10.Водопропускные трубы. Общие сведения. Конструкция труб. Виды оголовков. Режимы работы трубы.
-По материалу трубы делятся: ж/б и металлические гофрированные
-По количеству отверстий трубы бывают: одноочковые, 2,3,4 и 5очковые
-По поперечному сечению: круглые и прямоугольные
Круглые: диаметр 0.75-2.5м с шагом 0.25м. Минимальный диаметр для дорог 1категории 1.25м.
Прямоугольные размеры: 2х2м, 2х3м, 2х4м.
Ж
/Б
ТРУБЫ:
1-входной оголовок
2- выходной оголовок
3-звенья трубы
4-фундамент трубы
5-ПГС или щебеночная засыпка
6-фундаменты под оголовками
Lукр-укрепления на выходе из трубы; hп- глубина предохранительного откоса
I – труба с фундаментом; II- труба без фундамента
Оголовок трубы- крайний конструктивно-замыкающий тело трубо элемент, удерживающий откос насыпи по концам трубы и обеспечивающий необходимые условия входа водного потока в трубу и выхода из нее
Входной оголовок-оголовок трубы с верховой стороны насыпи
Выходной оголовок- оголовок трубы с низовой стороны насыпи
Портальный оголовок- оголовок трубы представляющий собой вертикальную подпорную стенку удерживающую откос насыпи
Раструбный оголовок- оголовок трубы состоящий из стенки нормальной оси трубы и двух стенок переменной высоты, расположенных под углом и удерживающие откос насыпи. Угол раструбности 60о и 45о
1 – портальная стенка; 2 – откосные крылья.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ГОФРИРОВАННЫЕ ТРУБЫ МГТ.
Выпускают трубы из гофрированного металлического листа. Они представляют собой элементы заданного радиуса и кривизны. Бывают арочного и замкнутого типа
Допускается применять листы толщиной 2.5мм и гофром 130. Высота 32.5 мм
130
МГТ рациональны без оголовков со срезом 1)вертикальным, 2)параллельно откосу насыпи, 3)типа капюшон и 4) с углом раструбности 20
РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРУБ.
1) Безнапорный. Возникает если подпор Н меньше высоты трубы на входе, либо превышает ее не более чем на 20%. На всем протяжении трубы водный поток имеет свободную поверхность.
2) Полунапорный. Устанавливается при оголовках обычных типов (портальный, раструбный) в тех случаях когда подпор воды превышает высоту трубы на входе более чем на 20%. На входе труба работает полным сечением, а на всем остальном протяжении поток имеет свободную поверхность
3) Напорный. Возникает при специальных входных оголовках обтекаемой формы. При подтоплении верха трубы на входе более чем на 20%. Труба работает полным сечением и лишь у выхода может отрываться от потолка трубы
H – подпор воды перед трубой, м. g – ускорение свободного падения 9.8
hт – высота трубы, м. l – длина трубы, м
hс – глубина потока в сжатой зоне ,м. i– уклон трубы.
ф – коэффициент скорости. iw – уклон трения.
Wc – площадь живого сечения в сжатой зоне
11.Водопропускные трубы. Принципы их расчета (ливневой и талый сток, аккумуляция)
Расчет ливневого стока:
Qл=16.7*а расч*F*α*φ формула МАДИ СОЮЗДОРПРЕКТ
арасч-расчетная интенсивность ливня,мм/мин; F-площадь водосбора; α-коэф зависящий от вида грунта; φ-коэф редукции учитывает неполноту стока;
Qл=16.7*а час*F*α*φ*Kt- переход к часовой интенсивности, Kt-коэф перехода от часовой интенсивности к расчетной; а час-интенсивность ливня часовой продолжительности;
Qп.с.=87,5* а час *F*α*φ- ф-ла полного стока;
W=60000* а час*(F/√ Kt)* φ-объем ливневого стока;
Расчет талого стока:
где hр-расчетный слой сток мм; Ко-коэф дружности половодья;N- показатель степени (по табл); F- площадь бассейна; δ1, δ2- коэф заболоченности и залесенности; hр=ĥ*Kp, ĥ-средний многолетний слой стока;
Расчет слоя стока проводиться по трем параметрам: среднему многолетнему слою стока h, коэф вариации Cv, коэф асимметрии Cs
Средний слой стока опред по карте. Коэф вариации принимается по карте изолиний. Коэф асимметрии зависимости от коэф вариации равнинный водосбор Cs=2Cv, горный Cs=3Cv
При назначении отверстия труб необходимо учитывать аккумуляцию ливневых вод в трубу перед сооружением. Малые ИС всегда стесняют поток что приводит к снижению расчетного сбросного расхода ливневых вод в сооружении Qс по сравнению с секундным притоком с бассейна Qл.
Аккумуляция дает уменьшение времени прохода ч/з трубу
Подпор воды перед сооружением возрастает медленно и обычно не успевает достичь размера обеспечивающего равенство сброса наибольшему секундному притоку паводка. Расход воды в отверстии сооружения оказывается во много раз меньше расчетного расхода бассейна. В этом случае учитывают аккумуляцию воды перед сооружением. Без учета аккумуляции нельзя определить какой вид стока (ливневой или паводковый) наиболее опасен