Основы проектирования автомобильных дорог, страница 12

h, м

b, м

m1

m2

ω, м2

χ, м

R, м

0,1

0,5

1,5

1,5

0,065

0,8606

0,0755

0,1787

0,0116

0,2

0,5

1,5

1,5

0,16

1,2211

0,1310

0,2580

0,0413

0,3

0,5

1,5

1,5

0,285

1,5817

0,1802

0,3190

0,0909

0,4

0,5

1,5

1,5

0,44

1,9422

0,2265

0,3716

0,1635

0,5

0,5

1,5

1,5

0,625

2,3028

0,2714

0,4192

0,2620

0,6

0,5

1,5

1,5

0,84

2,6633

0,3154

0,4633

0,3892

0,7

0,5

1,5

1,5

1,085

3,0239

0,3588

0,5049

0,5479

0,8

0,5

1,5

1,5

1,36

3,3844

0,4018

0,5445

0,7406

Глубину воды в канаве определяем графоаналитическим способом, который сводится к построению графика. По оси абсцисс откладываем значения w·R2/3 и R2/3, а по оси ординат высоту h (рисунок 15,16).

Рисунок 15 – График расчёта канав при b=0,8м.

Рисунок 16 – График расчёта канав при b=0,5м.

Затем определяем величину w·R2/3 с учётом расхода по формуле:

w·R2/3 = Q·n/√i ,                                               (36)

где Q – расход на данном участке канавы, м/с;

n – коэффициент шероховатости, выбираемый для принятого типа укрепления на этом участке по [2];

i – уклон участка канавы.

Для первого участка канавы w·R2/3 = 3,283·0,03/(0,007)0,5= 1,177;

Для второго участка канавы w·R2/3 = 5,562·0,03/(0,02)0,5 =1,18;

Для третьего участка канавы w·R2/3 = 7,969·0,02/(0,031)0,5 = 0,910;

Для четвёртого участка канавы w·R2/3 = 9,314 ·0,017/(0,055)0,5 = 0,675.

Затем по графику находим значения h для каждого вычисленного значения w·R2/3 для каждого участка канавы и по h определяем R2/3 также для каждого участка канавы.

При значении b=0,8:

для первого участка канавы w·R2/3 = 1,177 => h = 0,869 => R2/3  =0,590; для второго участка канавы w·R2/3 = 1,180 => h = 0,873 => R2/3 = 0,599; для третьего участка канавы w·R2/3 = 0,910 => h = 0,792=> R2/3 = 0,565; для четвёртого участка канавы w·R2/3 = 0,675 => h = 0,690 => R2/3 = 0,533.

При значении b=0,5:

для первого участка канавы w·R2/3 = 1,177 => h = 0,540 => R2/3  =0,550; для второго участка канавы w·R2/3 = 1,180 => h = 0,550 => R2/3 = 0,560; для третьего участка канавы w·R2/3 = 0,910 => h = 0,490 => R2/3 = 0,510;

для четвёртого участка канавы w·R2/3 =0,675 => h = 0,450 => R2/3 = 0,489.

После этого вычисляем скорость течения воды в канаве по формуле:

υ = R2/3·√i /n                                                     (37)

При значении b=0,8:

для первого участка канавы υ = 0,590·(0,007)0,5 /0,03 = 1,645 м/с; для второго участка канавы υ = 0,599·(0,020)0,5 /0,03 = 2,824 м/с, для третьего участка канавы υ = 0,565·(0,031)0,5/0,02 = 4,974 м/с;

для четвёртого участка канавы υ = 0,533·(0,055)0,5/ 0,017 = 7,353 м/с.

При значении b=0,5:

для первого участка канавы υ = 0,540·(0,007)0,5 /0,03 = 1,506 м/с;

для второго участка канавы υ = 0,550·(0,020)0,5 /0,03 = 2,593м/с;

для третьего участка канавы υ = 0,490·(0,031)0,5/0,02 = 4,314 м/с; для четвёртого участка канавы υ = 0,489·(0,055)0,5/0,017 = 6,746м/с.

Скорости течения и соответствуют принятым типам укрепления.

Далее вычисляем площадь сечения потока по формуле (33) для каждого участка канавы с найденными по графику значениями h. При  b=0,8: