2.8. Определение минимальной высоты насыпи земляного полотна над трубой и длины трубы

Минимальная высота насыпи, принимается исходя из формулы:

Н_нас(min) = h_тр + δ + ∆, (15)

гдеh_тр– высота трубы, 1,0м; δ – толщина стенки трубы, 0,1м; ∆ – минимальная толщина засыпки над звеньями трубы, 0,5м.

Н_нас(min) = 1,0 + 0,1 + 0,5 = 1,6м

Длина трубы при постоянной крутизне откосов, без оголовков L, м:

(16)

где В – ширина земляного полотна поверху, 12м; m– коэффициент заложения откоса, равный 4; Н_нас– высота насыпи с продольного профиля, 1,6м;d– диаметр трубы, 1,0м;i_тр– уклон трубы, 0,009; α – угол между осью трубы и осью дороги, 90⁰;n– толщина портала оголовка, 0,35м.

м

С оголовками:

L_тр = L + 2М

где М – длина оголовка, принимается по табл.5, 1,78м.

КП-03-08	Лист
	17

L_тр = 17,15 + 2 ∙ 1,78 = 20,71м

Глава III. Расчет малого моста

Аналогично по формулам (1), (3) рассчитываем расход от ливневых вод и от таяния снега на ПК10+39,00. Q_л = 32м³/с.

3.1. Определение бытовой глубины

Для определения бытовой глубины рассчитываем необходимые гидравлические параметры.

Площадь живого сечения:

(17)

где m₁иm₂– заложение откосов;h– бытовая глубина с шагом 0,3м.

при h= 0,3м:

при h= 0,6м:

при h= 0,9м:

при h= 1,2м:

при h= 1,5м

Длина смоченного периметра:

(18)

при h = 0,3м

при h= 0,6м

при h= 0,9м

при h= 1,2м

при h= 1,5м

Гидравлический радиус:

(19)

при h = 0,3м

при h= 0,6м

при h= 0,9м

при h= 1,2м

КП-03-08	Лист
	19

приh= 1,5м

Расход воды:

(20)

где i_соор– уклон реки у сооружения;n– коэффициент шероховатости русла.

при h= 0,3м

при h= 0,6м

при h= 0,9м

при h= 1,2м

при h= 1,5м

Результаты расчета сводим в таблицу 6.

Таблица 6

Гидравлические параметры русла

№ п/п	h, м	ω, м2	λ, м	R, м	Q, м3/с
1	0,3	10,94	72,9	0,15	1,24
2	0,6	43,74	145,8	0,3	7,84
3	0,9	98,42	218,7	0,45	23,12
4	1,2	174,96	291,6	0,6	49,79
5	1,5	273,38	364,5	0,75	90,27

На основании таблицы строим график кривых расходов.

КП-03-08	Лист
	20

Рис. 4. График кривой расхода

Бытовая глубина при расходе 32м³/с будет равна 1,0м.

3.2. Установление режима протекания воды под мостом

Установим режим протекания потока под мостом. На основании сравнения бытовой глубины h_быт, с полной критической глубиной h_кр.

Определим критическую глубину потока, по формуле:

(21)

где v_доп– допустимая скорость в зависимости от укрепления, для бетонных плит при глубине протекания 1м, равно 5м/с;g– ускорение свободного падения.

Поток относят к одному из режиму:

- при 1,3∙h_кр > h_быт. – свободное протекание;

- при 1,3∙h_кр < h_быт. – несвободное протекание.

1,3 ∙ h_кр = 1,3 ∙ 2,55 = 3,32 > h_быт. = 1,0м

Следовательно, свободное протекание.

3.3. Расчет отверстия моста

Отверстие моста определяется в зависимости от величины подпора перед мостом и схемы истечения воды под мостом.

Рассчитаем величину подпора Н и отверстие моста В. Подпор Н и отверстие моста В определяются в зависимости от режима протекания.

КП-03-08	Лист
	21

При свободном протекании отверстие считается по свободной поверхности воды у сооружения.

Глубина воды перед мостом:

(22)

Расчетное отверстие моста определяется по формуле:

(23)