Проектирование участка новой железной дороги на холмистом рельефе местности, страница 4

Получив конечные значения эксплуатационных расходов по вариантам трассы, видим, что II вариант меньше I на 28 тыс. у.е./год, то есть
 1985 тыс. у.е./год < 2013 тыс. у.е./год.

          Учитывая то, что объемы работ и строительная стоимость II варианта ниже аналогичных показателей I варианта на 924,7 у.е./год, то есть
 6929,7 тыс. у.е./год < 7854,4 тыс. у.е./год.

Анализируя приведенные выше результаты расчетов, принимаем в качестве основного варианта для дальнейших расчетов II вариант трассы.

6 размещение и определение типов и отверстий
   малых водопропускных сооружений

6.1 расчет стока

          При проектировании новой железной дороги решается вопрос о размещении и расчете отверстий  малых водопропускных сооружений. Для этого по карте в горизонталях для основного варианта трассы предварительно определяются границы бассейнов, с которых осуществляется сток поверхностных вод к железной дороге. Границы бассейнов намечаются в соответствии с рекомендациями, изложенными в учебнике [2, гл. 7].

          Подбор отверстий малых водопропускных сооружений производится по двум расходам воды:

- расчетному, имеющему вероятность превышения для линии
      IV – 1:50(2%);

- наибольшему, имеющему вероятность превышения для линии IV
    категории – 1:100 (1%).

          Дождевой сток рассчитывается на основе допущения о том, что осадки выпадают равномерно на всей территории водосброса. Для расчета ливневого стока (расхода) Q, м³/с, используется формула, предложенная группой сотрудников во главе с доктором технических наук
 Е. В. Болдаковым

,                           (8)

где φ - морфологический коэффициент, зависящий от уклона главного лога;

       h - слой стока при времени водоотдачи 30 минут и при отсутствии потерь
             на смачивание растительности и заполнение впадин микрорельефа,
             мм;

        F - площадь бассейна, км²;

        k - коэффициент, учитывающий гидравлические характеристики
                   (шероховатость) лога и склонов;

        δ - коэффициент уменьшения расхода при наличии на водосборе
                 (бассейне) озер и болот; δ = 1;

        m, n - показатели степени, отражающие влияние изменения h — z и F на
                    величину расхода.

          По [7, таблица 1.1] для Украины и  III категории почв: h_р = 19 мм;
 h_мах = 24 мм.

          Площадь бассейна моста, расположенного на ПК 5 + 75 м; F = 0,45 км².

          Учитывая, что растительностью на бассейне является густая трава, редкий кустарник по [7, таблице1.2] определяем z = 5мм.

Тогда

(h - z)_р = 19 -5 =14 мм;

(h - z)_мах = 24 – 5 = 19 мм.

По номограмме [7, рис. 1.2] находим значения:

; Q_р^’ = 3 м³/с; Q’_мах = 4 м³/с.

Уклон главного лога I_л равен:

 ‰.

По [7,табл. 1.3, 1.4, 1.5 ] определяем значения коэффициентов m_л, m_c, к:

          m_л = 15 – сильно заросшие ложе;

          m_с = 10 – грубо обработанная поверхность глыбы, таежные завалы,
                              кочковатая.

k = 0,9 при m_л = 15 и m_с = 10.

С учетом найденных коэффициентов:

;

;

Q_р = 3∙0,9∙1 = 2,7 м³/с;

Q_мах = 4∙0,9∙1 = 3,6 м³/с.

          Расход, полученный по формуле (8), не должен быть больше расхода Q_пс при полном стоке и времени водоотдачи 30 мин:

или

,                                                   (9)

где ε – коэффициент неравномерности выпадения осадков по площади
                 принимается равным по данным [7, табл.1.7] в зависимости от
                  наибольшего размера (длины) бассейна; ε = 0,99.

Q_пс(р) = 0,56∙14∙0,45∙0,99∙1 = 3,5 м³/с;

Q_пс(мах) = 0,56∙19∙0,45∙0,99∙1 = 4,7 м³/с.

Так как полученные данные значения Q_р, Q_мах не превышают Q_пс(р), Q_пс(мах), то они и принимаются для дальнейших расчетов.

          Расчет стока для трубы, расположенной на ПК 115 + 50 м, произведем аналогичным образом.

h_р = 19 мм;

h_мах = 24 мм.

          Площадь бассейна определяем с помощью палетки:

F = 0,31 км2;

(h - z)_р = 19 -5 =14 мм;

(h - z)_мах = 24 – 5 = 19 мм.

Уклон главного лога:

 ‰.

По номограмме [7, рис. 1.2] находим значения:

;

Q_р^’ = 1 м³/с;

Q’_мах = 2 м³/с.

С учётом выше приведенных коэффициентов:

;

;

Q_р = 1∙0,9∙1 = 0,9 м³/с;                                               Q_мах = 2∙0,9∙1 = 1,8 м³/с.

Q_пс(р) = 0,56∙14∙0,31∙0,99∙1 = 2,4 м³/с;

Q_пс(мах) = 0,56∙19∙0,31∙0,99∙1 = 3,3 м³/с.

Так как полученные данные значения Q_р и Q_мах не превышают Q_пс(р) и Q_пс(р) Q_пс(мax), то они и принимаются в качестве расчетных.

          Поместим все результаты расчетов стока в таблицу 8

Таблица 8 – Расчет ливневого стока (климатический район – Украина)

Продолжение таблицы 8

6.2 определение отверстия моста

          Определение отверстий малых водопропускных сооружений производится по специальным графикам в зависимости от расчетного и максимального расходов воды, пропускаемых данными водопропускным сооружением.

          Чтобы определить отверстие моста, необходимо знать высоту насыпи, которая определяется по следующей формуле:

Н_н = Н – Н_л ,                                                (10)

где Н_н – высота лога, м;

       Н – проектная отметка по оси моста, м;

       Н_л – отметка лога в месте расположения моста, м; определяется по карте
               в горизонталях.

Н_н = 174,61 – 170,00 = 4,61 (м).