных водопропускных трубах применяется раструбный оголовок с коническим входным звеном.
Условие безнапорного режима протекания воды:
d, (3.1)
где Н тАУ глубина воды перед трубой, м
d тАУ диаметр отверстия трубы, м.
Условие пропускной способности трубы:
Qc, (3.2)
где QтАУ расчетный расход воды, м3/с
Qc тАУ пропускная способность трубы, м3/с.
Определяем количество очков:
, (3.3)
где QттАУ расход трубы, принимаемый по табл. 15.10 ([2], стр. 228), равный 9,50 м3/с.
Определяем расчетный расход стока воды, приходящийся на одно очко:
м3/с (3.4)
Для 
=9,21 м3/с из табл.15.10 ([2], стр.228) выписываем данные:
диаметр трубы d=2,00 м;
глубина воды перед трубой Н=2,23 м;
скорость на выходе из трубы V=4,14 м/с.
Н=2,23<1,2d=1,22,00=2,40 м тАУ условие безнапорного режима соблюдается.
Определяем пропускную способность трубы по формуле 15.16 ([2],стр.227):
м3/с, (3.5)
где g тАУ ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;
с тАУ площадь сжатого сечения потока, вычисляемая по рис. 15.13 ([2], стр.228), для чего определяются следующие величины:
hc= 0,5H = 0,52,23 = 1,11 м, (3.6)
где hc тАУ глубина в сжатом сечении.
, (3.7)
По рисунку определяем, что 
0,40, откуда следует:
, (3.8)
Q=9,213=27,64 м3/сc=6,363=19,08 м3/с тАУ условие по пропускной способности не выполняется.
Необходимо увеличить количество очков, принимаем II=4. Определяем расчетный расход стока воды, приходящийся на одно очко (см. формулу 3.4):
м3/с (3.9)
Для 
=6,91 м3/с из табл.15.10 ([2], стр.228) выписываем данные:
диаметр трубы d=2,00 м;
глубина воды перед трубой Н=1,88 м;
скорость на выходе из трубы V=3,68 м/с.
Н=1,88<1,2d=1,22,00=2,40 м тАУ условие безнапорного режима соблюдается.
Определяем пропускную способность трубы по формуле 15.16 ([2],стр.227):
м3/с, (3.10)
где g тАУ ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;
с тАУ площадь сжатого сечения потока, вычисляемая по рис. 15.13 ([2], стр.228), для чего определяются следующие величины:
hc= 0,5H = 0,51,88 = 0,94 м, (3.11)
где hc тАУ глубина в сжатом сечении.
, (3.12)
По рисунку определяем, что 0,38, откуда следует:
, (3.13)
Q=6,914=27,64 м3/сc=6,954=27,80 м3/с тАУ условие по пропускной способности выполняется.
3.2 Назначение и выбор отверстия прямоугольных водопропускных труб.
Расчет труб производится при безнапорном режиме протекания воды через сооружение.
Условие безнапорного режима протекания воды:
h, (3.18)
где Н тАУ глубина воды перед трубой, м
h тАУ высота отверстия трубы, м.
Условие пропускной способности трубы:
Qc, (3.19)
где QтАУ расчетный расход воды, м3/с
Qc тАУ пропускная способность трубы, м3/с.
В первом приближении примем 2-х очковую трубу. Определяем расчетный расход стока воды, приходящийся на одно очко:
м3/с (3.20)
Для =6,91 м3/с из табл.15.12 ([2], стр.229) выписываем данные:
отверстие трубы (x h) тАУ 2,00 x 2,00 м;
глубина воды перед трубой Н=1,66 м;
скорость на выходе из трубы V=3,50 м/с.
Н=2,11<1,2h=1,22,00=2,40 м тАУ условие безнапорного режима соблюдается.
Определяем пропускную способность трубы по формуле 15.21 ([2],стр.228):
, (3.21)
где тАУ ширина трубы, равная 2,00 м;
Н тАУ глубина воды перед трубой, равная 1,66 м.
Q=6,914=27,64 м3/сc=5,694=22,76 м3/с тАУ условие по пропускной способности не выполняется.
Необходимо увеличить глубину воды перед трубой. По табл.15.12 ([2], стр. 229) принимаем следующие гидравлические характеристики 4-х очковой прямоугольной трубы:
отверстие трубы (x h) тАУ 2,00 x 2,00 м;
глубина воды перед трубой Н=1,97 м;
скорость на выходе из трубы V=4,10 м/с.
Н=1,48<1,2h=1,22,00=2,40 м тАУ условие безнапорного режима соблюдается.
Определяем пропускную способность трубы по формуле 15.21 ([2],стр.228):
, (3.22)
где тАУ ширина трубы, равная 2,00 м;
Н тАУ глубина воды перед трубой, равная 1,97 м.
Q=6,914=27,64 м3/сc=7,354=29,40 м3/с тАУ условие по пропускной способности соблюдается.
3.3 Определение длины водопропускной трубы.
Длина водопропускной трубы зависит от высоты насыпи у трубы, которая определяется по продольному профилю и от угла, который образует ось трубы с осью дороги.
, (3.23)
где B тАУ ширина земляного полотна для IV категории, равная 10 м;
m тАУ коэффициент заложения откосов насыпи, равный 1,5;
HнастАУ высота насыпи у трубы, равная 4,00 и определяемая по продольному профилю, при условии, что она должна быть больше или равна минимальной высоте насыпи Hmin, определяемой в п. 3.4;
hтртАУ высота трубы в свету, равная 2,00 м;
iтр тАУ уклон трубы, принимаемый равным уклону лога у сооружения (табл. 1.1 курсовой работы), равный 0,004 тыс.;
тАУ угол между осью дороги и осью трубы, равный 620.
3.4 Назначение минимальной высоты насыпи у трубы.
Минимальная толщина засыпки труб установлена =0,5 м, но так как толщина дорожной одежды hдо= 0,80 м, принимаем = 0,80 м.
, (3.24)
где hтр тАУ высота трубы в свету, равная 2,00 м;
толщина стенки звена трубы, равная 0,22 м.
3.5 Расчет укрепления русла и откосов у водопропускных труб.
Скорости потока на выходе за малыми водопропускными сооружениями достигают 5тАж6 м/с, в то время как допускаемые скорости для грунтов в неукрепленных отводящих руслах составляют 0,7тАж1 м/с. В связи с этим наблюдаются местные размывы за сооружениями и поэтому расчеты выходных участков имеют такое же важное значение, как и определение их отверстий.
Длина участка укрепления от размыва за трубой будет равна:
м, (3.25)
где d() тАУ диаметр (ширина) водопропускной трубы. Для прямоугольной трубы, установленной на ПК 09+85,00 =2,00 м.
В курсовой работе принимаем длину участка укрепления от размыва за трубой равной:
, (3.26)
При известной длине укрепления lукр глубина воронки размыва за ним может быть подсчитана приближенно по методу О. В. Андреева. Порядок расчета следующий:
Определяем отношение 
. В курсовой работе отношение = 3.
Находим величину 
в зависимости от отношения по табл. XIV.26 [3]: =0,65.
Вычисляем глубину воронки размыва за жестким укреплением:
, (3.27)
Глубина ковша размыва будет равна:
, (3.28)
Длину зуба укрепления вычислим по формуле:
, (3.29)
Ширина укрепления Вукр может быть равна ширине спланированного выходного участка В, при этом для труб Вукр =(5тАж7)d(). Определим Вукр по прил. 2 курсовой работы: Вукр =11,44 м.
Длина участка укрепления перед трубой будет равна:
, (3.30)
Ширина участка укрепления 
перед трубой определим по прил. 2 курсовой работы: =12,80 м.
Тип укрепления назначается по приложению 22 [5] исходя из скорости на входе и выходе из трубы. Все рассчитанные параметры укрепления русел круглой и прямоугольной труб внесены соответственно в таблицы 3.4 и 3.5.
Укрепление откосов осуществляется путем укладки одерновки, для чего необходимо подсчитать ее площадь.
Площадь одерновки определим, как сумму площадей трапеций, расположенных справа, слева и над входным оголовком, для чего необходимо определить геометрические параметры трапеции на откосе.
Длина укрепления одерновки на откосе у портала будет равна
, (3.31)
где lоткр тАУ длина открылка, равная 4,50 м;
тАУ угол наклона откоса насыпи, равный 
;
тАУ угол, который составляют открылки с осью трубы, равный 
Длина укрепления на откосе по краю одерновки будет равна
, (3.32)
где x тАУ ширина укрепления, равная 1,00 м.
Длина укрепления одерновки над входным оголовком будет равна
(3.33)
где Вукр тАУ ширина участка укрепления перед трубой (таблицы 3.4 и 3.5), равная 12,80 м;
- косина сооружения (таблица 1.1), равная 
Площадь одерновки справа и слева портала вычисляется как площадь трапеции по формуле
. (3.34)
Площадь одерновки над входным оголовком вычисляется как площадь прямоугольника по формуле
. (3.35)
Общая площадь одерновки будет равна
. (3.36)
Укрепление выходного оголовка рассчитывается аналогично. Результаты расчета укрепления откосов труб приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Ведомость укрепления откосов у труб
| ПК положение сооружения | Площадь укрепления откосов, м2 |
| круглой трубы | прямоугольной трубы |
со стороны входного оголовка | со стороны выходного оголовка | со стороны входного оголовка | со стороны выходного оголовка |
09+85,00 | 21,53 | 21,53 | 13,56 | 13,56 |
Конструирование водопропускных труб.
Определение длины трубы с учетом конструктивных элементов ([6]).
, (3.37)
где тАУ количество звеньев, равное 18;
1,00 тАУ длина звена, м;
0,03 тАУ расстояние между звеньями, м.
Длина трубы с учетом оголовка.
, (3.38)
где M тАУ длина оголовка, равная 3,20 м. ([6])
Результаты конструирования круглых и прямоугольных водопропускных труб приведены в таблицах 3.2 и 3.3 соответственно.
Определение горизонта подпертых вод.
Для определения горизонта подпертых вод необходимо знать глубину воды перед трубой и отметку русла лотка. Тогда значение можно будет вычислить по следующей формуле ([6]):
, (3.39)
где Н тАУ высота воды перед трубой, равная 1,97 м;
отм. русла тАУ отметка русла, равная 47,00 м.
Результаты расчета горизонта подпертых вод у круглых и прямоугольных водопропускных труб приведены в таблицах 3.2 и 3.3 соответственно.
4. Гидравлический расчет малого моста (ПК 09+85,00)
4.1 Установление схемы протекания воды под мостом.
Для того, чтобы правильно определить схему протекания воды под мостом, необходимо определить бытовую глубину потока.
Исходные данные:
расчетный расход Q= 30,24 м3/с;
уклон лога у сооружения iл = i0 = 0,0037;
заложение склонов: правого mпр = 42,18;
левого mл = 40,36;
укрепление лога тАУ одерновка плашмя.
По приложению 23 [5] устанавливаем коэффициент шероховатости для заданного типа укрепления = 0,03.
Так как сечение суходола при заданных уклонах треугольное, то принимаем
(4.1)
Определяем значение расчетной расходной характеристики
м3/с (4.2)
Используя способ подбора, произвольно назначаем h1 = 1 м и последовательно подсчитываем:
площадь живого сечения
(4.3)
гидравлический радиус
, (4.4)
где 
тАУ длина смоченного периметра,
(4.5)
скоростную характеристику (см. приложение 24 [5])
W1 = 19,6 м/c
расходную характеристику
м3/с (4.6)
что значительно больше требуемого значения К0 = 497,14 м3/с.
Назначаем h2 = 0,5 м, и тогда, используя формулы 4.3 тАУ 4.6, получаем:
W2 = 11,35 м/c
м3/с
Полученное значение расходной характеристики значительно меньше требуемое значение К0 = 74,37 м3/с , поэтому расчет следует продолжить.
Назначаем h3 = 0,8 м, и тогда, используя формулы 4.3 тАУ 4.6, получаем:
W3 = 16,50 м/c
м3/с
Расхождение 
, т. е. более 5 %, поэтому расчет следует продолжить.
Назначаем h4 = 0,85 м, и тогда, используя формулы 4.3 тАУ 4.6, получаем:
W4 = 17,14 м/c
м3/с
Расхождение 
, т. е. менее 5 %, поэтому расчет следует прекратить.
Скорость потока в логе при h0 = 0,85 м определим по формуле
, (4.7)
где
; (4.8)
здесь
(4.9)
Тип укрепления русла назначается по приложению 22 [5]. В данном случае для расчетной скорости V0 = 1,01 м/с и бытовой глубины h0 = 0,85 м русло будет целесообразно укрепить галькой, 25тАж40 мм.
Результаты расчета бытовой глубины и укрепления русла приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Ведомость расчета бытовой глубины потока
ПК положение сооружения | Расчетный расход Qр, м3/с | Уклон лога у сооружения iл, тыс. | Расчетная расходная характеристика К0, м3/с | Бытовая глубина потока h0, м | Скорость потока в логе V0, м/с | Тип укрепления русла |
09+85,00 | 30,24 | 0,0037 | 497,14 | 0,85 | 1,01 | Галька 25тАж40 мм |
4.2 Определение отверстия и высоты моста.
Перед тем, как определять отверстие моста, необходимо вычислить допускаемый напор воды перед мостом, который будет равен:
, (4.10)
где Ннас тАУ высота существующей насыпи, равная 4,00 м;
к тАУ коэффициент, учитывающий снижение кривой подпора во входном сечении, принимаемый равным:
тАУ величина, учитывающая строительную высоту пролетного строения и технический запас возвышения низа пролетного строения над уровнем воды, определяемая по следующей формуле:
, (4.12)
где hстр тАУ строительная высота пролетного строения равная 1,35 м;
min тАУ технический запас возвышения низа пролетного строения над уровнем воды, принимаемый равным 1 м при наличии корчехода и селевых потоков и, принимаемый равным 0,50 м во всех остальных случаях.
Первый расчетный случай. Исходные данные для расчета:
тип устоев тАУ с откосными крыльями;
расчетный расход Q = 30,24 м3/с (табл. 2.3 курсовой работы);
бытовая глубина воды в логе h0 = 0,85 м (п. 4.1 курсовой работы);
напор воды перед мостом Н = 2,69 м.
Определить: отверстие малого моста и подобрать тип укрепления для подмостового русла.
Порядок расчета:
По табл. VI.1 [5] устанавливаем, что устоям с откосными крыльями соответствует коэффициент расхода m = 0,35, тогда по табл. VI.2 [5] критерий затопления N = 0,8.
Проверяем условие затопления. Так как
(4.13)
то подмостовое русло является незатопленным и поэтому коэффициент затопления з = 1.
Определяем размер отверстия моста
, (4.14)
Принимаем ближайшее стандартное значение 1 = 5,00 м.
Новое (уточненное) значение напора перед мостом
, (4.15)
Условие
(4.16)
не изменилось.
По табл. VI.2 [5] устанавливаем,. что k1 = 0,52, следовательно, глубина в расчетном сечении
(4.17)
и скорость
(4.18)
По данным, приведенным в приложении 22 [5], устанавливаем, что при Vрасч = 4,69 м/с и
hрасч = 1,29 м подмостовое русло необходимо укрепить мощением с потбором лица и грубым приколом на щебне (слой щебня не менее 10 см) из камня размером 20 см.
Так как мощение крайне неиндустриальный тип укрепления русел, в последнее время он чаще всего заменяется укреплением из сборных бетонных плит размером 50 Х 50 или 100 Х 100 см.
Таблица 4.2
Ведомость расчета малых мостов по I расчетному случаю
ПК положение | Расчетный расход Q, м3/с | Бытовая глубина воды в логе h0, м | Размер отверстия моста, м | Уточненный напор воды перед мостом Н1, м | Глубина потока в расчетном сечении h1, м | Скорость потока в расчетном сечении Vрасч, м/с | Тип укрепления подмостового русла |
расчетный | стандартный 1 |
| 09+85,00 | 30,24 | 0,85 | 4,42 | 5,00 | 2,48 | 1,29 | 4,69 | Мощение из сборных ж/б плит. |
Третий расчетный случай. Исходные данные для расчета:
тип устоев тАУ с откосными крыльями;
расчетный расход Q = 30,24 м3/с (табл. 2.3 курсовой работы);
бытовая глубина воды в логе h0 = 1,29 м;
напор воды перед мостом Н = 4,69 м.
Определить: отверстие малого моста и подобрать тип укрепления для подмостового русла.
Порядок расчета:
По табл. VI.1 [5] устанавливаем, что устоям с откосными крыльями соответствует коэффициент расхода m = 0,35, тогда по табл. VI.2 [5] критерий затопления N = 0,8. Тогда NH = 0,80 2,48 = 1,98 м.
Проверяем условие затопления. Так как
(4.19)
то подмостовое русло является не затопленным.
коэффициент затопления з = 1,00.
Размер отверстия моста
. (4.21)
Округляем до стандартного значения 1 = 5,00 м.
Для определения нового значения напора Н1 подсчитаем вспомогательную функцию
. (4.22)
По таблице приложения 28 [5] при m = 0,35 и = 1,03 устанавливаем, что 1 = 0,8 и з1 =
= 1,00. Так как стандартное отверстие моста незначительно отличается от расчетного, то значения n и з не изменились, т. е. практически не изменился напор воды перед мостом и можно принять Н1 = 2,48 м.
Определим глубину и скорость потока в расчетном сечении, предварительно установив, что kп = 0,63 (по таблице приложения 28 [5] при m = 0,35 и = 0,8).
, (4.23)
. (4.24)
По данным расчета может быть принят тип укрепления под мостового русла тАУ мщение на щебне из рваного камня размером 20 см, на слое щебня не менее 10 см.
Так как мощение крайне неиндустриальный тип укрепления русел, в последнее время он чаще всего заменяется укреплением из сборных бетонных плит размером 50 Х 50 или
100 Х 100 см.
Таблица 4.3
Ведо
Вместе с этим смотрят:
11-этажный жилой дом с мансардой
14-этажный 84-квартирный жилой дом
16-этажный жилой дом с монолитным каркасом в г. Краснодаре
180-квартирный жилой дом в г. Тихорецке
2-этажный 3-секционный 18-квартирный жилой дом в г. Мирном