5 Проектирование дренажа выемки

При проектировании дренажей расчётом определяются следующие величины: глубина их заложения, расход воды, диаметр дренажной трубы.

5.1 Определение глубины заложения дренажа

Расчетная схема одностороннего подкюветного дренажа представлена на рисунке 5.1. Глубина заложения дренажа определяется по формуле:

,

где - глубина примерзания грунта от верха балластной призмы, ;

- величина возможного колебания уровня капиллярных вод и глубины промерзания, ;

- высота капиллярного поднятия воды над кривой депрессии,

- стрела изгиба кривой депрессии, м;

- расстояние по вертикали от верха трубы до дна дренажа, .

- расстояние по вертикали от дна кювета до верха балластной призмы, .

,

где - расстояние от оси земляного полотна до стенки траншеи, ;

- средний уклон кривой депрессии, .

.

Тогда: .

Относительная отметка дна дренажа равна:

,

где - величина относительной отметки бровки земляного полотна;

- глубина заложения дренажа;

- глубина кювета.

.

5.2 Определение расхода воды, притекающей в дренаж

Расход воды , на один метр длины дренажа с полевой стороны рассчитывают по формуле:

,

где - коэффициент фильтрации, ,

- расстояние от дна дренажа до верха трубы;

- бытовая толщина грунтового потока;

- средний уклон кривой депрессии.

Бытовая толщина грунтового потока равна:

,

где - отметка уровня гравитационных вод.

.

Толщина подстилающего слоя Т, м:

,

где - отметка грунта водоупора.

.

Расход воды с полевой стороны дна дренажа определяется по формуле проф. Чугаева Р.Р.:

,

где устанавливают в соответствии со значениями , найденными из уравнений:

,

,

где Т- толщина подстилающего слоя;

- половина ширины дренажной прорези;

- длина проекции кривой депрессии на горизонталь, м, которая определяется по формуле:

,

,

,

.

Исходя из значений , по графику определяем значение приведенного расхода воды напорного потока:

определяется по формуле:

,

где - коэффициент, зависящий от .

.

.

Получаем, что и . В этом случае определяем по графику, приняв .

.

Полный суммарный расход воды, на один метр, притекающей в дренаж рассматриваемого типа:

,

.

5.3 Гидравлический расчёт дренажа

Расчетный расход воды в низовом сечении дренажа определяется по формуле:

,

где - длина дренажа;

- коэффициент запаса на возможное засорение трубы.

.

Диаметр трубы принимается равным конструктивно 0,15м.

Принятые размеры проверяются на пропуск найденного дебета дренажа гидравлическим расчетом по следующим формулам:

,

где - площадь живого сечения трубы;

- скорость течения воды.

,

где - гидравлический радиус трубы;

- коэффициент Шези;

- продольный уклон трубы на расчётном участке.

,

где - диаметр трубы.

‰,

;

.

Коэффициент Шези С определяется по формуле:

,

где - коэффициент гидравлической шероховатости, ;

.

;

;

.

Вывод: поскольку , то расчёт следует считать законченным.

Список литературы

1. Оформление текстовых документов: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – СПБ.: ПГУПС, 2002.

2. Железнодорожный путь/ Т. Г. Яковлева, Н. И. Карпущенко, С. И Клинов, Н. Н. Путря, М. П. Смирнов.: Под редакцией Т. Г. Яковлевой. 2-е изд., с измен. и дополн. – М.: Транспорт, 1999.

3. СТН Ц 01-95 «Железные дороги колеи 1520 мм» - М.: Транспорт, 1995.

4. СП 32. 104-98 Свод правил. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм. – М.: Госстрой РФ, 1999. – 138 с.

5. Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути (ТУ-2000). М.: Транспорт, 2000.

6. Основы устройства и расчётов железнодорожного пути/ В. Г. Альбрехт, С. В. Амелин, М. П. Смирнов, В. Я. Шульга, Т. Г. Яковлева.: Под редакцией С. В. Амелина и Т. Г. Яковлевой. – М.: Транспорт, 1990.

7. Проектирование железнодорожного пути/ Под ред. Г. М. Шахунянца – М.: Транспорт, 1972.