Определение площади водосбора. 5 страница

– подмостовой габарит, для несудоходных пролетов (по [4] Г_м=0,5 м);

h_кон – высота конструкции пролетного строения.

Высота конструкции пролетного строения определяется по формуле:

, где:

h_б – высота балки, принимается по таблице 3.4.1;

Δh – запас, необходимый для создания поперечного уклона проезжей части и устройства дорожной одежды.

Разбивка моста на пролеты выполняется после определения длины мост. Длина моста зависит от отверстия моста и высоты насыпей в начале и конце моста, т.е. от положения проектной линии. Поэтому рекомендуется предварительно принять длину пролета 33 м.

Отметка моста на судоходных пролетах назначается из необходимости обеспечения подмостового габарита по высоте и по ширине:

Рисунок – Схема подмостового габарита

Величина подмостового габарита нормируется в зависимости от класса реки.

Ширина подмостового габарита В требует применения схем мостов с большими судоходными пролетами. В связи с этим конструкции судоходных пролетов разрабатываются индивидуально для каждого мостового перехода или применяются повторно для подобных условий.

, где:

РСУ – расчетный судоходный уровень;

Г_С – высота судоходного габарита, зависит от класса реки в месте мостового перехода;

h_кон – высота конструкции пролетного строения, зависит от конструкции пролетного строения (в курсовом проекте может быть принята 2,0-4,0 м в зависимости от габарита В.

29. Поперечный профиль подходов.

Насыпи подходов имеют ширину дорожного полотна в соответствии с категорией автомобильной дороги. Откосы насыпи в нижней части подвержены действию воды до отметки РУВВ+h_в с верховой стороны. С низовой стороны действие воды распространяется до отметки РУВВ+ h_н.

, где:

– подпор перед насыпью, определяется по формуле:

, где:

– подмостовой подпор, определяется по формуле:

, где:

– коэффициент, зависящий от величины пойменного расхода;

– средняя скорость под мостом до размыва;

– средняя скорость течения нестесненного потока.

I – уклон водной поверхности с верховой стороны подхода;

l_x – расстояние от конца отверстия моста до рассматриваемого сечения насыпи подхода.

– высота набега волны, определяется по формуле:

, где:

К_ш – коэффициент гладкости откосов СНД, равный 1,0 при бетонировании откосов и 0,9 при укреплении мощением плитами ПК 100.12.е;

m – заложение откосов;

h_вол – высота волны рассчитывается по формуле:

, где:

h_пб – средняя глубина воды на пойме.

В связи с этим заложение откоса на участке cd принимается 1:2.

Рисунок - Поперечное сечение насыпей подходов с верховой стороны (левый откос) и с низовой стороны (правый откос): РУВВ – расчетный уровень высокой воды.

Участок откоса ас имеет заложение сухой насыпи в соответствии с высотой откоса и видом грунта насыпи. Если насыпь высотой более 6 м возводится из глинистых грунтов, то на участке откоса ав заложение 1:1,75, а на участке вс 1:2.

При применении песчаных грунтов m=1,5; n=1,5 в случае крупных и средних песков и m=1,5; n=2,0 в случае мелких и пылеватых песков.

Возможен вариант поперечного профиля насыпей подходов с бермами с верховой стороны или с верховой и низовой стороны. В этом случае заложение сухого откоса на участке ас назначается по высоте насыпи выше бермы и внизу грунта.

Рисунок - Поперечное сечение подходов с бермами

Бермы обеспечивают возможность съезда на струенаправляющую дамбу и повышают устойчивость откоса.

Существуют два поперечных профиля низких и высоких насыпей подходов. Поперечный профиль высокой насыпи у моста приведён выше, а поперечный профиль низкой насыпи на пойме приведён ниже.

Рисунок - Поперечный профиль низкой насыпи на пойме

Поперечный профиль низкой насыпи приводится для случая, когда ее высота определяется действием воды (РУВВ+h_в). При возвышении бровки обочины выше РУВВ+h_в на 1,0 м, откос по всей длине принимается с заложением откоса m=2,0.

30. Особые случаи проектирования мостовых переходов.

К особым случаям проектирования мостовых переходов относятся:

1) Мостовые переходы с пойменными мостами.

На реках с большой шириной разлива и большими расходами на поймах возникает необходимость устройства пойменных мостов, что снижает подпор и уменьшает затопление с/х угодий.

На эпюре элементарных расходов намечается граница руслового и пойменного мостов по q_min.

В основу расчётов отверстий мостов положен принцип равенства подпоров перед мостами.

2) Мостовые переходы работающие в зоне подпора главной реки.

V Q_пр

Q₁ W_пр

Ось а.д.

Мостовые переходы на устьевых участках боковых притоков главной реки периодически находятся под влиянием воды на ней.

При паводке часть реки заходит на боковой подход.

Q_рпр = Q_пр - Q₁.

При подъёме уровня на главной реке, вода заходит в боковой приток и под мост. Её расход Q₁. На встречу движется приток воду с расходом Q_пр. Накапливается объём пруда W_пр.

Если паводок на притоке совпадает с объёмом паводка на главной реке, то под мостом на притоке проходит главный расход.

Если паводок на притоке происходит при спаде уровня на главной реке, то происходит опорожнение пруда.

Q_рпр = Q_пр + Q_пруда.

3) Мостовые переходы, расположенные ниже некапитальных плотин.

Небольшие плотины местного значения могут разрушиться, следовательно произойдёт опорожнение водохранилища.

Q_max

Расход от прорыва плотины по мере удаления от плотины уменьшается и на некотором расстоянии равен Q(х) (зависит от Q_max, объёма водохранилища, расстояния (х) от плотины и уклона водоток). Расчётный расход для мостового перехода ниже плотины при прорыве её в паводок.

Q_р = Q + Q_х, где:

Q – расчётный расход без учёта прорыва плотины;

Q_х – расчётный расход с прорывом плотины.

31. Задачи изысканий мостовых переходов.

К задачам изыскания мостовых переходов относятся:

1) Выбор места мостового перехода (подхода);

2) Съёмка ситуационного плана;

3) Съёмка планов горизонталей;

4) Изучение режимов реки в зоне мостовых переходов с определённым уровнем, в зоне переходов скоростей путём выполненных гидрометрических работ или морфометрических обследований;

5) Инженерно-геологические обследования.

До начала изысканий в подготовительный период изучают топографические материалы (геодезические и лоцманские карты) района мостового перехода, данные о многолетних уровнях и о существующих мостовых переходах.

32. Выбор места мостового перехода.

Выбор места обусловлен требованиями:

1) Гидравлические требования направлены на уменьшение отверстия и длины моста и увеличение устойчивости против размыва.

Мост должен пересекаться рекой нормально к оси потока.

L L₂

Целесообразно пересекать реку на участке с широкими участками и узкими поймами, что уменьшает длину моста и длину подхода.

Русло

При W₁ = W₂

L₁ < L₂

Не следует пересекать реку на участке с мостами.

2) Топографические требования. Не должно быть углов поворота.

3) Требования судоходства. Судоходные реки не меандрирующие или слабо меандрирующие.

Для предотвращения навала на опоры, нужно чтобы мост располагался нормально к судовым ходам. Также ось перехода должна быть удалена от крутой излучены и перекатов не менее, чем тройная длина караванов судов.

L_c > 3·L_c

> 1.5·L_c

4) Геологические требования;

5) Экологические требования.

А В 2-ой вариант

1-ый вариант

Перечисленные выше условия имеют место при первом варианте, где стоимость мостового перехода меньше, но удлиняются и увеличиваются эксплуатационные расходы, поэтому экономически обоснованные варианты выполняются на основании не только стоимости мостового перехода, а также интенсивности движения (чем выше категория дороги, тем меньше мостовой переход откланяется от общественного направления).

33. Гидрометрические работы.

Это работы проводятся для изучения режима реки в паводок.

Задача: получение значения скорости водной поверхностипри любом уровне воды с целью определения расчётных значений расхода, уклона и скорости.

Гидрометрические работы включают:

1) Подготовительные работы до начала паводка и гидрометрические наблюдения в паводок.

Подготовительные работы:

1. устройство временных водомерных постов. Приборы: Линейка с ценой деления 1см в местах защищённых от действия льдин.

2. Установка рейки. Наблюдательные посты – деревянная вешка с площадкой для теодолита.

2) Разбивка и закрепление гидрометрического створа и вертикалей на нём. Она включает: трассирование пикетажа и нивелирование. В русле определяется со льда.

3) За тем вычерчивают чёрный профиль.

Гидроствор предназначен для измерения уровня воды при любых её уровнях. Он располагается по оси мостового перехода, закрепляется за пределами границы высшего исторического уровня и на нём устанавливается водомерный пост.

Скорость течения воды измеряется способами:

1) Вертикальным – скорость измеряют в 5 точках. Составляют эпюры скоростей на вертикалях.

V_пов V_ф = W / h_i

h_i W – площадь эпюры;

h_i – глубина.

2) Поплавковым. Измерения производятся деревянным поплавком.

Измеряют поверхностную скорость:

V_ср = 0,85· V_пов.

34. Обработка результатов гидрометрических наблюдений.

С начала нужно получить РУВВ, расчётный расход и распределить его между поймой и руслом, а потом рассчитать скорость.

Н

РУВВ

Н_i

Q

Q_i Q

Определяем расходы воды, которые проходят при любых уровнях воды (определяем Н_i, Q_i, V_i и по эпюре Q_i определяем большой расход).

По полученным расходам строим кривую Q = f(H). Экстраполирую эту кривую до расчётного УВВ. Получаем расчётный расход на мостовом переходе.

Расчётный расход в русле и на переходе получаем путём построения эпюры элементарных расходов при РУВВ.

V_рб = Q_рб / W_р

H_рб = W_рб / B_рб

V_ср = 0,85· V_пов.

35. Морфометрические обследования.

Эта обследования проводят в беспаводочный период при низком уровне воды (вода в русле).

Цель обследований: установить новые характеристики потока без гидрометрических наблюдений.

Морфометрические обследования включают:

1) Разбивку морфоствора;

2) Определение уклона водной поверхности;

3) Определение РУВВ;

4) Обработку результатов.

1) Выбор и разбивка морфоствора.

Морфоствор разбивают выше или ниже мостового перехода на участке реки с наибольшей шириной русла. Перпендикулярно направлению потока.

Разбивка морфоствора включает:

1. Трассирование (теодалит);

2. Пикетаж (лента);

3. Нивелирование.

Промер глубины с лотки. По этим данным получают поперечное сечение реки. На морфостворе выделяют участки поймы с различными морфологическими показателями, влияющими на скорость воды (чистая пойма, кустарник, лес).

2) Определение уклона водной поверхности.

Для определения уклона по урезу воды в русле снимают продольный профиль на 500м вверх и вниз от морфоствора. На немеандрирующей реке, расчётный уклон при РУВВ принимается равным уклону русла с уровнем меженных вод.

J_р J = J_р

На меандрирующей реке при РУВВ воды выходят в пойму и движутся по прямой с уклоном i_р.

А В

L_п

H = J_p· L_p – превышение между точками А и В летом при морфометрических обследованиях.

h = J_n· J_n

Весной при РУВВ.

J_p · L_p = J_n · L_n

J_n = [J_p · L_p]/ L_n/

3) Определение расчётного уровня воды.

Все реки делятся на изученные и не изученные. Все большие реки в РБ изучены.

На изученных реках имеются постоянные водомерную посты, на которых ведутся ежегодные наблюдения за уровнем воды.

По данным максимальных ежегодных уровней вычисляют РУВВ на водомерных постах.

Для этого составляют ранжированный ряд уровней, вычисляя вероятность превышения каждого члена ряда, где m – порядковый номер в ряду.

ВП = [m/(n - 1)] · 100%.

N – количество членов ряда.

Уровни и вероятность превышения наносят на клетчатку и находят расчётный уровень при вероятности превышения, равной 1%. За тем переносят этот уровень с водомерного поста на морфоствор.

РУВВ = Н_вп1 + i · L.

4) Завершающим этапом всех морфометрических обследований и работ является обработка результатов полученных данных.

36. Обработка результатов морфометрических обследований.

Q_пб Q_рб Q_пб

РУВВ

Назначаются морфометрические характеристики шероховатости (n), наносятся РУВВ, вычисляется глубина воды на вертикалях.

V_i = m_i · hi^2/3 · J^1/2/

Вычисляется элементарный расход на вертикалях.

Строиться эпюра элементарных расходов.

Площадь эпюры равна общему расходу реки.

Q = Q_рб + Q_ппб + Q_лпб

Вычисляется W_р, W_пл, W_пл.

V_б = Q/W

H_рб = W_рб/B_рб

Недостаток морфометрических обследований:

Скорость движения воды, рассчитывается по формулам, а не измеряется, поэтому допускаемый коэффициент размыва не менее 1,75.

При гидрометрических исследованиях скорость измеряется и допустимый коэффициент размыва равен 2,0.

37. Проектирование дорожных канав, кюветов.

1) Проектирование дорожных канав.

Различают канавы:

1) Боковые (кюветы);

2) Нагорные (для перехвата воды);

3) Водоотводные.

3

1 2

Дорожные канавы рассчитываются на расход от ливня.

Q_р = 0,56·h·F, м³/с, где:

H – слой стока при ливне продолжительностью 30 минут.

Дата добавления: 2015-09-05