Измерители транспорта леса. Построение продольного профиля проектные отметки. Определение объема земляных масс, страница 3

     γ – коэффициент, учитывающий неравномерность выпадения осадков;

     m, n – показатели, зависящие от величины (h – Z) и F.

      ψ = 0,032 (холмистый рельеф);

      h = 30 мм;

      Z = 10 мм;

      F = 1,15 км²;

      К = 1,0, при m_л = 10 (русло с завалами и валунами) и m_ск = 20 (склоны кочковатые грубые);

      δ = 0,9 (озерность минимальная);

      γ = 0,99;

      (h – Z)^m = 132 мм;

      Fⁿ = 2,15 км².

Q_л = 0,032 ∙ 132 ∙ 2,15 ∙ 0,9 ∙ 0,99 ∙ 1 = 8,09 м³/с.

          Для определения расчетного стока (расхода) воды из двух стоков ливневого и весеннего принимают наибольший и уменьшают его на коэффициент, который учитывает срок службы сооружения:

[м³/с]

где Q_max – максимальный сток (ливневый или весенний), м³/с;

      n_c – коэффициент, учитывающий срок службы сооружения (для постоянных сооружений n_c = 1,25 – 1,50).

м³/с

          Для уменьшения затрат и расхода воды целесообразнее использовать 3 трубы, тогда расход составит 1,8 м³/с. Используя методическое пособие, подбираем подходящие трубы. Выбираем круглые трубы диаметром 1,25 м, высота насыпи составит 1,07 м, скорость потока 2,4 м/с.

          Безнапорный режим устанавливается тогда, когда напор воды перед трубой H < h_т. труба работает как водослив с широким напором, и по всей длине трубы сохраняется свободная поверхность воды.

          Пропускная способность безнапорной трубы определяется по формуле:

  [м³/с],

где ω_с – площадь живого сечения потока в трубе, м²;

      φ – коэффициент скорости, учитывающий потери энергии воды при входе в трубу (для обтекаемых оголовков φ = 0,85);

     Н – напор воды перед трубой, м;

     h_c – глубина воды в трубе, м.

     φ = 0,85;

     ω_с = 1,23 м²;

     g = 9,8 м/с²;

     Н = 1,40 м;

     h_c = 0,59 м.

4,17 м³/с

          Длина трубы L определяется по формуле:

 , [м]

где B – ширина земляного полотна, м;

      m – крутизна откоса насыпи;

      H_н – высота насыпи, м;

      δ – толщина стенки трубы (0,12 м при d = 1,25 м);

      α – угол между осью дороги и осью трубы (обычно α = 90);

      К – выход оголовков трубы за пределы откосов насыпи, равный 0,35 м.

      B = 8,5 м;

      m = 1,5;

      H_н = 1,07 м;

      δ = 0,12 м при d = 1,25 м;

      α = 90º;

      К = 0,35 м.

 16,52 м

          Минимальную высоту насыпи, измеряемую по бровке земляного полотна, определяют по формуле:

H_{н min} = h_т + δ + h₀ [м],

где h₀ – толщина слоя грунта над трубой (принимается не менее 0,5 м для автомобильных дорог).

          h_т = 1,25 м;

      δ = 0,12 (при d = 1,25 м);

      h₀ = 0,5 м.

H_{н min} = 1,25 + 0,12 + 0,5 = 1,87 м

Лабораторная работа №7

Расчет толщины дорожной одежды нежесткого типа

          Дорожная одежда – верхняя часть земляного полотна, состоящая из одного или нескольких слоев дорожно-строительных материалов разной прочности, предназначенная для равномерного и плавного передвижения автомобилей и передачи нагрузки от подвижного состава земляному полотну.

          Различают однослойные и многослойные дорожные одежды. В многослойных дорожных одеждах верхний слой называется покрытием, а нижний – основанием. Также выделяют слой износа, который изготавливается из материала верхнего слоя и составляет от 3 до 10 см. Вышележащий слой превосходит по прочности нижележащий слой более чем в 3,5 раза. На категориях дорог 3Л строятся дороги серповидного типа.   

          Расчет дорожной одежды нежесткого типа начинается с определения суточной интенсивности движения по формуле:

где f_пол – коэффициент полосности, который учитывает число полос движения (для дорог категории 3Л 2 полосы и f_пол = 0,55);

       m – общее число марок транспортных средств, шт.;

       N_m  –  число  проездов  транспортных  средств  m-ной  марки  в  сутки,  ТС/сут. Рассчитывается по формуле:

где  Q_год – годовой грузопоток дороги, м³;

       А – количество рабочих дней в году дорожной одежды (210 – 280 (300) дней);

       q – нормативная расчетная нагрузка на ось автопоезда, м³;

        S_{m сумм.} – суммарный коэффициент приведения на дорожную одежду всех колес транспортного средства m-ной марки в сутки.

       f_пол = 0,55;

       m =1 шт.;

       N_m = 42,5 ТС/сут.

       Q_год = 340000 м³;

       А = 250 дней;

       q = 32 м³ (для Краз 6437);

       S_{m сумм.} = 5,56 (для Краз 6437).

          Требуемая прочность определяется по формуле:

Е_тр. = a + b ∙ lg N_p, [МПа]

где a и b – коэффициенты дороги (для тяжелых автомобилей (группа А) a = 65, b = 65).

Е_тр. = 65 + 65 ∙ lg 129,97 = 202,15 МПа.

	Етр. = 202,15 МПа
hизноса = 0,03 м	Слой износа – щебень фрикционный, уложенный по способу заклинки из прочных скальных пород
hврх = 0,17 м	Етр' = 89,7 МПа Еврх = 450 МПа	Верхний слой – щебень фрикционный, уложенный по способу заклинки из прочных  скальных пород
hнж = 0,50 м	Енж = 130 МПа	Нижний слой – песок крупный
	Егр = 38 МПа	Грунт – суглинок легкий со щебнем

          Рассчитав требуемую прочность для грунта и нижнего слоя, рассчитываем требуемую прочность для верхнего слоя, выбрав тип дорожно-строительного материала для верхнего слоя, и удостоверившись, что его прочность выше прочности нижнего слоя не менее, чем в 3,5 раза.

       ;

где Е_гр – требуемая прочность грунта, МПа;

      Е_нж – требуемая прочность нижнего слоя, МПа;

      h – высота слоя, м (0,1 – 0,5 м);

      D – диаметр следа колеса, м (0,33 м).

          Полученные значения сводим с номограммой и рассчитываем требуемую прочность нижнего слоя:

Е_тр' = К_ном ∙ Е_нж,

где К_ном – коэффициент номограммы;

      Е_нж – прочность нижнего слоя, МПа.

Е_тр' = 0,69 ∙ 130 = 89,7 МПа.

          Находим высоту верхнего слоя исходя из расчетов и данных номограммы:

     

где Е_врх – прочность верхнего слоя, МПа.

 м → h = 0,33 ∙ 0,50 = 0,17 м

          Общая высота дорожно строительных материалов складывается из высоты нижнего слоя, высоты верхнего слоя и слоя износа (0,03 – 0,1 м):

Н_общ = 0,50 + 0,17 + 0,03 = 0,7 м

          Объем дорожно-строительных материалов на изготовление 1 км дорожной одежды рассчитывается по формуле:

V_слоя = 1000 ∙ B_o ∙ h_слоя ∙ k_{уплотн.} ∙ k_ППр.,

где 1000 – длина участка, м;

      B_o – ширина проезжей части, м (для дорог 3Л B_o = 6,5 м);

      h_слоя – толщина слоя, м;

      k_уплотн – коэффициент уплотнения (1,15 – 1,25);

      k_ППр – коэффициент поперечного профиля (для серповидного, рекомендованного для дорог 3Л k_ППр = 1,15 – 1,20).

V_нж = 1000 ∙ 6,5 ∙ 0,5 ∙ 1,2 ∙ 1,15 = 4485 м³;

V_{врх+изн} = 1000 ∙ 6,5 ∙ (0,17 + 0,03) ∙ 1,25 ∙ 1,2 = 1950 м³;

V_общ = V_нж + V_{врх+изн} = 4485 + 1950 = 6435 м³