Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Проектирование дорожной канавы




При большой длине канавы или при большой площади, с которой стекает вода, канаву делят на участке по длине (100…300 м) и рассчитывают каждый участок на свою величину расход. Площадь, с которой вода стекает в низовую канаву, определяется половиной ширины дороги и длиной участка и некоторой площади, контуры которой могут быть определены по плану в горизонталях. Для расчёта наиболее опасного ливневого стока к канавам используется формула полного стока

, м3 / сек; (61)

 

В формуле (61) обозначение те же, что и в формуле (55).

Расход воды, которая протекает в канаве, определяется из выражения:

, м3 / сек; (62)

 

где wБ – площадь поперечного живого сечения русла, м 2; V Б– скорость течения, м / сек.

, м/сек, (63)

 

С Б – скоростной множитель, рассчитывается по формуле

где i Л – уклон лога дна канавы, относительная величина; R – гидравлический радиус потока в бытовых условиях, равный частному от деления площади живого сечения на смоченный периметр, м; n – коэффициент шероховатости (для обычного, естественного земляного русла - 0,04, для извилистого и заросшего - 0,055…0,67); у – показатель степени,

(при R < 1,0 м у = 1,5 и при R > 1,0 м у = 1,3 ).

 

Для вычисления бытовой глубины русла водотока коэффициент шероховатости «n» берут следующие значения:

- Чистое прямое, незасорённое земляное русло - 0, 025

- Периодические водотоки при очень хорошем состоянии поверхности и формы русла - 0, 033

- Земляное русло частично заросшее, слабо извилистое - 0, 040

- Водотоки засорённые и заросшие - 0, 050

- Сильно заросшие и извилистые - 0, 067

- Валунные горного типа русла, значительно заросшие - 0, 080

- То же самое, но с сильно неправильным течением - 0, 100

 

, м; (64)

Площадь живого сечения

, м 2; (65)

 

где b д – ширина кювета по дну, м; h Б – глубина воды в канаве, м; m 1, m 2 – коэффициенты крутизны откосов канав.

 

Смоченный периметр

, м: (66)

 

Затем вычисляют бытовой расход по формуле (62).

Расчётные зависимости (62) - (66) могут использоваться для расчёта пропускной способности канав и русел временных водотоков.

Сравниваем Q Б, формула (62), и расчётную величину полного стока Q Л, формула (61). Если разница между ними составляет меньше 10 %, то величину h Б принимаем за бытовую глубину. В противном случае задаются другим значением и повторяют расчёт, или строится график. Для построения графика задаются различными значениями бытовой глубины и по заданному расходу на графике определяют бытовую глубину:

Принятые размеры канавы должны быть не менее минимально допустимых значений. Для нагорной и водоотводной канавы ширина по дну не менее 0,6 м, а после укрепления не менее 0,5 м. Глубина канавы должна быть на 0,2…0,25 м больше расчётной бытовой глубины, но не менее 0,6 м.

Расчёт отверстий труб

В зависимости от глубины подтопления и типа входного оголовка в трубах могут устанавливаться следующие режимы протекания

Безнапорный режим, если подпор меньше высоты трубы на входе или не превышает её не более чем на 20 %; на всём протяжении трубы водный поток имеет свободную поверхность

Полунапорный режим, возникающий при оголовках обычных типов (портальных, раструбных) в тех случаях, когда подпор воды больше чем на 20 % на входе труба работает полным сечением, а на всём остальном протяжении поток имеет свободную поверхность.

Напорный режим устанавливается при специальном входном оголовке обтекаемой формы и при потоплении верха трубы на входе более чем на 20 %; на большей части длины труба работает полным сечением и лишь у входа поток может оторваться от потолка трубы.

При значительном подтоплении входа в трубу напорный режим может возникнуть периодически и при оголовках обычных типов. Однако из-за прорывов воздуха через образующуюся у входа воронку, протекание воды в этом случае часто переходит на полунапорный режим.

В связи с невысокой точностью определения притока воды к сооружению можно при расчёте отверстий сооружений ограничиться упрощенным расчётом.

Расход воды при безнапорном режиме (аналогия – водослив с широким порогом.).

 

м 3/сек, (67)

 

где Н – высота подпора воды, м; h C – высота воды в сжатом сечении, h C = 0,5 H; wС – площадь воды в сжатом сечении, м 2; jБ – коэффициент скорости (0,82…0,85);

 

Для круглых сечений диаметром d площадь wС может быть определена при помощи графика (рис. 1).

 

 

Рис. 4. Вспомогательные графики для расчета круглых труб

 


 

Полунапорный режим (аналогия – истечение из под щита)

, м3/сек, (68)

 

где h C = 0,6 h Т; h Т – высота входа в трубу.

 

При обычных значениях jП= 0,85 и e = 0,6

, м3/сек, (69)

Напорный режим (аналогия – истечение из трубопровода)

, м3/сек, (70)

,

где wТО, h Т О – площадь сечения и высота в свету основного протяжения трубы; jН– коэффициент скорости, для обтекаемого оголовка jН = 0,95; l, i – длина и уклон трубы; iW – уклон трения.;

; (71)

 

где: К 0 – расходная характеристика целиком заполненной трубы; для круглых труб. К 0 = 24 . d 3 / 2

 

Полунапорный или напорный режим устанавливается при соответствующем соотношении уклона трения и фактического уклона трубы

Полунапорный режим устанавливается при заполнении входа в трубу и уклоне трубы i < i W. Напорный режим гарантируется при i ³ i W. При i = i W наступает переход от напорного режима к полунапорному. При i < i W напорный режим срывается.

На основе расчётных формул пропускной способности труб при разных режимах протекания воды составляют расчётные таблицы или графики пропускной способности типовых труб. Такие таблицы или графики приводятся в типовых проектах.

Портальные оголовки рекомендуется применять лишь для труб диаметром 0,5, 0,75, 1,0 м; у труб большего диаметра следует проектировать обтекаемые оголовки (даже у труб, работающих в безнапорном режиме).

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...