книги из ГПНТБ / Поляков А.В. Водоотвод и дренаж на аэродромах

420

размерам и конструкциям элементов водоотводных систем, соору­

жаемых при покрытиях из металлических плит, такие же, как и

кэлементам систем при других покрытиях на полевых аэродромах.

Взаключение рассмотрения . водоотводных мероприятий, пре­

дусматриваемых при строительстве ВПП, РД, МС на полевых аэро­ дромах, еще раз укажем, что при любых покрытиях следует доби­

ваться минимума работ по водоотводу. При этом всегда целесо­ образно стремиться к решению вопросов водоотвода надлежащей

вертикальной планировкой покрытий и к устройству водоотводных систем лишь выборочно, для отдельных мест.

Водоотводные системы следует предусматривать главным об­

разом в местах пересечений покрытиями тальвегов и замкнутых поциженностей, в местах поступления поверхностных вод со сто­ роны, при наличии малых продольных уклонов покрытий, наличии

условий размыва и скоплении воды в лотках большой протяженно­ сти. На участках с тяжелыми грунтовыми и гидрологическими ус­

ловиями, покрытия, несмотря на некоторое увеличение объемов

земляных работ, следует устраивать в насыпи. Проектирование покрытий в насыпи особенно необходимо при близком залегании

кповерхности земли верховодки.

В результате разработки мероприятий по водоотводу состав­ ляются: план водоотвода в масштабе 1:2000, продольные профи­

ли коллекторов и канав, конструкции элементов водоотводных

систем ВПП, РД, МС и краткая пояснительная записка с обосно­

ванием принятых решений.

421

Г л а в а ХШ

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ

ВОДООТВОДНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ

К элементам водоотводных и дренажных систем, рассчитывае­

мым на прочность, в первую очередь следует отнести трубы, осно­

вания под трубы и колодцы (смотровые, тальвежные и дождепри­ емные) .

Указанные конструкции должны иметь необходимую прочность

при воздействии еанолетных нагрузок для обеспечения безава­

рийной работы авиации.

Во вторую очередь возможен расчет оголовков и других со­

оружений на сети. Расчет оголовков не имеет первостепенного значения. Оголовки находятся за пределами летного поля и их конструктивный запас прочности достаточно высок. Необходи­ мость в расчете оголовков может возникнуть лишь в случае зна­

чительных раамеров этих сооружений и при наличии сложных гид­

рогеологических условий (например, при наличии оползневых яв­ лений, водонасыщенных грунтов и т .д .) . При необходимости рас­ чет устьевых оголовков выполняется известными методами рас-,

чета подпорных стенок на прочность и главным образом на

устойчивость.

Расчет труб, оснований под трубы и колодцев аналогично

расчету вообще инженерных конструкций слагается из решения

двух вопросов:

а) определения вероятных расчетных нагрузок на конструк- •

ции;

б) расчета на прочность конструкций по полученным нагруз-

кам.

Остановимся на расчете некоторых конструкций элементов водоотводных и дренажных систем [13; 31 и др.] .

чгг

§ 46. РАСЧЕТ ТРУБ, УЛОЖЕННЫХ В ЗЕМЛЕ

Цель расчета состоит в том, чтобы установить такое заглуб­

ление труб или подобрать такое сечение стенок труб, которые га­ рантировали бы трубы от разрушения.

Расчет труб на аэродромах производится по методу предель­ ных состояний при проверке труб на прочность. При этом расчет

сводится к удовлетворению условия

и собственный вес трубы. Временная нагрузка возникает при дей­ ствии колеса самолета на трубу (при передаче нагрузки через грунт).

Остановимся подробнее на определении перечисленных видов нагрузок.

I . Постоянная нагрузка на трубу от веса засыпки грунта в траншее -

Постоянная нагрузка на трубу от веса засыпки грунта в тран­ шее зависит от вида грунта и его увлажнения, от высоты засып­ ки грунта над верхом трубы и от ширины траншеи на уровне вер­ ха трубы. Нагрузка на трубу возрастает с увеличением: объемно­ го веса грунтов, увлажнения их (так как увлажненные грунты тя­ желее и имеют малое сцепление и трение с грунтом стенок тран­ шей) , высоты засыпки над трубой и с увеличением, до некоторого предела ширины траншеи на уровне верха трубы.

Благодаря наличию сил сцепления и трения в грунтах и" в частности между грунтом засыпки и стенками траншей, на трубу,

уложенную в узкую траншею,передается не весь вес засыпки в

траншее, а лишь часть (рис.171,а ) . Некоторую долю веса грунта

засыпки воспринимают на себя стенки траншеи. Это обстоятельст­ во при подсчете нагрузки на трубу от засыпки грунта учитывает­ ся введением в расчет "коэффициента вертикального давления

423

грунта в траншее. Под коэффициентом вертикального давления грунта в траншее'понимают отношение давления (нагрузки) грун­

та на трубу к весу всей вышерасположенной засыпки в траншее. Численно этот коэффициент менее единицы. Конкретные значения коэффициента зависят от соотношения высоты засыпки и ширины

траншеи на уровне верха трубы (-§ -) , от соотношения интенсив-

ностей горизонтального давления в засыпке и вертикального дав­

При увеличении ширины траншеи (ри с.171,6), как уже упоми­

налось, нагрузка от засыпки на трубу также увеличивается, но ,не бесконечно, а лишь до некоторого предела. Нагрузка от за­

сыпки перестает увеличиваться после того, как траншея достиг­

нет так называемой "переходной ширины" ( Вп) . Под переходной шириной понимают такую ширину траншеи, при которой вертикаль­ ное давление засыпки на трубу достигает величины давления, под­

считанного для случая укладки трубы в насыпь. При переходной ширине нагрузка от веса засыпки на трубу получается максималь­

Значение коэффициента К г определяется по формуле

,-2Lf'jL

при расчетах в соответствии с заглублением труб на основании продольных профилей водоотводных линий. Ширина траншей на уров-

42б

Ширина траншеи Вт взятая из технических условий ( т .е . по

табл .33), часто получается больше "переходной" ширины. В связи

с этим определение постоянной натрузки на трубу от аасыпки грун­

Если же ширина траншеи, взятая по табл .33, превышает уста­

новленную переходную ширину ( Вт > В П ) , то в качестве рас­

четной следует принимать не ширину, принятую пр табл .33, а пе­

ф характеризует при этом способность трубы деформироваться

под нагрузкой и податливость грунта в основании. На жесткие трубы и основания ввиду их меньшей деформируемости, чей нахо­

дящаяся рядом с ними засыпка, передается большая удельная на­

контакте с рядом расположенной засыпкой. Переходная ширина для жестких труб и оснований, имеющих большие значения ф по табл.34

при одних и тех же величинах Н и Вн получается больше, чем для сжимаемых труб и оснований, имеющих меньшие значения Ф .Вели­

чины Ф , для жестких трубопроводов (железобетонных, бетонных,

асбоцементных и керамических), уложенных на различные основа­

комая величина Вп находится по табл .34 в соответствии с извест­ ными D H, H , Ф и I f ' .

2 . Постоянная нагрузка от собственного веса трубы

Постоянная нагрузка от собственного веса трубы, как пра­ вило, невелика и имеет второстепенное значение. При расчете тонкостенных труб ею вообще можно пренебречь. При расчете бе-

- П р и м е ч а н и я : I . При скалистом или ином неподатливом грунте (изверженные породы, кри­

сталлические сланцы, песчаники, известняки, мергели, глинистые сланцы, песок, гравий, галька, ще­

бень) Ф = I .

428

тонных и железобетонных труб, обладающих значительным весом,

нагруэку от собственного веса целесообразно заменять эквива­ лентной, равномерно распределенной нагрузкой. Величину эквива­ лентной, равномерно распределенной нагрузки можно принимать в размере 80% от собственного веса трубы.

Значение эквивалентной, равномерно распределенной нагрузки от веса трубы определяется по формуле

3. Временная нагрузка на трубу от самолета

За временную нагрузку на трубу принимается нормативная ста­

тическая нагрузка от одной одноколесной опоры самолета.при­ ложенной на поверхности земли. Временная нагрузка определяется в соответствии с расчетным типом самолета. Соответственно само­

лету принимается и внутреннее давление в пневматиках.

Временная нагрузка от самолета передается в виде давления на трубопровод через грунт засыпки. Такая передача нагрузки

на трубу связана с распределением давления в грунте.

При подсчетах временной нагрузки на трубу обычно пользуют­ ся формулой для определения вертикальных напряжений в любой

точке массива от сосредоточенной силы, приложенной на поверхно­

сти однородного упругого полупространства (формула Буесинеска).

Горизонтальными составляющими давления ввиду их малости прене­

брегают. Формула Буесинеска имеет вид

6 = — = -^-кг/он 2 ,

г2§С F W

где бг - вертикальное напряжение в грунте в кгД а т ;