1. Общие сведения о малых инженерных сооружениях.

Малые водоотводные сооружения устраивают в местах пересечения автомобильной дороги с ручьями, оврагами или балками, по которым стекает вода от таяния снега. Количество водопропускных сооружений зависит от климатических условий и рельефа. К основным видам водопропускных сооружений относятся мосты и трубы.

С точки зрения требования автомобильного транспорта в каждом конкретном случае наилучшим будет такое водопропускное сооружение, которое не меняет условий движения автомобилей, не требует изломов в плане и профиле дороги. От качества проектирования искусственных сооружений зависит долговечность и экономичность дороги. В этом отношении наилучшим результатом является трубы, с различными углами пересечения водотока и при любых высотах насыпи.

В современном дорожном строительстве наибольшее распространение находят железобетонные мосты и трубы стандартных типов из сборных элементов.

Исходные данные для проектирования малого водопропускного сооружения даются в задании.

Определение площади сборного бассейна.

Поверхностные воды притекают к рассматриваемому участку дороги с некоторой площади называемой водосбором.

Площадь водосборного бассейна определяется методами сетки. В этом способе разбивают водосборный бассейн на равные квадраты со сторонами 4х4 мм, что обусловлено в масштабе карты 1:25000 составляет 0,01 км²

F = n*0,01; (1.1)

где n - количество квадратов разместившихся в площади бассейна.

F = 84*0,01 = 0,84 км²

Определение длины главного лога.

Длину главного лога определяют по топографической карте, предварительно определив на ней длину главного лога. Затем измеряют длину этой линии в соответствии с масштабом.

L = l*250; (1.2)

L = 5,7*250 = 1425 м

Средний уклон главного лога определяется по формуле:

i_ср = (H_b – H_c)/L = (116,4 – 200,8)/1425= 0,059 = 59 ‰ (1.3)

где H_В - отметка главной точки на водоразделе, м;

Н_с - отметка лога у сооружения, м;

L - длина главного лога, м.

Уклон лога у сооружения.

Этот уклон определяется между точками расположенными на 200м выше сооружения и 100м ниже сооружения:

(1.4)

где H₂₀₀ - отметка лога на 200м выше сооружения;

H₁₀₀ - отметка лога на 100м ниже сооружения.

2. Определение величины расчетного расхода водотока и объема стока.

Количество воды, притекающей к сооружению с малого водосборного бассейна, поддается теоретическому расчету. Однако неизбежны различные условности и погрешности. Наиболее трудно учесть ход дождя во времени, ход снеготаяния и впитывание воды в почву.

2.1 Определение расхода ливневых вод

Строительные нормы и правила СНиП 2.01,14-83 и СП 33-101-2003 "Определение расчетных гидрологических характеристик" рекомендует для малых водосборов использовать расчет ливневого стока, пользуясь принципом "предельных интенсивностей". Для расчета стока транспортных сооружений, является расчет разработанный МАДИ и Союздорпроектом, использующий характеристики метрологических факторов стока. В основе лежит общая формула ливневого стока:

(2.1)

где а_расч - расчетная интенсивность ливня, ^мм/_мин;

F - площадь водосбора, определяемой по карте в горизонталях, км²;

- коэффициент стока, зависит от вида грунтов;

- коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока, (опред. по табл.4)

Для площади до 100 км посчитал по формуле:

(2.2)

= 0,56

Расчетная интенсивность ливня вычисляется по формуле

а_расч = к_t * а_час (2.3)

где а_час - средняя интенсивность ливня часовой продолжительности, ^мм/_мин, определяется по табл. 1, при 2% повторяемости, для ливневого района №8 (а_час=1,24);

к_t - коэффициент, передающий интенсивность ливня часовой продолжительности в расчетную интенсивность, определяется по табл. 2, для

F = 0,84 км² и ливневого района № 8 (к_t=1,20)

F = 0,84 км²;

а_час = 1,24;

к_t = 1,20;

а_расч = 1,20*1,24=1,48;

Значение

(2.4)

где – коэффициент склонового стока определяется по таблице №3 при 2% повторяемости,=0,50;

–коэффициент, учитывающий аккумуляцию дождевого стока по поверхности водосбора и определяется по формуле:

(2.5)

где – коэффициент, учитывающий проницаемость почвы, определяется по таблице №6, дляII категории почва-грунта, суглинки и глины =0,04;

– коэффициент, учитывающий состояние грунта, определяется по таблице №7, для совпадения избыточного осеннего увлажнения со стоком в весенний период,=0,9;

– поправочный коэффициент, определяется по таблице №10 и №11, П=1 дляF≤10км,

Тогда:

= 1,0-0,04*0,9*1,0 = 0,96

= 0,500,96= 0,48

Ливневый сток будет равен:

= 16,671,480,840,480,64 = 6,36 м³/с

2.2 Определение общего объема стока ливневых вод

Объем ливневого стока определяется как произведение слоя стока на коэффициент редукции и площадь водосбораF. В результате различных преобразований получается формула, характеризующая объем ливневого стока (м³):

(2.6)

средняя интенсивность ливня часовой продолжительности, = 1,24^мм/_мин:

коэффициент, переводящий интенсивность ливня часовой продолжительности в расчетную интенсивность, определяется по табл. 2, для F = 0,84 км² и ливневого района № 8 (к_t=1,20)

F – площадь водосбора, (F = 0,84 км²);

Тогда:

м³