Расчет ливневых стоков и малого моста
Реферат Расчет ливневых стоков и малого моста 2010 Содержание - Введение
- 1. Определение расходов воды на малых водосборах
- 1.1 Определение исходных данных
- 1.2 Расчет ливневого стока
- 1.3 Расчет стока талых вод
- 1.4 Расчет отверстий труб
- 1.5 Расчет площади укрепления
- 1.6 Расчет отверстия малого моста
- 1.7 Сравнение вариантов отверстий сооружений
- Список литературы
ВведениеАвтомобильная дорога пересекает многочисленные периодические водотоки - ручьи, речки, реки, пруды, водохранилища и т.д. Для перехода через водные преграды строят систему инженерных сооружений, называемых переходом водотока. Переходы классифицируются по типам основного искусственного сооружения:постоянный мост - сооружение для пропуска дороги над водными препятствием.транспортный тоннель - сооружение для пропуска дороги над водными препятствием.наплавной мост - сооружение для пропуска дороги по понтонам.ледовая переправа - временное сооружение для пропуска дороги по льду.паром - специальное подвижное плавсредство, предназначенное для перемещения автомобилей через водное препятствие.Расчет расходов ливневых и стока талых вод применяются при проектировании отверстий водопропускных труб и малых мостов. Наибольший из этих расходов берется за расчетный. Расчет отверстий водопропускных труб и малых мостов необходим для обеспечения пропуска расчетного расхода. 1. Определение расходов воды на малых водосборах1.1 Определение исходных данныхОпределим площадь водосборного канала.S= (26+7) *0,0625=2,0625 кмІОпределим длину главного лога Lг. л. =1600мОпределим уклон главного логаiгл. л. =Н2-Н1/Lгл. л.где Н2 - верхняя диагональ водосборного каналаН1 - отметка земли у искусственного сооруженияiгл. л. =250-221,8/1600=0,018=18‰Определим длину лога у сооруженияLл. у соор. =300 м.Находим уклон у искусственного сооруженияХ1=2,56м =>L1=221.8+2.56=224.36 м.Х2=1,44м =>L2=221.8-1,44=220.36 м.iл у соор. =224,36-220,36/300=0,013=13‰Определим поперечный уклон сооружения m1=225-221.8/200=0.016=16‰m2=225-221.8/475=0.007=7‰1.2 Расчет ливневого стокаМаксимальный расход ливневых вод определяют по формулеQn=16.7*бчас*kt*F*б*ц, мі/сГде: 16,7 - коэффициент учитывающий размерность величин в данной зависимости, бчас - интенсивность ливня часовой продолжительностью мм/мин, бчас=0,82; kt - коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности. Kt=1,75; F - площадь водосбора, кмІ, F=2.06 кмІ;б - коэффициент потерь стока, зависит от вида грунта на водосборе, б=0,65; ц - коэффициент редукции учитывающий неполноту стока, зависит от площади водосбора, ц=0,50Qn=16.7*0,82*1,75*2,06*0,65*0,50=16 мі/сОбщий объем ливневого стока определяется по формулеWл=60000 (бчас*F*б* ц/v kt)Wл=60000 (0.82*2.06*0.65* 0.50/v 1.75) =25338мі1.3 Расчет стока талых водМаксимальный расчетный расход талых вод определяется для любых бассейнов по редукционной формуле: Qт= k0*hp*F*д1* д2/ (F+1) ?где: hp - расчетный слой суммарного стока, мм; k0 - коэффициент дружности половодья, k0=0,020; n - показатель степени, для равнинных водосборов принимается, n=0.25; д1, д2 - коэффициент учитывающий снижение расхода на бассейнах д1 и д2 =1hp=h*kpгде h -средний слой стока, h=10*1,1=11; kp - модульный коэффициент, kp=4; коэффициент вариации Cvh=1; коэффициент асимметрии Csh=2hp=11*4=44ммQт= 0,020*44*2,06*1* 1/ (2,06+1) °·І =1,37 мі/сТак как максимальный расход ливневых вод превышает расход талых вод, то в качестве расчетного принимается Qn=16 мі/сек1.4 Расчет отверстий трубПри пропуске расчетных паводков, трубы должны работать как правило в безнапорном режиме. Обычно такой режим протекания устанавливается если подпор воды перед трубой меньше высоты трубы на выходе, либо превышает её не более чем на 20%.Н?1,16 dгде Н - глубина подпертой воды перед входом в трубу, м; d - диаметр трубы, м.Значение Н определяется из графика Qс=f (Hі). Кривая Qс в принятой системе координат изображается ломаной линией, состоящей из двух отрезков. Координаты для построения отрезков:Hі=0Qс=0,62 *Qл=0,62*16=9,92 мі/сQс=0б= m1+m2/6* iл у соор=16+7/6*0.013=294.87Hі=W/б=25338/294,87=85,92 міHі=0Qс=Qл=16 мі/сQс=0Hі=0.7*W/б=0.7*25338/294.87=60.1 міТочки пересечения этих линий с кривыми пропускной способности дают значение действительного расхода, проходящего через сооружение и соответствующего ему значение Ні. Труба прямоугольного сечении размерами 2,5*2 м удовлетворяет условию Н?1,16 d, т.к Н=2,28 м.При безнапорном режиме работы труб минимальная высота насыпи ровна:Hmin=d+2дст+hзас, (м)где d - диаметр трубы, м; дст - толщина стенки трубы, м (для прямоугольной трубы с размерами сечения 2,5*2 м д=0,17 м); 0,5 - минимальная высота насыпи над трубой, м.Hmin=2+2*0,17+0,5=2,67 мДлина трубы определяется по формуле:L тр=B+2*m*hзас+2*М, (м)где В - ширина полотна дороги, м (В=15 м); m - заложение откосов насыпи (m=1,5); М - ширина оголовков, м (принимается равной 0,35 м)L тр=15+2*1,5*0,5+2*0,35=17,20 м1.5 Расчет площади укрепленияВодный паток вытекает из трубы или малого моста с высокой скоростью, которая в нижнем барьере в зоне растекания потока Vp=1.5V, где V - скорость воды в трубе, м /сек. В связи с этим неизбежен размыв в логу за укреплением, которое должно заканчиваться предохранительным откосом, заложенным (с откосом 1:1) глубже дна возможной ямы размыва. Глубина размыва тем больше чем короче плоская часть укрепления L укр.Обычно длину плоского укрепления за трубой назначают равной:L укр= (3%4) dВ нашем случае для трубы с размерами сеченияL укр=4d=8,0 мШирина укрепления определяется по формуле:Вукр=1,25* L укрВукр=1,25* 8,0=10Толщина укрепления у выходного оголовка:S=0,35*НS=0,35*2,28=0,8 мГлубина резбермы определяется по формуле:hрб=S+0.5, (м)hрб=0,8+0.5=1,3 мПлощадь укрепленияF=?ук*Вук, (мІ)F=8*10=80 мІОпределение глубины размыва за укреплениемДhр=0,72*Н, мДhр=0,72*2,28 мГлубина заложения предохранительного откосаhотк= Дhр+0.5, мhотк= 1,64+0.5=2,14 м Длина предохранительного откоса?от=v2* hоткІ, м?от=v2* 2,14І=3,03 мПлощадь укрепления откосовFот= ?от*Вук, мІFот= 3,03*10= мІFобщ=F+ Fот, мІFобщ=80+30=110 мІ1.6 Расчет отверстия малого мостаРасчет выполняем на максимальный расход ливневых вод Qл=16 мі/сек по схеме свободного истечения в последовательности:Задаем скорость Vc=3 м/сВычисляем напор при известной VcН=1,45* VcІ/q, мН=1,45* 3І/9,81=1,33 мОпределяем объем пруда при б=294,9Wпр= б*Ні, міWпр= 294,9*1,33і=693,8 міПо отношению Wпр/ Wл=693,8/25338=0,03, находим коэффициент аккумуляции л=0,982 и устанавливаем действительный расход проходящий через сооружениеQc= л* Qл, мі/секQc= 0,982* 16=15,71 мі/секОпределим отверстие мостав= Qc/1,35*НіІ, мв= 15,71/1,351,33іІ=15,71/2,07=7,59 мПользуясь таблицей данных о типовых мостах, выбираем типовое отверстие в0=8,6 и пересчитываем напорН= 0,83* (Qc/ в0) Іі, мН= 0,83* (15,71/ 8,6) Іі=0,83*1,52=1,27 мОпределяем высоту моста по формулеНм=0,88*Н*z*hкон, мГде z - затор от воды до низа пролетного строения 1 м., hкон - конструктивная высота принятого типа моста hкон=0,57 мНм=0,88*1,33*1*0,57=2,74 м1.7 Сравнение вариантов отверстий сооруженийПри сравнении вариантов будем учитывать только объемы и стоимость работ по устройству труб, оголовков, пролетных строений и фундаментов, а также укрепительных работ. |
№ | Показатели | Варианты отверстий | | | | Прямоугольная труба 2,5*2 | Мост с пролетом 9,0 м | | 1 | Длина трубы без оголовков или моста | 16,5 | 9,0 | | | Расход железобетона на один погонный метр и фундамента трубы, м | 2,8 | - | | | Расход железобетона на два оголовка, мі | 32,4 | - | | | Общий расход железобетона на устройство трубы мі | 78,6 | - | | | Расход железобетона на однопролетный мост (Г - 11,5) высотой Нм=2,74 | - | 70,6 | | | Удельная стоимость железобетона, руб/ мі | 160 | 190 | | | Полная стоимость трубы или моста, руб | 12576 | 13414 | | | Площадь укрепления у входного оголовка и откосов насыпи, мІ | 145 | 350 | | | Стоимость укрепительных работ, руб | 710,5 | 1750 | | | Стоимость еденицы измерения укреплений, руб/ мІ | 4,9 | 5,0 | | | Общая стоимость варианта отверстия, руб | 13286,5 | 15164 | | |
Из табличных данных видно, что экономически выгодней является устройство трубы. Список литературы1. Методические указания. "Расчет отверстий мостов. Малые искусственные сооружения" Томск. ТГАСУ 2008 г. 2. Бродский В.М. Курс лекций "Мосты и мостовые переходы" Томск ТГАСУ 2006 г. 3. Проектирование автомобильных дорог (примеры). Бабков В.Ф. Москва 1966 г.
|
|
|
