2. Проект выемки

2.1 Проектирование нагорной канавы и ее укрепление при заданных уклонах продольного профиля по оси канавы и расхода воды в канаву

При проектировании канав необходимо выполнять следующие условия:

• канава должна пропускать весь расчетный расход воды без переполнения. Чтобы канава не переполнялась, ее сечению придается запас по глубине не менее 0,20 м, ;

• строительные расходы должны быть минимальными;

• эксплуатационные расходы (содержание и ремонт) должны быть минимальными.

Для выполнения этих условий необходимо, чтобы:

где: и - допускаемые скорости воды в канаве соответственно по условиям размыва и заиливания.

Значение зависит от рода грунта или от типа укрепления канавы, а также от глубины воды в канаве. Наименьший уклон дна канавы должен быть не менее 3‰.

Допускаемые скорости размыва должны быть:

• при одерновке ;

• при каменной наброске ;

• при железобетонных плитах .

Проектирование канав ведется по участкам с соблюдением всех требований. При их выполнении для каждого участка расчетом подбирается такое сечение канавы и такой уклон дна, при которых фактический расход воды Q_ф отличался бы от расчетного Q_р не более, чем на 5%:

Определение расчетного расхода Q_р выполняется по зависимостям, описывающим движение воды в открытых руслах.

Расход определяем по следующим формулам:

,

;

;

где: V - средняя скорость потока при равномерном движении, м/с;

С - коэффициент Шези;

n - коэффициент шероховатости дна и откосов канавы;

- при одерновке,

- при каменной наброске,

- при бетонных укреплениях;

- площадь живого сечения, м²;

R - гидравлический радиус, м;

- смоченный периметр, м;

b - ширина канавы по дну, м;

m - показатель крутизны откосов, m=1,5;

h – глубина живого сечения.

Расчет канавы выполнен с помощью Exel.

При выполнении проектирования нагорной канавы в сечениях 1-1 и 2-2 получили укрепления из каменной наброски, т.к. для укрепления типа одерновка условие не выполнилось (т.е. заданный расход не может быть пропущен со скоростью воды ).

Для сечения 3-3 получили укрепление из железобетонных плит, т.к. при полученной скорости воды, равной 3,435 м/с, только данный тип укрепления соответствует заданным условиям проектирования

табл.2.1.1.Сечение 1-1

Исходные данные				Расчет
H	0,7			ω	χ	R	y	C	V		Q	%
h	0,5			0,675	2,403	0,281	0,274	21,189	0,871		0,588	0,400	40,000
b	0,6						0,224	33,878	1,393		0,940	0,04	4,000
n	1/30	0,0333	одерновка				0,224	33,878	1,393		0,940	0,040	4,038
	1/45	0,0222	наброска	Принимаем глубину 0,7 м, укрепление - каменная наброска
	1/60	0,0154	бетонн. укреп
m	1,5
i	6,0	0,006		Разница отметок
Qз	0,98
L	98			0,49
i	5

табл.2.1.2. Сечение 2-2

Исходные данные				Расчет
H	0,79			ω	χ	R	y	C	V		Q	%
h	0,59			0,876	2,727	0,321	0,274	21,982	1,204		1,055	0,379	37,932
b	0,6						0,224	34,909	1,913		1,676	0,014	1,430
n	1/30	0,0333	одерновка				0,186	52,621	2,883		2,526	-0,486	-48,58
	1/45	0,0222	наброска	Принимаем глубину 0,79 м, укрепление - каменная наброска
	1/60	0,0154	бетонн. укреп
m	1,5
i	9,3	0,0093		Разница отметок
Qз	1,7
L	67			0,536
i	8

табл.2.1.3. Сечение 3-3

Исходные данные				Расчет
H	0,82			ω	χ	R	y	C	V		Q	%
h	0,62			0,949	2,835	0,335	0,274	22,227	1,440		1,366	0,591	59,102
b	0,6						0,224	35,227	2,282		2,165	0,352	35,183
n	1/30	0,0333	одерновка				0,186	53,020	3,435		3,258	0,024	2,445
	1/45	0,0222	наброска	Принимаем глубину 0,82 м, укрепление - бетонное
	1/60	0,0154	бетонн. укреп
m	1,5
i	12,5	0,00125		Разница отметок
Qз	3,34
L	55			0,66
i	12