Расчет малых искусственных сооружений

Лабораторная работа № 7

Расчет малых искусственных сооружений

К малым искусственным сооружениям  относятся: лотки, фильтрующие насыпи, трубы, малые мосты, боковые и нагорные канавы. Стоимость искусственных сооружений составляет в равнинной местности около 10%, в горной и сильно пересеченной местности – до 25% общей стоимости дороги.

Для определения расчетного расхода воды (Q_p) сначала определяют ливневой расход (Q_p) по упрощенной формуле ДОРНИИ:

 = 0,038*42*2,60*0,9*0,99=3,70 м³/с – ливневый расход;

Ψ – морфологический коэффициент, зависящий от уклона лога (0,038);

h – расчетный коэффициент водоотдачи, мм h = 30;

z – потери стока на заполнение микрорельефа и смачивание растительности; z = 20 мм.

F – площадь бассейна, км²; F = 1,80

δ – коэффициент уменьшения расхода при наличии в бассейне озер;

δ = 0,9;

γ – коэффициент, учитывающий неравномерность выпадения осадков, γ = 0,99;

(h –z)^m =42; Fⁿ = 2,6;

i_л – уклон лога,  = 30‰;

Q_л =3,70; м³ /с.

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

 = 3,70/2,0 = 1,85 м³/с.

Значения коэффициента n_c, учитывающего срок службы сооружения, принимаем: 2,0 – со сроком службы до  5 лет.

Определение отверстий водопропускных дорожных труб:

Расчет производится в зависимости от гидравлического режима протекания воды в трубе( безнапорного, полунапорного и напорного).

Напорный  режим – заполнение трубы водой полное.  Допустим только для круглых труб с обтекаемыми головками. Напор воды перед трубой Н> 1.4 h_т.

 

Пропускная способность напорной трубы

Q_п =φw_т =м³/с;

Где: h_t – высота или диаметр отверстия трубы, мм; h_{t =} 1,25 м.

φ- коэффициент скорости, учитывающий потери энергии воды при входе потока в трубу; φ=0,85;

w_{т –} сечение отверстия трубы; w_т= м;

I –уклон дна трубы = 30 ‰;

Н – напор воды перед трубой = 2,58 м;

В – ширина земляного полотна, м; В = 8,5 м;

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

L = [В + 2m(Н_н – δ - h_t)+2К]/sinα =

= [8,5+2*1,5(1,87-0,12-1,25)+2*0,35]/1=10,70 м;- длина трубы

Минимальная высота насыпи, измеряемую по бровке земляного полотна, определяют:

Н_н – высота насыпи, м;

Н_н =  = 1,25+0,12+0,5 = 1,87 м.

δ- толщина стенки трубы, при d = 1,25м; δ = 0,12 м;

α – угол между осью дороги и осью трубы (α =90⁰) = 1

h₀ = толщина слоя грунта над трубой (принимается не менее = 0,5 м)