Определение типов и отверстий искусственных сооружений
Конструкция
трубы определяется ее назначением для
безопасного и наилучшего пропуска воды
через насыпь. Вместе с тем, располагаясь
в насыпи под путем, труба должна быть
надежным сооружением – прочным,
устойчивым и долговечным.
Напорный режим характерен полным заполнением отверстия трубы, ускоренным потоком, а значит, и наибольшей водопропускной способностью. Но для таких труб необходимы особые меры по защите насыпи от размыва. Подпертая и долго стоящая вода насыщает грунт насыпи и, фильтруясь через нее, выносит частицы грунта, угрожая размывом насыпи.
П
оэтому
трубы применяют обычно безнапорные,
т.е. таким отверстием, чтобы оно не
скапливало до опасного уровня воду
перед насыпью. Безнапорный режим
характерен протеканием воды без
заполнения всего отверстия трубы даже
в том случае, когда перед насыпью горизонт
воды расположен в уровне верха трубы
или немного выше. Объясняется это тем,
что при входе в трубу поток резко
сужается, встречает сопротивление и,
как следствие этого, в начале трубы
образуется перепад уровня воды. Превышение
уровня воды перед трубой над уровнем
воды в трубе является подпором. Пройдя
трубу, поток, наоборот, распластывается,
скорость течения резко снижается, и в
конце трубы получается второй перепад
уровня потока.
Главнейшими факторами, оказывающими влияние на характер протекания воды в искусственном сооружении, являются:
-- глубина потока перед входом и после выхода из сооружения;
-- условия входа потока в сооружение;
-- величина уклона дна искусственного сооружения;
-- длина искусственного сооружения;
-- шероховатость стенок искусственного сооружения;
-- форма поперечного сечения искусственного сооружения.
-- К водопропускным искусственным сооружениям, подлежащим
размещению на трассе, относятся трубы.
В соответствии с требованиями СНиП, проектировать трубы нужно при безнапорном режиме.
В настоящее время распространение получили типовые железобетонные и бетонные трубы круглого и прямоугольного сечения.
Бетонные трубы могут применяться без ограничения, как на периодических, так и на постоянных водотоках.
Железобетонные трубы без ограничения применяются только на периодических водотоках.
Подбор типа и отверстия трубы производится по расчетному ожидаемому расходу воды с вероятной повторяемостью 1 раз в 100. Труба
будет подобрана правильно в том случае, когда расчетный расход воды, который может пропустить будет равен или несколько больше расчетного ожидаемого расхода с вероятной повторяемостью 1 раз в 100 лет с учетом аккумуляции.
Подбор следует начинать с круглых труб, переходя затем при больших расходах к прямоугольным железобетонным и бетонным трубам. Из производственных соображений надо стремиться к меньшему количеству типов труб. Подобранные трубы должны отвечать также и эксплуатационным требованиям.
Минимальная высота насыпи по конструктивному условию определяется из условия сохранности трубы от динамической подвижной нагрузки путем устройства над ней упругой засыпки из грунта и балласта толщиной не менее 1,0 м.
Минимальная высота насыпи по гидравлическому условию определяется как сумма подпора воды перед трубой при максимальном ожидаемом расходе с вероятной повторяемостью 1 раз в 300 лет с учетом аккумуляции и запаса 0,5 м
Высота
насыпи на продольном профиле будет
достаточной, если она равна или больше
минимальной потребной высоты насыпи
по конструктивному и гидравлическому
условиям.
Для того, чтобы определить тип искусственного сооружения необходимо: