2.8. Определение минимальной высоты насыпи земляного полотна над трубой и длины трубы

Минимальная высота насыпи, принимается исходя из формулы:

Н_нас(min) = h_тр + δ + ∆, (15)

где h_тр – высота трубы, 2,0м; δ – толщина стенки трубы, 0,16м; ∆ – минимальная толщина засыпки над звеньями трубы, 0,8м.

Н_нас(min) = 2,0 + 0,16 + 0,8 = 2,96м

Длина трубы при постоянной крутизне откосов, без оголовков L, м:

(16)

где В – ширина земляного полотна поверху, 12м; m – коэффициент заложения откоса, равный 1,5; Н_нас – высота насыпи с продольного профиля, 2,96м; d – диаметр трубы, 2,0м; i_тр – уклон трубы, 0,02; α – угол между осью трубы и осью дороги, 90⁰; n – толщина портала оголовка, 0,35м.

м

С оголовками:

L_тр = L + 2М

где М – длина оголовка, принимается по табл.5, 3,66м.

L_тр = 15,24 + 2 ∙ 3,66 = 22,56м

Глава III. Расчет малого моста

Аналогично по формулам (1), (3) рассчитываем расход от ливневых вод и от таяния снега на ПК17+90,00.

Q_л = 16,7·а_ч·F·К_t ··, м³/с

== 0,5

F=33*4=132=1.32 км²

n=0.25

k₀=0.016

hр=90

Расход ливневого стока по формуле равен:

Q_л = 16,7·0,89·1,32·2,9·0,4·0,5 = 34,14м³/с

Объем стока ливневых вод:

w=

w=

w=8292.7

Максимальный расход талых вод для любых бассейнов, определяется по формуле:

, м³/с

, мм

= = 1.54 м³/с

Сравниваем между собой значения Q_{T и} Q_л

Вывод: Q_{расчетное} принимаем наибольшее из двух значений=. Q_л=34.14 м³/с

3.1. Определение бытовой глубины

Для определения бытовой глубины рассчитываем необходимые гидравлические параметры.

Площадь живого сечения:

(17)

где m₁ и m₂ – заложение откосов; h – бытовая глубина с шагом 0,3м.

при h = 0,3м:

при h = 0,6м:

при h = 0,9м:

при h = 1,2м:

при h = 1,5м

Длина смоченного периметра:

(18)

при h = 0,3м м

при h = 0,6м м

при h = 0,9м м

при h = 1,2м м

при h = 1,5м м

Гидравлический радиус:

(19)

при h = 0,3м

при h = 0,6м

при h = 0,9м

при h = 1,2м

при h = 1,5м

Расход воды:

(20)

где i_соор – уклон реки у сооружения; n – коэффициент шероховатости русла.

при h = 0,3м м³/с

при h = 0,6м м³/с

при h = 0,9м м³/с

при h = 1,2м м³/с

при h = 1,5м м³/с

Результаты расчета сводим в таблицу 6.

Таблица 6

Гидравлические параметры русла

№ п/п	h, м	ω, м2	λ, м	R, м	Q, м3/с
1	0,3	4,12	27,51	0,15	0,86
2	0,6	16,49	55,02	0,3	5,56
3	0,9	37,10	82,53	0,45	16,42
4	1,2	65,95	110,04	0,6	35,12
5	1,5	103,05	137,55	0,75	63,37

На основании таблицы строим график кривых расходов.

Рис. 4. График кривой расхода

Бытовая глубина при расходе 34,14м³/с будет равна 1,0м.

3.2. Установление режима протекания воды под мостом

Установим режим протекания потока под мостом. На основании сравнения бытовой глубины h_быт, с полной критической глубиной h_кр.

Определим критическую глубину потока, по формуле:

(21)

где v_доп – допустимая скорость в зависимости от укрепления, для бетонных плит при глубине протекания 1м, равно 5м/с; g – ускорение свободного падения.

Поток относят к одному из режиму:

- при 1,3∙h_кр > h_быт. – свободное протекание;

- при 1,3∙h_кр < h_быт. – несвободное протекание.

1,3 ∙ h_кр = 1,3 ∙ 1,89 = 2,46 > h_быт. = 1,0м

Следовательно, свободное протекание.