Строительство участка автомобильной дороги Могилев-Чериков км72…км75 (расчетная интенсивность движения - 4000 авт./сутки, расчетная скорость движения - 100 км/час), страница 9

Q_тал=(0,56·h_n·F_δ/(ℓ+2) ·γ·t_n) ·δ_л·δ_δ·λ

где  F_δ - площадь бассейна, км  Fδ=0,67 км²;

        h_n - слой стока воды в фазе подъема половодья расчетной вероятности превышения паводка    h_n=14      (т. 2,1[3]);

        ℓ - коэффициент формы гидроствора    ℓ=0,15   (т. 2,1[3]);

        γ - коэффициент полноты гидроствора    γ=0,79    (т. 2,1[3]);

        t_n - продолжительность подъема половодья в сутки минимальной интенсивности снеготаяния складывается из продолжительности водоотдачи на склонах   t_c=4.0   (т.2,2).

        λ=0,87

t_л=(1,85·ℓ)/(Q_зад^1/4·ί_о^1/3)

где   ℓ – длина главного лога ℓ_л=0,9км;

         Q_зад – расчетный расход;

         ί_о – общий уклон лога от водораздела до створа 7%;

         λ  – коэффициент, зависящий вероятности превышения паводка при  ВП – 2%.  λ=0,87 [3];

         δ_л - коэффициент, учитывающий снижение расхода;

         δ_δ – то же с заболоченностью района.

                      t_л=(1,85·0,9)/(1,0^1/4·7^1/3)=1,66/(1,0·1,91)=0,87

t_n= t_л+t_c=4+0,87=4,87

       Q_тал=((0,56·14·0,67)/((1+0,15) ·0,79·4,87)) ·0,87·1,1= =4,57/4,42=1,03м³/с.

2.    Определение расчетного расхода ливневых вод.

    Максимальный расчетный расход ливневых вод определяется по формуле:

Q_лив=0,56·a_1p·i_о^0.3· F_δ· δ_л·λ

где   a_1p – расчетная интенсивность водоотдачи при общем уклоне лога;

          i_о – общий уклон лога, %          i_о=7%;

          F_δ – площадь водосбора, км     F_δ=0,67км²;

          δ_л - коэффициент, снижения расхода на засеянность и заболоченность  водосбора δ_л=1,0;

          λ – переходный коэффициент, зависящий от вероятности превышения паводка    λ=0,85  [3].

         a_1p=K/(F+0,15)^0.43=1,2/(0,67+0,15)^0,43=1,2/0,92=1,05

где  К - коэффициент, величина которого зависит от рельефа К=1,2 (т.2,4[3]).

    Максимальный расход ливневых вод:

Q_лив=0,56·1,3·7^0,3·0,67·1,0·0,85=0,56·1,3·1,79·0,67·1,0·0,85=0,74м³/с.

3.    Определение расчетного расхода и диаметра трубы.

За расчетный расход принимаем расход талых вод.

Q_расч=Q_тал=1,03 м³/с

    Данный расход может пропустить труба d=1,0м с Н_м=0,94м и V=2,4м/сек.

    Проверяем выполнение условия безнапорного режима  Н_м≤1,2d трубы (0,94<1,2·1,0). Условия протекания воды в трубе обеспечивается.

4.    Определение минимальной высоты насыпи над трубой.

1.  Бровка насыпи должна возвышаться над горизонтом подпора не менее чем на 0,5м.

H_min=H_м+0,5=0,94+0,5=1,44м

2.  Засыпка над трубой должна быть не менее 0,5м

                           H_min=d+δ+Δ+h_д.о-сί_о=1,0+0,10+0,5+0,41-2,5·0,04=1,91м

где   d   - диаметр трубы, м;

         δ    - толщина звена, м;

         Δ   - засыпка над трубой, м;

         h_д.о -  толщина дорожной одежды, без дополнительного слоя основания;

         с    - ширина обочины, м;

         ί_о      - уклон обочины.

    H_min= α+δ+Δ+h_д.о-сί₀

    Минимальной высотой насыпи назначаем большую величину…      H_min=1,91м.

5.     Определение длины трубы.

Длина тела трубы определяется по формуле:

α = [(0,5В+m(Н_нас-d_тр))/(1+m ί_тр)]+[(0,5В+m(Н_нас-d_тр))/(1-m ί_тр)]=[(0,5·12+1,5(3,01-1,0))/(1+1,5 ·0,007)]+[(0,5·12+1,5(3,01-1,0))/(1-1,5·0,007)]=9,02/1,01+9,02/0,99=8,93+9,11=18,04м

где В – ширина земляного полотна поверху;

       m – крутизна откосов;

       Н_нас – высота насыпи над трубой;

       d – диаметр трубы;

       ί_тр – уклон трубы.

   Длина трубы без входного звена:

α ₁=18,04-1,32=16,72м

Длина трубы секциями по 2,01 толщина шва между секциями 0,03м:

α ₂=8·2,01+7·0,03+1,0+3·0,01=17,32м

   Полная длина трубы:

α ₃= α ₂+1,5n=17,32+1,32=18,64м

   Длина трубы с оголовками:

α ₄= α ₃+2М=18,64+1·0,35=19,16м

где n – толщина оголовка

   Длина трубы по лотку:

α = α ₄+2М=19,16+2·1,78=22,72м

где М – длина лотка.

6.      Выбор типа укрепления русла.

            Укрепления русла на выходе из трубы.

    Определяем глубину потока на выходе:

H_вых=К·d· (Q_c/(3,13·d^2.5)ⁿ)=0,75·1(1,03/(3,13·1^2,5)^0,5)=0,75·1·0,33^0,5=

=0,75·0,57=0,43м

    При глубине потока 0,43м и скорости на выходе V_вых=1,2·2,4=2,88м назначаем укрепление каменной наброской слоем 30см из несортированного камня толщиной 15…20см