3.2 Выбор типа фундамента.

В курсовом проекте согласно исходным данным применяем бесфундаментную трубу.

Бесфундаментные трубы ( гравийно-песчаная подушка толщиной 30 см) назначается только при безнапорном режиме протекания воды , а также при плотных песчаных (кроме пылеватых) грунтах , при твердых и полутвердых глинистых грунтах с условным сопротивлением не менее 250 кПа с расположением уровня грунтовых вод не менее чем 0,3 м ниже гравийно-песчаной подушки . При более высоком уровне грунтовых вод грунты оснований заменяются песчаными не менее среднезернистых.

3.3 Определение длины трубы.

Длина трубы зависит от ширины дорожного полотна В₃, заложения откосов m , высоты насыпи h_н .

Высота насыпи h_н определяется исходя из продольного профиля. В курсовой работе проверяют достаточность этой высоты по засыпке над трубой , а также по возвышению над уровнем подпертой воды (УПВ) не менее 0,5 м при безнапорном режиме протекания воды.

h_н = d + h_q + 0,5 +t, h_н = Н + 0,5 ,

где d - диаметр одноочковой трубы;

h_q –толщина дорожной одежды ;

t - толщина стенки трубы (табл. 5.2); при диаметре трубы d=1,0м t=0,075м

Н -глубина воды перед трубой.

h_q=0,08+0,12+0,17+0,15+0,23=0,75м

h_н=1,0+0,75+0,5+0,075=2,325м

h_н=1,2+0,5=1,7м

Для дальнейших расчетов принимаем высоту насыпи равной h_н=2,325м

Для трубы с оголовками теоретическая длина ее поверху равна

L_т= В₃ + 2mh_н – 2m h + 2р,

где р – ширина площадки над оголовками трубы, включая и ширину портальной стенки (р = 0,8 м);

m – заложение откоса земполотна у трубы, принимается m= 1,5;

h – высота портала ( табл.5.2). при диаметре трубы d=1,0м h=1.50м.

В₃-ширина дорожного полотна, при ТКД=III В₃=12м

L_т=12+2*1,5*2,325–2*1,5*1,50+2*0,8=16,075м

Фактическая длина трубы подбирается , принимая такое количество звеньев n длиною S , чтобы выполнялось условие.

О L_ф – L_т  S ,

где S – длина целого звена.(S= 5,0 м)

Фактическая длина трубы поверху для длинномерных труб с оголовками определяется по формуле

L_ф= S * n + 0,015 ( n-1) + 0,11 + 2 * 0,35 + 0,02

где n – число звеньев; при L_т=18,185 n=4

0,35 – толщина портальной стенки

L_ф=5*4 + 0,015 ( 4-1) + 0,11 + 2 * 0,35 + 0,02=20.875м

Проверяем условие:

О20,875-16,0755

О4,85=>условие выполнено.

Поскольку 4,8>0,5S то одно звено разрезаем на половину, следовательно фактическая длина трубы будет равна:

L_ф =20,875-2,5=18,375м

Корректируем заложение откосов

m₁ = 1,5 + 0.5 (18,375– 16,075) / (2,325 - 1,5)=2,9

3.4 Назначение отметок дна трубы

Отметки лотка трубы по оси дороги на входе и на выходе назначаются с учетом отметок местности , условий проектирования продольного профиля , продольного уклона трубы , длины трубы и ее строительного подъема . Продольный уклон принимают обычно равным поперечному уклону местности , т.е. уклону у сооружения I_c (см. задание) , но не менее критического и не более 20%_о При больших уклонах трубы проектируют как косогорные.

Отметка лотка трубы по оси дороги (рис. 3.2) в курсовой работе принимается равной

Н_о = Н_ч + f ,

где Н_ч - минимальная отметка поперечного сечения водотока по оси;

f – строительный подъем середины трубы , учитывающий большую осадку середины трубы под действием нагрузки от насыпи. Для глинистых грунтов строительный подъём равен f = 1/40 h_н. f=1/40*2,325=0.06

Н_о=228,75+1/40*2,325=228,81 м

Отметки лотка трубы на входе Н₁ и на выходе Н₂ определяются по формулам

Н₁=Н_о – f + ( i L_ф1) ; Н₂=Н_о – f - ( i L_ф2).

где i – продольный уклон лотка трубы в долях единицы ( в курсовой работе его можно принять равным уклону водотока у сооружения I_с в соответствии с заданием );

L_ф1 , L_ф2 – фактическая длина трубы с верховой и низовой стороны

L_ф1 = (0,5 L_ф) / (1+ i m); L_ф2 = (0,5 L_ф) / (1- i m)

L_ф1=(0,5*18,375) / (1+0,008*1,5)=9,08м

L_ф2=(0,5*18,375) / (1-0,008*1,5)=9,295м

Н₁=228,81-0,06+(0,008*9,08)=228,82м

Н₂=228,81-0,06-0,008*=228,68м

После расчета отметок лотка трубы следует проверить отсутствие застоя воды у входа до осадки середины трубы (Н₁  Н_о) .

228,82>228,81=>условие выполняется