24435 (Проектирование малых водопропускных сооружений и водоотвода), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Проектирование малых водопропускных сооружений и водоотвода", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "геодезия" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "геодезия" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "24435"
Текст 2 страницы из документа "24435"
По таблице 3, страница 8 находим скорость течения потока в трубе
V= 2,9 м/с
Определяем высоту сжатия потока воды в трубе при входе
hсж= 0,78hк (4.1)
где, hк- критическая глубина потока воды в трубе, определяется в таблице 1, страница 8 по соотношению hк/d. Для этого надо найти соотношение Q2/gd5
Q2/gd5= 2,52/9,81*1,55= 0,28 (4.2)
Отсюда hк/d= 0,40 , следовательно
hк= 0,40*1,5= 0,6 м (4.3)
По формуле 4.1 определяем
hсж= 0,78*0,6= 0,47 м
Находим соотношение
hсж/d= 0,47/1,5= 0,31 (4.4)
Отсюда, по таблице 1, страница 8 определяем площадь сжатия потока воды в трубе
сж= 0,196d2= 0,196*1,52= 0,44 м2 (4.5)
Определяем величину подпора воды перед сооружением
Н= hсж+ Q2/2g2сж2= 0,47+2,52/2*9,81*0,572*0,442= 5,7 м (4.6)
Находим скорость потока воды на выходе
Vвых= Qр/вых (4.7)
Где, вых- площадь потока воды на выходе, определяется как вых= (hвых)
Находим критический уклон
iк= Q2/к2Ск2Rк (4.8)
Проверяем условие iл= i0 iк
Для чего определяем соотношение
hк/d= 0,6/1,5= 0,4 (4.9)
по таблице 1, страница 8 находим:
к= 0,293d2= 0,293*1,52= 0,66 м2 (4.10)
Rк= 0,214d= 0,214*1,5= 0,32 м (4.11)
Определяем коэффициент Шези
Ск= 66
Тогда по формуле 4.8
iк= 2,52/0,662*662*0,32= 0,010= 10%0
0,0100,004
следовательно условие выполняется. Тогда
hвых= (0,8+0,85) hк= (0,8+0,85)0,6= 0,99 м (4.12)
определяем соотношение
hвых/d= 0,99/1,5= 0,66
по таблице 1, страница 8 определяем
вых= 0,540d2= 0,540*1,52= 1,22 м2
Далее по формуле 4.7 определяем скорость на выходе
Vвых= 2,5/1,22= 2,05 м/с
Вывод: Vвых= 2,05 м/с , то по приложению 1, таблице 1, страница 9, укрепление производим одиночным мощением на мху (слой мха не менее 5 см) из булыжника размером 15 см.
4.2Полунапорный режим протекания воды в дорожных трубах
Рисунок 4.2 Полунапорный режим протекания воды в дорожных трубах
По таблице 2, страница 8 находим Н
Н= 2,47
Отсюда
S= Н/d= 2,47/1= 2,471,2 (4.13)
Следовательно условие выполнено.
Находим скорость течения (смотри предыдущие расчеты)
V= 5,1 м/с
Рассматриваем условие i0 i
i= Q2/т2Ст2Rт (4.14)
где, Rт- гидравлический радиус, находится по формуле
Rт= Rт/2= ¼= 0,25 м (4.15)
По таблице 1, страница 8 находим
т= 0,332
Ст= 62
Отсюда по формуле 4.14 находим
i= 2,52/0,3322*622*0,25= 0,059
i0 i
Вывод: Условие не выполняется, следовательно последующий расчет в данном режиме бесполезен.
13
4.3 Напорный режим
Коэффициент наполнения трубы- отношение S= Н/d 1,4 , условие i0 i.
Задаемся ориентировочной длиной трубы 24 м, диаметр 1 м, тип оголовка I (по таблице 2).
Рисунок 4.3 Напорный режим протекания воды в дорожных трубах
По таблице 2, страница 8 выводим соотношение S= Н/d= 2,47/1= 2,471,4- условие выполнено.
Находим скорость течения воды
V= 2,7 м/с
Определяем по формуле 4.14
i= Q2/т2Ст2Rт= 2,52/0,3322*622*0,25= 0,0590,004
i0 i- следовательно условие соблюдается.
Определяем величину подпора воды
Н= Нзад+L(i- i0 )= 2,47+24(0,059-0,004)= 3,79 м (4.16)
Определяем скорость на выходе при Е= 0,6…0,9
Vвых= Q/Ет= 2,5/0,9*0,332= 8,3 м/с (4.17)
Вывод: По показателям скорости на выходе и укрепления русла трубы выбираем безнапорный режим, как более экономичный.
14
5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ НАСЫПИ
(насыпь напорная)
Дано: i0= 0,004; Qр= 2,5 м3/с; грунт- глины; В= 8; m= 1,5; дорожный строительный материал- камень круглый 40 см
а= 0,5 м
hб
3 м
3 м
Рисунок 5.1 Напорная фильтрующая насыпь
Принимаем высоту насыпи Нн= 4,0 м;
Н аходим скорость течения по формуле Дарси
V= КфI (5.1)
Г
h
Н
де, Кф- коэффициент фильтрации, определяем по таблице 1, страница 9 в зависимости от среднего диаметра камней и их характеристики.Кф= 0,50 м/с
Где, Вниз- ширина насыпи по низу; hб- бытовая глубина воды на выходе; Н- глубина подпора воды перед входом; i0- естественный уклон в месте перехода (i00).
Определяем ширину насыпи по низу
Вниз= В+2m Нн+2а= 8+2*3*4+2*0,5= 33 м (5.2)
Проверяем условие устойчивости основания на неразмываемость
Н Вниз/С1= 33/3,5= 9,43 м
Где, С1- опытный коэффициент, зависящий от вида грунта. Определяется по таблице 2, страница 9.
Находим бытовую глубину. Для этого определяем пьезометрический уклон (формула 3.3)
I= 70/7,5+140/7,5= 28
Находим модуль расхода (формула 3.2)
К = Q/i= 2,5/0,004= 39,7
По таблице 1, страница 7 находим русловой коэффициент
m= 0,55
Далее по формуле 3.1 определяем бытовую глубину
h б= 0,55339,7/28= 0,62 м
Находим площадь поперечного сечения
= Q/Кф(Нкн- hб)/Вниз+ik= 2,5/0,5(3,5-0,62)/33+0.004= 16,7 м2 (5.3)
Находим высоту каменной наброски
= mср*Нкн2 (5.4)
Отсюда
Н кн=/mср (5.5)
Где,
mср= I/2= 28/2= 14 (5.6)
Тогда по формуле 5.5
Н кн= 15,3/6,65= 1,09 м
Находим ширину фильтрации потока
Вф= 2 mср Нкн= 2*14*1,09= 30,5 м (5.7)
Находим значение удельного расхода
g=Q/ Вф= 2,5/30,5= 0,08 (5.8)
при gн= (0,25…1,0), получаем, что gнg, следовательно принимаем g= 0,25.
Вычисляем ширину фильтрационного потока
Вф= Q/g= 2,5/0,25= 10 м (5.9)
Снова находим высоту каменной наброски
Нкн= 2/ Вф= 2*16,7/10= 3,34 м (5.10)
Уточняем коэффициент крутизны откоса каменной наброски
mср=/ Нкн2= 16,7/3,342= 1,5 (5.11)
Назначаем крутизну откоса каменной наброски 1:3.
Определяем расчетную глубину воды при выходе из сооружения
hр= (Нкн+ hб)/2= (3,34+0,62)/2= 1,98 м (5.12)
Определяем площадь фильтрационного потока на выходе из сооружения
ф= mср hр2= 3*1,982= 11,76 м2 (5.13)
Находим среднюю скорость потока на выходе из сооружения
Vср.р=Q/фрЕ= 2,5/11,76*0,46*0,9= 0,59 м/с (5.14)
Находим расчетную скорость
Vр= 1,7 Vср.р= 1,7*0,59= 1 м/с (5.15)
Вывод: По таблице 1, приложения 1, страница 9 назначаем тип укрепления приданной части грунтового основания, как одерновка плашмя (на плотном основании).
16
6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАНАВ
6.1 Правая канава
Данные: коэффициент откоса- 3; уклон местности-19%0; грунт- глины.
Определяем расход
Q= 87,5ачF= 87,5*0,70*0,04= 0,3 м3/с (6.1)
Где, ач- часовая интенсивность ливня (таблица 1, страница 4)
ач= 0,70 мм
F- водосборная площадь канавы
F= 0,04 км2
По таблице 2, страница 7 определяем допустимую скорость
Vдоп= 1,2 м/с
Определяем площадь живого сечения
= Q/ Vдоп= 0,3/1,2= 0,25 м2 (6.2)
О пределяем глубину канавы
hк=/m= 0,25/3= 0,29 м (6.3)
Определяем ширину канавы
в= 2mh= 2*3*0,29= 1,74 м (6.4)
Находим смоченный периметр
х = 2h1+m2= 2*0,291+32= 1,83 м (6.5)
Находим гидравлический радиус и коэффициент Шези
R= /х= 0,25/1,83= 0,14 м (6.6)
С= R1/6/0,019= 38 (6.7)
Находим продольный уклон
Iпр= Vдоп2/ С2R= 1,22/382*0,14= 0,007 (6.8)
Определяем скорость течения потока
V = СRi= 380,14*0,007= 1,2 м/с (6.9)
Вывод: По приложению 1, страница 9, тип укрепления будет одерновка в стенку.
Рисунок 6.1 Канава
6.2 Левая канава
Данные: коэффициент откоса- 3; уклон местности- 30 %0; грунт- глины.
Находим часовую интенсивность ливня и водосборную площадь канавы
ач= 0,70 мм
F= 0,05 км2
Находим расход (формула 6.1)
Q= 87,5*0,70*0,05= 3,1 м3/с
По таблице 2, страница 7
Vдоп= 0,85 м/с
Определяем площадь живого сечения (формула 6.2)
= 3,1/0,85= 3,7 м2
Определяем глубину и ширину канавы (формулы 6.3 и 6.4)
h к= 3,7/3= 1,11 м
в= 2*3*1,11= 6,7 м
Находим смоченный периметр (формула 6.5) 17
х = 2*1,1132+1= 7,02 м
Определяем коэффициент Шези и гидравлический радиус (формула 6.7 и 6.6)
R= 3,7/7,02= 0,53 м
С= 0,531/6/0,03= 28,9
Находим продольный уклон (формула 6.8)
Iпр= 0,852/28,92*0,53= 0,0016
Определяем скорость течения потока (формула 6.9)
V = 28,90,53*0,0016= 0,85 м/с
Вывод: По приложению 1, страница 9, тип укрепления будет одерновка плашмя (на плотном основании.
18
7 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Бабков В.Ф., Андреев О.В., «Проектирование автомобильных дорог в 2-х частях» Ч.I-II учебник для вузов- Издание 2-е, переработанное и дополненное- М.: Транспорт, 1987-368 с.
2 Справочник инженера- дорожника, «Проектирование автомобильных дорог» –М.:Транспорт, 1989-415 с.
3 СниП 2.05.02-93 «Автомобильные дороги», Госстрой СССР-М.: ЦИТП, 1987-50 с.
19
ВВЕДЕНИЕ
Искусственные сооружения служат для пропуска воды через дорогу. Их правильный расчет обеспечивает безопасность эксплуатации автодорог. В качестве малых искусственных сооружений служат малые мосты, трубы, фильтрующие насыпи, а также водоотводные канавы. Для их расчета используются гидрологические и гидравлические расчеты. Цель данных расчетов определение расходов (ливневый, от талых вод и др.), скорости потока воды через сооружения, определение размеров сооружений и выбор типа укреплений откосов и русел, а также строительных материалов.