Определение размеров малых мостов и дорожных труб

Размещено на http://allbest.ru

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.К. Беляева»

Кафедра землеустройства

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №2.

Определение размеров малых мостов и дорожных труб

1. ЗАДАНИЕ

1. Определить бытовые условия протекания постоянного или временного водотока.

2. Определить отверстия, высоту, отметку проезжей части и длину моста.

3. Определить размеры дорожной трубы: диаметр, длину, высоту насыпи, отметку бровки земляного полотна под трубой.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Расходные характеристики трубы и моста:

Qтр. = 5 - 0,1 * n

Qмоста = 10 - 0,1 * n

где n - порядковый номер студента: n = 2.

Qтр. = 5 - 0,1 * 3 = 4,7

Qмоста = 10 - 0,1 * 3 = 9,7

3. РАСЧЕТЫ

I.) Бытовые условия потока, то есть глубину, ширину потока по верху, площадь живого сечения и среднюю скорость воды, которые были в месте устройства моста до его постройки, определяют для гидравлического расчета малого моста.

1. Вычислим бытовую глубину потока, с помощью следующих действий:

а) Вычислим модуль расхода (расходная характеристика).

К = Q / v iо, м³/c ,

где Q - рассчитанный расход (исходные данные) (м³/c).

iо - продольный уклон тальвега в зоне намечаемого сооружения.

Вычислим уклон iо через формулу:

iо = (Hа - Hв) / |ав|

iо = (137,5-139,4) / 300 = 0,006

К = 9,8 / v 0,006 = 126,52 м³/c

б) Определим геометрическую характеристику створа:

I = 1/i1 + 1/i2 ,

где i1, i2 - уклоны склонов поперечного сечения лога в месте пересечения его дорогой.

Вычислим уклоны по формуле:

i = (отметка горизонтали - отметка лога(Л = 138,33))/x1:

i1 = (140,0 - 138,33) / 50 = 0,033

i2 = (140,0 - 138,33) / 90 = 0,019

I = 1 / 0,033+ 1 / 0,019 = 82,93

в) Вычисляем искомую бытовую глубину:

hб = m (K / I), м

где m - параметр, учитывающий состояние поверхности русла. m = 0,42 - соответствует земляному руслу в обычном состоянии.

hб = 0,42 (126,52 / 82,93) = 0,86 м

2. Ширина потока по верху определяется по формуле:

П = hб * (1/i1 + 1/i2) = hб * I , м

П = 0,86 * 82,93 = 71,32 м

3. Площадь живого сечения:

W = 0,5 * hб² * I, м²

W = 0,5 * 0,86² * 82,93 = 30,68 м²

4. Средняя скорость течения:

v = Q / W, м/с

v = 9,8 / 30,68 = 1,32 м/с

II) Гидравлический расчет моста производим для условий измененного режима водного потока, с устройством на подходах к мосту в виде земляных дамб, которые уменьшают живое сечение водотока.

Скорость воды под мостом равна 0,8 м/с, а глубину воды вычислим по формуле:

h = v² / q, м

где q - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с² .

h = 0,8² / 9,81 = 0,06 м

Режим протекания потока под мостом - затопленный, так как 1,3 м, hб = 0,86 м, а критерием свободного протекания является зависимость: hб =1,3. Поэтому отверстие моста находим по формуле:

В = Q / е * hб* v, м

где е - коэффициент сжатия потока опорами моста, зависящий от формы, равен 0,85.

v - скорость течения воды под мостом, м/с².

В = 9,81 / 0,85 * 0,86*0,8 = 16,9 = 20 м.

Глубина потока перед мостом определяется по формуле:

H = h + v² / (2 * q * ц²⁾, м

где коэффициент скорости, учитывающий потери энергии в потоке и зависящий от формы устоев, равен 0,9.

H =0,06 + 0,8² / 2 * 9,81 * 0,9² = 0,1 м

Минимальная высота моста:

Hм = H + а + с, м

где Н - глубина потока перед мостом.

а - возвышение низа пролетного строения над уровнем воды, предусматривается для пропуска плывущих предметов, равно 0,5 м.

с - конструкция моста пролетного строения, для малых мостов равна 1 м. Hм = 0,1 + 0,5 + 1 = 1,6 м

Минимальная отметка проезжей части моста:

М = Л + Нм, м

Л - отметка самой низкой точки лога в створе моста, равна 138,33

М = 138,33 + 1,6 = 139,93 м

Длина моста находится по формуле:

Лм = В + n * b + 2 * m * Нм + 0,5, м

где В - отверстие моста, м;

n - число промежуточных опор моста;

b - толщина 1 опоры, м;

m - коэффициент заложения откосов. Так как высота моста равна 2,32 м , то m = 0;

Так как у данного вида моста количество опор равно 0,то формула примет следующий вид:

Лм = В + 0,5 = 20 + 0,5 = 20,5 м.

III) Определение размеров дорожной трубы.

На автомобильных дорогах бровка земляного полотна насыпей у безнапорных труб должна быть выше расчетного уровня воды на 0,5 м. (у напорных на 1 м). Трубы укладывают на дно лога, минимальная высота насыпей у безнапорных труб:

Нт = d + c + 0,5, м

где d - диаметр трубы (отверстие).

с - толщина стенок трубы, равна 0,1d м.

0,5 - минимальная толщина грунтовой засыпки над трубой.

Так как расчетный расход воды для трубы равен 4,8 м³/c, то исходя из специальной таблицы, диаметр трубы будет равен 2,0 метра.

Находим Нт:

Нт = 2 + 0,2 + 0,5 = 2,7 м

Минимальная отметка бровки земляного полотна дороги над трубой (Т) получается, если к отметке лога (Л) прибавить высоту насыпи у трубы (Нт).

Т = Л + Нт, м

T1 = 148,7 + 2,7 = 151,4

T2 = 144 + 2,7 = 146,7

Длина трубы (Лт) определяется по формуле:

Лт = Вз.п. + 2 * m * Нт, м

где Вз.п. - ширина земляного полотна. Для категории V-II-C она равна 8 м.

m - коэффициент заложения откосов насыпи, равен 1,5.

Лт = 8 + 2 * 1,5 * 2,7 = 16,1 м.

мост дорожный труба бровка

4. ИТОГИ РАСЧЕТОВ

Размещено на Allbest.ru