Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ 8

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 12

2.1. Общие замечания к исходным данным 12

2.2. Исходные данные по вариантам 13

3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ВОДООТВОДНЫХ СООРУЖЕНИЙ 13

3.1. Подводящий канал 14

3.1.1. Определение нормальной глубины 15

3.1.2. Определение критической глубины 18

3.1.3. Определение критического уклона 20

3.1.4. Вывод о состоянии потока 21

3.1.5. Расчёт канала гидравлически наивыгоднейшего профиля (поперечного сечения) 21

3.1.6. Определение скорости течения в канале 24

3.2. Быстроток 24

3.2.1. Определение нормальной глубины 27

3.2.2. Определение критической глубины 27

3.2.3. Определение критического уклона 28

3.2.4. Расчёт кривой свободной поверхности на быстротоке 28

3.2.5. Построение кривой свободной поверхности на водоскате быстротока 31

3.3. Отводящий канал 33

3.3.1. Определение гидравлических характеристик потока 34

3.3.2. Расчёт гидравлического прыжка 34

3.3.3. Расчёт водобойного колодца 37

4. УКРЕПЛЕНИЕ РУСЕЛ ВОДООТВОДНЫХ СООРУЖЕНИЙ 39

5. ЭКОЛОГИЯ ДОРОЖНЫХ ВОДООТВОДНЫХ СООРУЖЕНИЙ 39

Библиографический список 42

Приложение 1 44

Примеры оформления листов курсовой работы 44

Приложение 2 47

Значения коэффициента гидравлической шероховатости n 47

к формулам Н. Н. Павловского 47

Приложение 3 47

Значения коэффициента откоса при высоте откоса менее 10 м (ТУ-24-108-48 Главгидроэнергостроя) 47

Приложение 4 48

Способы определения нормальной глубины 48

Приложение 5 56

Способы определения критической глубины 56

Приложение 6 61

Допускаемые (неразмывающие) скорости течения 61

Приложение 7 64

Пример оформления и вычисления гидравлических характеристик комплекса водоотводных сооружений 64

Введение

Современная автомобильная дорога представляет собой сложное инженерное сооружение, предназначенное для интенсивного движения транспортных средств с большими скоростями при обеспечении безопасности движения. Для этого при проектировании автомобильных дорог большое внимание уделяют вопросам обеспечения устойчивости земляного полотна, необходимым условием которого является организация водопропускных и водоотводных сооружений.

Трубы, малые мосты, лотки, дюкеры, фильтрующие и переливные насыпи – это малые водопропускные сооружения, предназначенные для пропуска воды на пересечениях автомобильной дороги с водотоками. Практика эксплуатации малых искусственных сооружений показала, что вследствие неправильного назначения размеров и конструкций укрепления отводящих воду русел затрачиваются очень большие средства на мероприятия по обеспечению устойчивости труб, малых мостов и насыпей около них от подмывов со стороны нижнего бьефа во время половодий и паводков.

Для отвода воды от земляного полотна дороги, перехвата воды на склоне косогора и в искусственных логах вдоль подъездных насыпей мостовых переходов устраивают специальные водоотводные устройства и водоотводные канавы (каналы).

Основными нормативными документами при проектировании водоотводных сооружений являются:

– СП 78.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85 [1, 2];

– СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85* [3, 4];

– СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* [5, 6];

– СП 33-101-2003 Определение основных расчётных гидрологических характеристик [7];

– ВСН 63-76 Инструкция по расчёту стоков с малых бассейнов [8];

– СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* [9, 10].

Министерством транспортного строительства в качестве пособия при проектировании рекомендовано «Руководство по гидравлическим расчётам малых искусственных сооружений и русел» ГИПРОТРАНСТЭИ» МПС [11]. Актуализированная редакция 2009 г.

Курсовая работа на факультете «Автомобильные дороги и мосты» выполняется в дисциплине «Гидравлика», а также предусмотрена в дисциплинах «Гидравлика и гидрология» и «Механика жидкостей и газов» при подготовке специальностей «Строительство уникальных зданий и сооружений» и «Строительство, эксплуатация, восстановление и техническое прикрытие автомобильных дорог, мостов и тоннелей».

Цель курсовой работы:

– выявление естественнонаучной сущности природных явлений при проектировании водоотводных сооружений;

– приобретение навыков расчёта гидравлических характеристик потока при равномерном и неравномерном движении в искусственных водоотводных сооружениях на косогорных участках автомобильной дороги и в искусственных логах вдоль подъездных насыпей мостовых переходов с привлечением физико-математического аппарата;

– приобретение навыков практического применения справочно-нормативной литературы и федеральных государственных стандартов.

Тема курсовой работы – «Дорожные водоотводные сооружения. Гидравлический расчёт».

Курсовая работа предусматривает расчёт целого комплекса взаимосвязанных сооружений: подводящего канала, быстротока, отводящего канала, гасителя энергии. При расчёте перечисленных сооружений необходимо решить много дополнительных вопросов:

– выяснить, является ли скорость потока на подводящем участке канала размывающей и требуется ли дополнительное укрепление дна и откосов;

– исследовать дифференциальное уравнение неравномерного движения жидкости на участке с уклоном больше критического;

– построить кривую свободной поверхности на быстротоке;

– обосновать необходимость гасителя энергии и т.д.

По результатам гидравлических расчётов в заключительной части курсовой работы должна быть представлена схема продольного профиля канала (три участка), гасителя энергии с указанием уклонов, линий нормальных и критических глубин, с формированием кривой свободной поверхности на протяжении всего комплекса водоотводных сооружений.