3.5 Выбор марки водопропускной трубы

В настоящее время в Республики Беларусь принимают трубы железобетонные безнапорные виброгидропрессованные (ТП Б.3.503.1-2.02). Звенья этих труб в зависимости от типа основания, степени уплотнения грунта у трубы и высоты насыпи разделены на группы по несущей способности (1 и 2 для диаметра 0,6 и 0,8 и 1,2,3,4 для диаметров 1,0; 1,2; 1,4 и 1,6 ). Возможные типы основания :

тип 1- грунтовое плоское (при песчаных грунтах) и грунтовое плоское с подготовкой из песчаного грунта (при глинистых грунтах).

тип 2 – грунтовое спрофилированное (при песчаных грунтах) или грунтовое спрофилированное с подушкой из песчаного грунта (при глинистых грунтах) с углом обхвата 90.

тип 3 –железобетонная обойма усиления с углом обхвата 180.

Значения коэффициента уплотнения должны быть не менее 0,93; 0,95 и 0,98 при степени уплотнения пониженной, нормальной и повышенной.

Уплотнение грунта по данной степени следует производить на ширину не менее двух диаметров трубы с каждой ее ширины и на высоту не менее 20 см над трубой.

Обозначение трубы состоит из букв ТВ (трубы виброгидропрессованные) и цифр, которые обозначают внутренний диаметр (в сантиметрах) расчетную длину звена (в дециметрах) и марку звена по несущей способности.

Выбираем трубу ТВ140.50-1 и основание грунтовое плоское. Тип фундамента принимаем по заданию в курсовой работе, согласно которому принимаем сборный фундамент. Трубу будем устраивать гравийно-песчаном основании.

4.Укрепление русла и откосов у водопропускной трубы.

4.1 Обоснование размеров укрепления русла на выходе.

Укрепление русла на выходе заканчивается ковшом размыва с предохранительным откосом и наброской камня . Так как скорость движения воды в конце укрепления больше неразмывающей для грунта русла , то в расчетный паводок за укреплением образуется воронка размыва , выполняющая роль водобойного колодца.

В курсовой работе обосновывается глубина ковша размыва Т, ширина предохранительного откоса В_п , ширина укрепления N , зависящая от ширины растекания потока В_раст .

N = В_раст + 3 ; N₁= в_р + 2,6;

В_раст = d ( L / Д_э + 1)ⁿ + в_р – d,

где d - отверстие одноочковой трубы;

L – длина укрепления от конца оголовка (табл. 4.1);при d=1,4м L=2,0м

в_р - ширина лотка в конце оголовка (табл. 5.1);при d=1,4м в_р=3,29м

Д_э - эквивалентный диаметр , равный для круглых труб Д_э = d n_o ,

n_o - количество очков труб;

n - показатель степени , определяемый по формуле

n = 0,78 + 0,36 lq (Q_к /Q_c ) ,

где Q_c - сбросный расход, принятый для обоснования отверстия трубы;

Q_к – эталонный расход;

Q_к = 1,6 Д _э^5/2

Д_э=1,4* =1,4м

Q_к=1,6*1,4^5/2=3,71м³/с

n=0,78+0,36*lg(3,71/3,6)=0,785

В_раст=1,4*(2/1,4+1)^0,785+3,29-1,4=4,7м

N=4,7+3=7,7м

N₁=3,29+2,6=5,89м

Для обоснования ширины предохранительного откоса определяется предельная глубина размыва в конце укрепления при неограниченном времени прохождения паводка и отсутствии каменной наброски.

Т_пр =К_р Д_э (Q_с / Q_к)^0,6 (_Дэ³ / М)^0,2

где К_р = 0,85 при Д_э  2,5 м

М=(L/Д_э+1)* d* в_р* d _гр,

где d _гр – расчетный диаметр частиц грунта лога , м dгр=0,000018м;

М=(2,0/1,4+1)*0,000018*3,29*1,4=0,0002

Т_пр =0,85*1,4(3,6/3,71)^0,6 (1,4 ³ /0,0002)^0,2=7,85м

Расчетная глубина размыва в конце укрепления при ограниченном времени прохождения паводка и отсутствии каменной наброски .

Т_р = К_с Т_пр,

где К_с коэффициент снижения глубины размыва за счет ограниченного времени прохождения паводка (табл. 4.2).Для супесчаных грунтов и одноочковых труб К_с=0,6

Т_р=0,6*7,85=4,71м

Минимальная ширина предохранительного откоса:

В_п= 3Т_р / К₁ ,

где К₁ - коэффициент , определяемый по табл. 4.3. при Тр/Дэ=4,71/1,4=3,36 и L/Дэ=2/1,4=1,43 – К₁=0,93

В_п= 3*4,71/0,93=15,2м

Так как В_п>N, то принимаем N= В_п=15,2м.

Глубину заложения предохранительного откоса Т назначают в зависимости от расчетного расхода на одно очко , вида грунта русла и количества очков. Глубину предохранительного откоса принимаем равной Т=1.0м