6. Гідравлічний розрахунок водоперепускної труби.
Водоперепускні труби проектують у такій послідовності:
─ встановлюють вихідні дані для визначення витрат
води;
─ визначають витрати від зливи і сніготанення,
розрахункову витрату;
─ підбирають найекономічніший отвір типової труби;
─ визначають мінімальну висоту насипу біля труби;
─ розраховують довжину труби при фактичній висоті
насипу (робочій позначці на поздовжньому профілі).
Після визначення витрати води від зливи і сніготанення (встановлюють розрахункову витрату.
Якщо максимальна витрата води від сніготанення більша, ніж від зливи, тобто Qт > Qз, то за розрахункову вибирають максимальну витрату води від сніготанення:
Qрозр = Qт.
Коли максимальна витрата від зливової води більша, ніж сніготанення:
Qз > Qт і влаштування ставка перед спорудою неможливе, то за розрахункову беруть максимальну витрату від зливової води:
Qрозр = Qз .
Qз = 16,7 × агод × Кt × F × α × φ
де агод - середня інтенсивність зливи тривалістю 1 годину
мм/хв. (табл. 5.1) ,яка залежить від зливового району (додаток 22) та ймовірності перевищення повені ЙП, % (табл.5.2).
Кt ─ коефіцієнт переходу від інтенсивності зливи
тривалістю 1 год до розрахункової інтенсивності (додаток, 2. табл.5.3).
F ─ площа водозабору, км2 (визначають на карті по горизонталях ─ рис.5.1);
α ─ коефіцієнт витрати стоку, який залежить від виду ґрунту
на поверхні водозабору (табл.5.4);
φ ─ коефіцієнт редукції, що враховує неповноту стоку (табл.5.5.)
У районах з малорозвинутою мережею доріг для споруд, що мають особливо важливе народногосподарське значення, при техніко-економічному обґрунтуванні ймовірність перевищення допускається 0,33 замість 1% і 1 замість 2%.
У районах з розвинутою мережею автомобільних доріг для малих мостів і труб при техніко-економічному обґрунтуванні ймовірність 2 замість 1%, 3 — 2%, 5 замість 3%; а для труб на дорогах ІІ і ІІІ категорій — 10%.
Таким чином, максимальні витрати води від зливи, м3/с:
для труби на ПК 5+00:
Qз = 16,7 • 0,81 • 2,47 • 0,92 • 0,7 • 0,58 = 12,48.
для труби на ПК 10+00:
Qз = 15,7 • 0,81 • 2,47 • 0,82 • 0,7 • 0,43 = 12,72.
для труби на ПК 17+00:
Qз = 15,7 • 0,71 • 2,87 • 0,38 • 0,7 • 0,83 = 12,67.
Об'єм стоку для розрахунку отворів, м3:
─ труби на ПК 5+00:
W = 60000 • 0,81 • 0,92 • 0,7 • 0,58 ÷ √2,47 = 11550.
─ труби на ПК 10+00:
W = 60000 • 0,84 • 0,92 • 0,7 • 0,56 ÷ √2,57 = 11670.
─ труби на ПК 17+00:
W = 60000 • 0,91 • 0,42 • 0,7 • 0,86 ÷ √2,83 = 12630.
7. Опис поздовжнього профілю основного варіанту.
Прийнятий варіант траси характеризується слабогорбистим рельєфом. Тому проектна лінія нанесена в основному по обгортаючій кривій. Відхилення від рекомендованої робочої відмітки має місце також в понижених місцях. Задані контрольні точки початку і кінця траси витримані, контрольні точки біля моста і труб, витримані із запасом, що викликано прагненням забезпечити плавність проектної лінії.
Величина поздовжніх уклонів і радіусів вертикальних кривих відповідає вимогам ДБН В. 2. 3 – 4 – 2007.
Найбільша висота насипу – 2.64м, виїмки – 1,30м. Водовідведення в поздовжньому профілю повністю забезпечене і здійснюється бічними кюветами-резервами та канавами водовідведень.
Майже вся проектна лінія представлена зв'язаними вертикальними кривими.
При нанесенні проектної лінії враховані вимоги ландшафтного проектування (поєднання елементів профілю і плану траси, плавне вписування в місцевість і т.д.), охорони навколишнього середовища, проектування насипів і виїмок оптимальної висоти і глибини, збереження цінних угідь, тощо.
В межах прямих ділянок проектні відмітки визначаються по уклонах і відстанях за наступним правилом:
• проектна відмітка будь-якого пікету, або плюса дорівнює проектній відмітці попереднього пікету, або плюса ± перевищення h між даними пікетами, або
плюсами.
h = і × d
де, і - поздовжній похил проектної лінії, в долях одиниці;
d - відстань між даними пікетами або плюсами, м;
• знак «+» приймається для ділянок підйому;
• знак «-» ─ для ділянок спуску.
Для дороги, що проектується пряма ділянка проектної лінії має місце на початку, тобто від
ПК 0 + 00 до ПК 6 + 00 без похилу
Проектна відмітка з ПК 0 + 00 до ПК 6 + 00 становить 57,50м
Проектна відмітка опуклої та ввігнутої кривої визначається за рівнянням:
y
=
,
де, х- координата будь-якої точки в межах тангенса, відрахованої від ПК, або КК;
R- радіуси вертикальної кривої ;
у- координата будь-якої точки вертикальної кривої.
Виконуємо обчислення відміток на пікетах:
H ПК 7+00 = HBBK + h1 = 57.50 + 0.15 = 57.65м
h1 = l²/2R = 115²/60000 = 0.15м
Проектна відмітка ПК 8+00 = HBBK + у = 57.65+ 0,49 = 58.14м.
у=
=
= 0,49
Проектна відмітка ПК 11+00 = HBBK + у = 59,32 + 1,08 = 60.40м
у=
=
= 1,08
Проектна відмітка ПК 11+50 = HBBK + у = 59,32 + 1,18 = 60,50м.
у=
=
= 1,18
Червоні відмітки на інших прямих та кривих ділянках, розраховуємо за аналогічним методом, що вказаний вище. Для зручності та кращого наочного сприйняття усі проектні значення червоних відміток показуємо у
табличній формі (табл. 4).
Таблиця 7.1 Проектні (червоні) відмітки
Пікети |
Червоні відмітки |
||
ПК |
+ |
||
0 |
00 |
57,50 |
|
0 |
70 |
57,50 |
|
1 |
00 |
57,50 |
|
2 |
00 |
57,50 |
|
2 |
50 |
57,50 |
|
3 |
00 |
57,50 |
|
4 |
00 |
57,50 |
|
5 |
00 |
57,50 |
|
6 |
00 |
57,50 |
|
7 |
00 |
57,65 |
|
8 |
00 |
58,14 |
|
9 |
00 |
58,69 |
|
10 |
00 |
59,14 |
|
11 |
00 |
60,40 |
|
12 |
00 |
60,65 |
|
13 |
00 |
60,95 |
|
14 |
00 |
61,25 |
|
15 |
00 |
61,55 |
|
16 |
00 |
61,80 |
|
17 |
00 |
62,20 |
|
Пікети |
Червоні відмітки |
|
ПК |
+ |
|
18 |
00 |
62,50 |
19 |
00 |
62,20 |
20 |
00 |
61,50 |
21 |
00 |
60,55 |
21 |
40 |
60,15 |
22 |
00 |
59,55 |
23 |
00 |
58,55 |
24 |
00 |
57,55 |
25 |
00 |
56,55 |
25 |
70 |
55,85 |
26 |
00 |
55,55 |
27 |
00 |
54,55 |