Расчет малого водопропускного сооружения на ПК-11.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
Кафедра изысканий и проектирования дорог
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
На выполнение курсового проекта
“Проектирование мостового перехода”
Студент В. Г. Пальмов
Руководитель Ю. М. Ситников
МОСКВА
2000г.
Содержание
| 1. | Исходные данные для проектирования | 3 |
| 2. | Проектирование мостового перехода | 3 |
| 2.1. | Определение расчетного уровня высокой воды | 3 |
| 2.2. | Определение расчетного судоходного уровня | 5 |
| 2.3. | Распределение расчетного расхода | 5 |
| 2.4. | Определения вероятности затопления пойм | 6 |
| 2.5 | Расчет отверстия моста | 6 |
| 2.6 | Подмостовой судоходный габарит | 10 |
| 2.7. | Определение высоты моста | 10 |
| 2.8 | Расчет подпора | 10 |
| 2.9. | Проектирование насыпи | 11 |
| 2.10. | Расчет размеров струенаправляющих дамб | 11 |
| 3. | Расчет малого водопропускного сооружения | 12 |
| 3.1. | Исходные данные | 12 |
| 3.2. | Определение расчетного расхода | 12 |
| 3.3. | Проектирование водопропускной трубы | 14 |
| 4. | Объем земляных работ | 16 |
| 5. | Список литературы | 17 |
Исходные данные для проектирования
Перспективные данные о движении по проектируемой дороге
|
|
|
| Преобладающие транспортные средства | Интенсивность движения авт./сут. |
| Легковые автомобили ВАЗ ГАЗ | 1000 350 |
| Грузовые автомобили ЗИЛ МАЗ | 700 600 |
| Всего | 2650 |
В соответствии с данной перспективной интенсивностью движения дорога относится к III категории.
| Элементы автомобильной дороги | |
| Число полос движения, шт. | 2 |
| Ширина полос движения, м | 3.5 |
| Ширина обочин, м | 2.5 |
| Ширина земляного полотна, м | 12.0 |
| Расчетная скорость | 100 |
| Наибольший продольный уклон | 50 |
| Наименьший радиус кривой в плане | 600 |
| Наименьший радиус кривой в продольном профиле выпуклых | 10000 |
| Наименьший радиус кривой в продольном профиле вогнутых | 3000 |
Проектирование мостового перехода.
- Определение расчетного уровня высокой воды.
Максимальные годовые уровни в месте перехода занесем в таблицу 1.
Таблица 1
Нуль графика 37.00
| NN п.п. | годы | DН, см | Отметка, м |
| 1 | 1963 | 850 | 45.50 |
| 2 | 1964 | 610 | 43.10 |
| 3 | 1965 | 375 | 40.75 |
| 4 | 1966 | 480 | 41.80 |
| 5 | 1967 | 515 | 42.15 |
| 6 | 1968 | 540 | 42.40 |
| 7 | 1969 | 485 | 41.85 |
| 8 | 1970 | 715 | 44.15 |
| 9 | 1971 | 735 | 44.35 |
| 10 | 1972 | 645 | 43.45 |
| 11 | 1973 | 620 | 43.20 |
| 12 | 1974 | 720 | 44.20 |
| 13 | 1975 | 595 | 42.95 |
| 14 | 1976 | 550 | 42.50 |
Исходный хронологический ряд наблюдений представим в виде ранжированного ряда. Значения сведем в таблицу 2.
|
|
|
Таблица 2
| NN п.п. | Годы | DН, см | 
|
| 1 | 1963 | 850 | 4.7 |
| 2 | 1971 | 735 | 11.8 |
| 3 | 1974 | 720 | 18.8 |
| 4 | 1970 | 715 | 25.7 |
| 5 | 1972 | 645 | 32.6 |
| 6 | 1973 | 620 | 39.6 |
| 7 | 1964 | 610 | 46.5 |
| 8 | 1975 | 595 | 53.5 |
| 9 | 1976 | 550 | 60.4 |
| 10 | 1968 | 540 | 67.4 |
| 11 | 1967 | 515 | 74.3 |
| 12 | 1969 | 485 | 81.3 |
| 13 | 1966 | 480 | 88.2 |
| 14 | 1965 | 375 | 95.1 |
Т. к. данный мостовой переход расположен на дороге 3 категории, то вероятность превышения закладывается 1%.
По приложению 1 (клетчатка вероятности) графоаналитическим способом определяем DН1%=931 см. РУВВ1%=37.00+9.31=46.31 м.
2. Определение расчетного судоходного уровня.
Класс реки – III.
Допустимая для III класса реки продолжительность стояния уровней воды, которые должны быть выше РСУ в расчетном году с ВП=1% определяется по формуле:
где к=6 (таблица НСП 103-52), m=200 суток.
|
|
|
При t=12 суткам РСУ равный 45.60 м определен по водомерному графику.
3. Распределение расчетного расхода.
Русло
| NN Пром верт. | Глубина пром. Верт. h, м | hcр, м | Расстояния, м | Площадь w, м2 |
| 1 | 0 | |||
| 2 | 4.31 | 2.16 | 5 | 10.8 |
| 3 | 6.81 | 5.56 | 80 | 444.8 |
| 4 | 8.51 | 7.66 | 30 | 229.8 |
| 5 | 10.31 | 9.41 | 20 | 188.2 |
| 6 | 6.61 | 8.46 | 20 | 169.2 |
| S | 155 | 1042.8 |
Правая пойма
DН
| NN Пром верт. | Глубина пром. Верт. h, м | hcр, м | Расстояния, м | Площадь w, м2 |
| 6 | 6.61 | |||
| 7 | 4.31 | 5.46 | 180 | 982.8 |
| 8 | 3.81 | 4.06 | 200 | 812.0 |
| 9 | 3.31 | 3.56 | 100 | 356.0 |
| 10 | 2.81 | 3.06 | 180 | 550.8 |
| 11 | 2.31 | 2.56 | 280 | 716.8 |
| 12 | 0 | 1.16 | 75 | 87.0 |
| S | 1015 | 3505.4 |
4. Определения вероятности затопления пойм.
14 лет наблюдений.
Отметка поймы – 42.86 м = 586 см
8 раз из 14 лет правая пойма при отметке 586 см будет затапливаться. Частота затопления поймы составляет 14:8=1.75 года, т.е. 1 раз в 2 года.
По клетчатке вероятности для отметки 586 см ВП=50%.
5. Расчет отверстия моста.
Определим максимальное отверстие моста:
|
|
|
при 
, где b=2 м – принятая ширина опоры, l=120 м – пролет моста.
Нижний предел размыва.
Задавая различные значения отверстий моста (L) в пределах от Врб до Lmax, получаем наибольшие глубины после размыва. Расчет сведен в таблицу.
Таблица глубин после размыва
| NN п.п. | L, м | Lmax, м | 
| 
| (hmax)быт | (hmax)пр | 1.15(hmax)пр | hв | Hmax |
| 1 | 155 | 417.7 | 2.69 | 1.93 | 10.31 | 19.90 | 22.89 | 0.87 | 23.76 |
| 2 | 170 | 2.46 | 1.82 | 18.76 | 21.57 | 0.87 | 22.44 | ||
| 3 | 210 | 1.99 | 1.58 | 16.29 | 18.73 | 0.84 | 19.57 | ||
| 4 | 260 | 1.61 | 1.37 | 14.12 | 16.24 | 0.84 | 17.08 | ||
| 5 | 320 | 1.31 | 1.2 | 12.37 | 14.23 | 0.89 | 15.12 | ||
| 6 | 370 | 1.13 | 1.08 | 11.13 | 12.80 | 0.89 | 13.69 | ||
| 7 | 417.7 | 1 | 1 | 10.31 | 11.86 | 0.89 | 12.75 |
Определение воронки местного размыва по формуле 
где:
Кз – коэффициент формы опоры = 10
b – ширина опоры = 2 м
Vр.м=Vр.б=1.5 м/с
- скоростной напор
- относительный скоростной напор
- коэффициент полноты удара = 0.6
a – русловая постоянная = 0.6
- относительная глубина после размыва
КН= 
- коэффициент распределения скорости по вертикали
d – крупность наносов в слое, где предполагается местный размыв
Расчет сведен в таблицу
Таблица глубин воронок местного размыва
| 155 | 170 | 210 | 260 | 320 | 370 | 417.7 | |
| hmax п.р. | 19.9 | 18.76 | 16.29 | 14.12 | 12.37 | 11.13 | 10.31 |
| 9.95 | 9.38 | 8.15 | 7.06 | 6.19 | 5.57 | 5.16 |
| КН | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| а+КН | 0.65 | 0.65 | 0.65 | 0.65 | 0.65 | 0.65 | 0.65 |
| 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| d | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 2.0 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| hв=(графа5-30d) | 0.87 | 0.87 | 0.84 | 0.84 | 0.89 | 0.89 | 0.89 |
Определение длины моста ведется от линии минимально-допустимой глубины заделки свай, которая ниже линии суммарного размыва на 4 м.
Возьмем длину сваи равной 12 м
Отметка заделка сваи в самом глубоком месте русла 36.00-12=24.00 м.
По графику определили, что длина моста составила 234 м.
6. Подмостовой судоходный габарит (3 класс)
7. Определение высоты моста.
Отметка низа пролетного строения должна быть не менее 45.60+10=55.60 м.
Примем конструктивную высоту пролетного строения моста равную 1.75 м.
Отметка проезда по мосту 
55.60+1.75=57.35 м.
8. Расчет подпора.
В0=1170 м – ширина разлива реки
L=234 м – отверстие моста
Q=1 – количество пойм
b=2.08
Iб=0.00025 – бытовой уклон
(1+c)=1.185 – величина, учитывающая влияние струенаправляющих дамб на подпор.
Т.к. b>1.4 необходимо ввести поправки
Необходимый для назначения отметки верха пойменной насыпи в створе мостового перехода, у границы разлива
9. Проектирование насыпи.
Отметка насыпи 
Высота волны 
Кш=0.9 – коэффициент относительной шероховатости откоса для бетонных плит
m=2 – пологость откоса насыпи
Необходимая минимальная отметка насыпи равна 
10. Расчет размеров струенаправляющих дамб.
Криволинейная струенаправляющая дамба должна иметь длину, зависящую от размера отверстия моста (L=234 м) и коэффициента стеснения потока (b=2.08). Длина верховой дамбы при этих характеристиках мостового перехода 
Относительная длина дамбы 
. Радиус кривизны “в голове” дамбы 
Длина низовой дамбы составляет половину верховой, т.е. 44 м. Координаты “головы” дамбы, считая за начало координат конус моста, к которому примыкает струенаправляющая дамба, 
и 
Скорость потока, обтекающего струенаправляющую дамбу, близка к русловой бытовой скорости, т.е. 
. В соответствии с этой скоростью назначаем укрепление откос регуляционных сооружений – одиночное мощение на щебне камнем 15-25 см (2.5-3.5 м/c).
Расчет малого водопропускного сооружения на ПК-11.
1. Исходные данные:
Категория дороги – III
Расчетная вероятность превышения – 2%
Номер ливневого района – 5
Площадь бассейна F=0.21 км2
Средний уклон лога iл=0.007
Уклон лога у сооружения iсоор=0.003
Заложение склонов лога у сооружения m1=8; m2=10
Залесенность бассейна Ал=0%
Озерность и заболоченность бассейна Аб=14.3%
Тип почв – суглинки
Длина главного лога – L=0.47 км
План водосборного бассейна
2. Определение расчетного расхода
2.1. Расчет максимального расхода от стока ливневых вод.
Кt – коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к расчетной
Кt=3.89
ач – интенсивность ливня часовой продолжительности
ач=0.82, мм/мин
- коэффициент стока
= 0.73
- коэффициент редукции
Объем ливневого стока W определяется по формуле
2.2. Расчет максимального расхода при стоке талых вод
Максимальный расход при стоке талых вод определяется по формуле
К0 – коэффициент дружности половодья
К0=0.012
n – показатель степени
n=0.25
hp – расчетный слой стока, мм, вычисляемый по формуле
hcp – средний слой стока, определяемый по карте изолиний
hcp=100 мм
Кр – модульный коэффициент, назначаемый по графику в зависимости от коэффициента вариации, определяемого по карте изолиний с умножением на 1.25 при коэффициенте асимметрии.
Кр=2.2
- коэффициент, учитывающий залесенность бассейна
- коэффициент, учитывающий озерность и заболоченность бассейна
Принимаем Qрасч=6.8 м3/c
3. Проектирование водопропускной трубы
Т. к. расчетный расход равен максимальному расходу стока ливневых вод, определяем расход с учетом аккумуляции и соответствующий ему подпор графоаналитическим способ.
Н=0
Qa=0
Подбор вариантов труб сведен в таблицу
При безнапорном режиме протекания 
; 
| Отверстие трубы | Расчетный расход, м3/c | Расход с учетом аккумуляции, м3/c | Подпор, м | Скорость, м/с |
| 1.5 | 6.8 | 2.6 | 1.2 | 2.8 |
| 2 | 6.8 | 3.5 | 0.9 | 2.4 |
Для дальнейших расчетов и проектирования принимаем трубу отверстием 2 м.
Расчет минимальной высоты насыпи у трубы
При безнапорном режиме:
- высота или диаметр трубы
- толщина свода трубы (16 см для 2 м трубы)
- толщина дорожной одежды.
Проектирование укрепления за трубой.
Принимаем длину плоского укрепления за трубой Lукр=9 м ( 
).
Толщина укрепления у выходного оголовка 
Скорость потока в зоне растекания 
В соответствии со скоростью в зоне растекания принимаем следующий тип укрепления – бетон низких марок.
;
hв=0.51
Глубина заложения предохранительного откоса
Длина трубы
Длина трубы по верху 
В – ширина земляного полотна.
hн – фактическая высота насыпи
d – диаметр или высота трубы
М – толщина оголовка.
Список литературы
| 1. | Б.Ф. Бабков “Проектирование автомобильных дорог” ч.1,2 |
| 2. | Ред. В.С. Порожнякова “Автомобильные дороги. Примеры проектирования” |
| 3. | СНиП 2.05.02-85 “Автомобильные дороги” |
| 4. | СНиП 2.01.14-83 “Определение расчетных гидравлических характеристик” |
| 5. | О.В. Андреев “Методическая разработка по расчету ливневого стока с малых водосборов” |
| 6. | НСП-103-52 |
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 116; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!