Изыскание и проектирование автомобильной дороги: Якутск - Покровск

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный университет»

Кафедра: Автомобильные дороги

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Инженерная гидрология. Гидравлические расчеты водопропускных сооружений»

на тему

«Изыскание и проектирование автомобильной дороги: Якутск - Покровск»

Выполнила: ст-ка гр. АД (б)-11

Кузьмина А.В.

Руководитель проектирования:

Кормилицына Л.В.

Хабаровск 2013



Реферат

Курсовой работа содержит графический материал на одном листе формата А1, одном не форматном листе миллиметровой бумаги и на двух листах кальки пояснительную записку на 32 листах машинного текста формата А4, 5 таблиц, список использованных источников 3.

В курсовом проекте рассмотрены вопросы проектирования основных элементов автомобильной дороги Республики Саха (Якутии). Проектирование выполнено в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85.

Для заданных начального и конечного участка дороги предложен вариант трассы, для которых произведены расчеты перспективной интенсивности движения, разбит пикетаж, составлена ведомость элементов плана трасы, установлены характеристики водосборных бассейнов, рассчитаны малые мосты и трубы, разработаны сокращенные продольные профиля, эпюры скоростей, графики коэффициентов аварийности, схемы полосы отвода и объемы земляных работ. По данным технико-экономического сравнения вариантов выбран основной вариант, для которого построен детальный продольный профиль.

Детально запроектирован поперечный профиль земляного полотна на ПК20+00,00, для которого произведены необходимые расчеты параметров земляного полотна, определены площади поперечного сечения и вычислены ширина постоянного и временного отвода земель.



Введение

Автомобильная дорога Якутск-Покровск предназначена для осуществления пассажирских и грузовых перевозок между центром республики Якутском и городом Нерюнгри.

Строительство автомобильной дороги позволит решить ряд социальных и экономических проблем, одна из которых обеспечение горожан экологически чистой сельскохозяйственной продукцией. Дорога позволит пустить автобусы междугороднего сообщения для перевозки и транспортировки грузов между городами.



1. Транспортно-экономическая характеристика

1.1 Экономика района проектирования

Являясь административным и культурным центром региона, Якутск не располагает сколько-нибудь развитой промышленностью. Основные отрасли являются поддерживающими жизнедеятельность города. Более половины (53,3 %) приходится на продукцию топливно-энергетического комплекса, 17,7 % -- пищевой промышленности, 11,1 % -- алмазогранильного производства, 4,3 % -- промышленности строительных материалов, 3,2 % -- на продукцию металлообработки.

Торговля

Столица Республики Саха -- город Якутск потребляет в три раза больше продуктов питания, чем вся остальная Якутия, а жители Якутска покупают товаров в четыре раза больше (в том числе, в 3 раза больше бытовой и компьютерной техники), чем вся остальная Якутия.

В Якутске сосредоточены крупные торговые компании Республики Саха, а также России, США, Китая, Канады, Европы и Австралии.

Транспорт

Якутск расположен на левом берегу реки Лены. Действует речной порт. Большая часть грузопотока в отсутствии железнодорожного транспорта проходит именно через речной порт. Кроме того, речной пассажирский транспорт связывает город с населенными пунктами Якутии в бассейне Лены: Олёкминском, Сангаром, Жиганском. В связи с экономическими и техническими причинами с 2008 года прекращены регулярные рейсы на Хандыгу.

Добраться автомобильным транспортом до Якутска сложно: федеральная трасса M56 «Лена» доходит до посёлка Нижний Бестях, расположенного на правом берегу Лены, напроти в Якутска. Сообщение с Якутском: летом -- грузопассажирский паром, зимой (декабрь -- апрель) -- по льду реки, в период ледохода и ледостава сообщение возможно только по воздуху. Дорога имеет в основном гравийное покрытие. Участок Томмот -- Качикатцы требует полной реконструкции, в связи с интенсивной эксплуатацией и отсутствием надлежащего технического обслуживания покрытие дороги полностью разбито. Частично действует федеральная автодорога «Колыма» (Якутск -- Магадан), в 2008 году ведётся ликвидация грунтовых разрывов. В 2007 году автодорога «Вилюй» (Якутск --

Вилюйск -- Мирный -- Ленск -- Усть-Кут -- Тулун) включена в список федеральных дорог. Однако фактически такой дороги не существует. Участок Ленск -- Усть-Кут является зимником, по которому автомобильное сообщение возможно около трёх месяцев в году. На участке Якутск -- Мирный круглогодичное сообщение возможно только условно, в некоторых местах во время проливных дождей полотно дороги (как и в случае с автодорогой «Лена») превращается в болото. Остальные участки также нуждаются в реконструкции.

Активно ведётся строительство Амуро - Якутской железнодорожной магистрали (АЯМ). В настоящее время по железной дороге осуществляется пассажирское движение до ст. Томмот (570 км от раз. Бестужево на БАМе), грузовое -- до ст. Кюргелях (773 км), рабочее -- до ст. Кёрдем (925 км). По состоянию на конец 2010 г., уложена рельсошпальная решетка и открыто рабочее движение до ст. Кердем; просека трассы пробита на всем протяжении до ст. Нижний Бестях, где началось сооружение самой станции. К концу 2011 г. планируется зайти с укладкой пути на ст. Нижний Бестях. Прием в постоянную эксплуатацию участка Томмот - Нижний Бестях планируется в 2012--2013 г. Относительно конечного пункта магистрали принято решение о строительстве совмещённого железнодорожно-автомобильного моста через Лену в районе Табаги и вокзала непосредственно в Якутске. Возведение моста планировалось начать в 2010 году.

В городе действуют два аэропорта: «Якутск» (основной; осуществляет внутренние республиканские, российские и международные рейсы) и «Маган» (запасной; расположен в одноимённом пригородном посёлке).

1.2 Транспортная сеть

Автомобильный транспорт также играет очень важную роль для республики, так как, при крайне недостаточном развитии железных дорог, автодороги зачастую являются единственными наземными путями сообщения. Автотранспорт в Якутии развит достаточно хорошо. Его главная уязвимая черта -- опять-таки сезонность, так как в республике крайне мало хороших круглогодичных дорог, и большая часть грузоперевозок ведётся по зимникам.

Сеть автомобильных дорог на территории республики имеет протяжённость свыше 30 тыс. км, из которых более половины представлены временными (сезонными) дорогами -- автозимниками. Она включает 21,8 тыс. км (65 %) дорог общего пользования, из них с твёрдым покрытием -- 7,6 тыс. км. Для республики, в её масштабах, характерно слабое развитие автодорожной сети, территориальная изолированность отдельных дорог, а также значительное развитие ведомственной дорожной сети, которая фактически выполняет функции ав тодорог общего пользования. Транспортной связью по автодорогам с твёрдым покрытием обеспечены только 16 улусов (районов) из 33. Практически вся сеть автомобильных дорог в районах, расположенных в арктических широтах, представлена зимниками с периодами эксплуатации до 8 и менее месяцев в году, то есть зимой дорожная сеть в Якутии резко возрастает за счёт зимников. Недостатки временных дорог очевидны и огромны, но есть и некоторые преимущества. Так, их обустройство не требует значительных капитальных вложений и времени -- по сравнению со строительством категорийных дорог круглогодичного действия. Также они имеют экологические преимущества: при их сооружении не наносится значительного ущерба окружающей среде в зоне вечной мерзлоты.

Зимники в Якутии прокладываются, как правило, по каждой крупной реке (например, Колыма, Индигирка, Яна), а внутри районов -- практически к каждому населённому пункту, благо их на Севере немного. Протяжённость таких трасс составляет от нескольких сот (Асыма -- Сангар -- 310 км) до нескольких тысяч километров: например, трассы Удачный -- Саскылах -- Юрюнг-Хая (1364 км), Хандыга -- Батагай -- Усть-Куйга (1262 км).

Особое место в автодорожной и вообще транспортной сети республики занимает автодорога «Лена» (автомобильный АЯМ), по которой осуществляется регулярная автодорожная связь с другими регионами России. Движение по ней от железнодорожных станций Нерюнгри и Томмот очень интенсивное, что вызывает большую нагрузку и быстрое приведение в негодное состояние, особенно летом в дождливую погоду. Между тем трасса построена по нормативам 30-х -- 50-х годов и не рассчитана на такое интенсивное движение большегрузных фур. Реконструкция и капитальный ремонт автодороги, который сейчас проводится, отнесён к приоритетным проектам по формированию опорной дорожной сети республики.

водосборный бассейн мост труба



2. Определение характеристик водосборного бассейна и расчетного расхода стока

2.1 Определение площади бассейна

Лист кальки накладывается на карту и обводятся границы водосборного бассейна. Полученный план водосборного бассейна (в масштабе карты) накладывается на лист миллиметровой бумаги. Отмечают и пересчитывают все целые квадратные сантиметры (, которые поместились на плане. На оставшейся площади плана водосборного бассейна отмечают и пересчитывают количество квадратиков размером 0,5?0,5 см (, затем пересчитывают оставшиеся неполные квадратики размером 0,5?0,5 см (. Площадь водосборного бассейна ( определяется по формуле

F=N1*q1+N2*q2+*N3*q2=39*0,01+44*0,0025+65**0,0025=0,58 км2

где q1 - площадь (в масштабе карты) 1 см2, равная 0,01 км2; q2 - площадь (в масштабе карты) 0,25 см2, равная 0,0025 км2; N1,N2,N3 - количество квадратов каждого размера, соответственно равных 28, 35, 31.

2.2 Определение длины и среднего уклона главного лога

Нанесенный на карте в горизонталях тальвег разбивается на ряд примерно прямых участков. Для упрощения расчетов начала и концы участков назначают на горизонталях. Определяются отметки начал и концов участков и строится развернутый продольный профиль главного лога.

Измеряется длина первого (от дороги) участка и откладывается в соответствующем масштабе на развернутом продольном профиле главного лога. Против начала и конца участка записываются их высотные отметки. То же самое проделывается со следующим участком, и так далее до вершины главного лога.

Длина главного лога (м) определяется по формуле:

L==750+160=910,00 (м),

Где lj - длины i-го участка тальвега

В общем случае средний уклон главного лога определяется по формуле:

i===0,0091,

где Hвр - отметка верхней точки тальвега, равная 72 м; Hс - отметка лога у сооружения, равная 63,68 м; L - длина главного лога, равная 910,00 м.

2.3 Определение уклона лога у сооружения

Уклон лога у сооружения рассчитывается по формуле

iс===0,0066,

где Hв,Hн - отметки точек выше и ниже сооружения, соответственно равные 64,00 м и 62,00 м; Lтр - длина трассы, равная 300,00 м.

2.4 Определение глубины лога перед искусственным сооружением

Из двух отметок правого и левого водоразделов по оси дороги выбираем наименьшую и определяем глубину лога:



hл=Hлев-Hс, если Hлев<Hпр,

hл=Hпр-Hс, если Hпр<Hлев.

hл=Hпр-Hc=67,62-66,00=2,32

2.5 Определение коэффициентов заложения склонов лога

Коэффициент заложения правого склона

mпр===158,29

Коэффициент заложения левого склона

mл===107,54

2.6 Определение коэффициентов залесенности, заболоченности и озерности

Площади озер, болот, лесов определяются аналогично площади водосборного бассейна - с помощью палетки, графическим или иным способом. Причем лес и кустарник на болотах в лесных угодьях не включается. Расчет ведется по следующим формулам

где fоз - коэффициент озерности, %; Siоз - площадь водной поверхности i-го озера, 0 км2; F - площадь водосборного бассейна, 0,58 км2.

Коэффициент заболоченности определяется по формуле



где fб - коэффициент заболоченности, %; Siб - площадь водной поверхности i-го болота, 0 км2; F - площадь водосборного бассейна, 0,58 км2.

Коэффициент залесенности определяется по формуле:

где fл - коэффициент залесенности, %; Siл - площадь поверхности, занимаемая i-м лесом, 0,58 км2; F - площадь водосборного бассейна, 0,58 км2.

Таблица 1. Ведомость характеристик водосборных бассейнов.

Характеристика бассейна, единицы измерения	Водопропускные сооружения
	1	2
Пикетажное положение	07+00	15+30
Площадь бассейна, км2	0,58	0,87
Длина главного лога, км	0,91	1,31
Отметка лога у сооружения, м	63,68	61,12
Отметка вершины лога, м	72,00	70,00
Уклон главного лога, д.ед.	0,0091	0,0067
Уклон лога у сооружения, д.ед.	0,0066	0,004
Отметка водораздела по оси дороги, м: - правого - левого	67,62 66,00	66,00 62,92
Пикетажное положение водораздела по оси дороги: - правого - левого	00+00 09+80	09+80 17+50
Косина сооружения, град	63	59
Глубина лога у сооружения, м	2,32	1,8
Коэффициент заложения склонов по оси дороги: - правого - левого	158,29 107,54	96,6 104,76
Коэффициент залесенности, %	100	100
Коэффициент заболоченности, %	0	0
Коэффициент озерности, %	0	0

2.7 Определение расчетного расхода стока с малых водосборов

2.7.1 Расчет расхода ливневого стока

Максимальный расход ливневых вод Qл определяется по формуле:

Qл=16,7*?расч*F*?=16,7*0,82*1,84*0,37=9,43 (м3/с),

где ?расч - расчетная интенсивность ливня, зависящая от вероятности превышения, продолжительности ливня и района строительства дороги, равная 2,337 мм/мин; F - площадь водосбора, равная 0,58 км2; ? - коэффициент редукции, вычисляемый по формуле:

?===0,37

Расчетная интенсивность дождя различной вероятности превышения определяется по формуле:

?расч=?час*K1=0,82*1,84=1,51,

где ?час - интенсивность ливня часовой продолжительности, выбираемая из таблицы Союздорпроекта для ливневого района, номер которого устанавливают по карте, равная 2,85 мм/мин; Kt - коэффициент, который осуществляет переход от ливня часовой продолжительности к расчетной интенсивности ?расч, выбираемый из таблицы, составленной на основе использования принципа предельных интенсивностей, заключающегося в теоретическом установлении наиболее опасной продолжительности ливня, равной времени добегания воды, выпавшей в начале ливня в наиболее удаленной (от сооружения) точке водосбора, до малого моста или трубы, и вероятности превышения паводка, равный 2%.

Расчеты результатов ливневого стока сводим в таблицу 2:

Таблица 2. Ведомость расчета ливневого стока

Местоположение ПК+…, м	Площадь бассейна, км2	Часовая интенсивность дождя, мм/мин	Коэффициент Кt	Расход ливневого стока, м3/с
07+00	0,58	0,82	1,84	9,43
15+30	0,87	0,82	1,25	8,66

2.7.2 Расчет расхода стока талых вод

Расчёт стока талых вод вычисляется по формуле:

где - коэффициент дружности половодья в районе проектирования автомобильной дороги (Камчатская область), принимаем равным 0,01; - расчётный слой стока весенних вод той же вероятности превышения, что и расчётный расход; n - показатель учитывающий климатическую зону для Дальнего востока и Восточной Сибири равный 0,17; - коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в залесённых бассейнах

где - залесённость водосбора 100%; - коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в заболоченных бассейнах



где - заболоченность водосбора 0%;

Слой стока устанавливается на основе натуральных наблюдений. В связи с тем, что натуральные наблюдения за стоком талых вод с малых водосборов практически не производились, можно воспользоваться картой, где приведены значения лишь средних слоёв стока. Переход к слоям стока расчётной вероятности превышения осуществляем путём введения множителя , выбранного для соответствующего коэффициента вариации , определяемого по карте и равного 1,0. Коэффициент асимметрии для равнинных водосборов принимается равным 2. Вероятность превышения для III технической категории для труб равна 2%. Окончательно он равен 1,80.

Результаты расчёта стока талых вод заносим в таблицу 3:

Таблица 3. Ведомость расчета стока талых вод

Местоположение ПК+…, м	Площадь бассейна, км2	Расчетный слой стока талых вод hр, мм	Коэффициенты	Расход стока талых вод, м3/с
			c?	Kр	?1	?2
07+00	0,58	4	1	4	0,0099	1,00	0,02
15+30	0,87	4	1	4	0,0099	1,00	0,03

2.7.3 Определение расчетного расхода стока

Из двух расходов - ливневого стока и стока талых вод - выбираем наибольший и принимаем его в качестве расчётного расхода для выполнения расчёта малых мостов и труб.



Таблица 4. Ведомость расчетного расхода стока

Местоположение ПК+…, м	Площадь бассейна, км2	Расход ливневого стока, м3/с	Расход стока талых вод, м3/с	Расчетный расход стока, м3/с
03+80	0,41	11,09	3,4	11,09
09+00	0,07	3,09	0,63	3,09



3. Проектирование и гидравлический расчет типовых водопропускных труб (круглых и прямоугольных)

3.1 Гидравлический расчет отверстий труб

3.1.1 Подбор отверстия типовых круглых труб

Подбор отверстий типовой круглой трубы покажем на примере водосборного бассейна на ПК 07+00,00.

Расчётный расход для сооружения Qр = 9,43м3/с.

Труб а должна работать в безнапорном режиме, т. е. Н 1,2d, т.к. максимально возможный диаметр типовых круглых труб составляет 2,0 м, то при обеспечении безнапорного режима подпор воды перед трубой не должен противоречить условию из:

;

Максимальное значение подпора, соответствующее безнапорному режиму, приведенное в таблице 3, (приложение), 1,55 м. Этому подпору соответствует расход QI= 9,5 м3/с.

Следовательно, необходимое количество отверстий в сооружении (очков) можно определить по формуле:

;

где n - количество отверстий в сооружении, что при округлении (всегда в большую сторону до целых чисел) соответствует 1 отверстию (очка).

Расчётный расход на 2 отверстия (очка) определяется по формуле



м3/с

где - расчётный расход на 2 отверстия (очка).

3.1.2 Расчет пропускной способности типовой круглой трубы

Расчет пропускной способности круглой трубы выполняется по формуле

,

где - расчёт пропускной способности круглой трубы; - площадь сжатого сечения потока в трубе, вычисляемая в сжатом сечении м2; g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2; Н - подпор воды перед трубой, равный 1,55 м.

Так как в формуле имеются два неизвестных и Н, то при расчётах воспользуемся данными таблицы 3 (приложение) и графика рис.2.

Первоначальное значение подпора определим по таблице 3(приложение) для известного уже нам расхода на 9,43 м3/с, этому значению расхода соответствует подпор воды перед трубой Н=1,55м.

Для определения величины предварительно находим отношение hc/d. Так как hc=0,5H то отношение hc/d определяется

где hc - толщина сжатого сечения; d - диаметр трубы, равный 2,0 м.

На графике рис.2 откладываем на оси ординат полученное значение отношения и проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой и определим соответствующее ему значение на оси абсцисс отношения , тогда определятся из отношения и равно

м2

Подставляем полученные значения в формулу и определяем пропускную способность трубы

м3/с;

Проверяем первое условие условие не выполняется.

Для увеличения пропускной способности трубы увеличиваем подпор воды перед трубой, т.е. из табл. 3 (приложение) выбираем следующее большее значение подпора H, равное 1,81 м.

Определяем соотношение

По графику рис. 2 находим соотношение , равное 0,34, отсюда w2=0,34*2,002=1,36 м2.

м3/с;

Проверяем первое условие

Условие выполняется.

Определяем скорость течения воды на выходе из трубы (по которой в дальнейшем будет производиться расчёт укрепления за трубой) по формуледля безнапорного режима

м/с;

Окончательно проектируем 2 - очковую трубу диаметром 2,0 м, глубиной воды перед трубой 1,81 м, и скоростью течения воды на выходе из трубы 3,58 м/с.

3.1.3 Расчет пропускной способности типовой прямоугольной трубы

Подбор отверстий типовых прямоугольных труб покажем на примере водосборного бассейна на ПК 07+00,00.

Расчётный расход для сооружения Qр=9,43 м3/с.

Для определения пропускной способности прямоугольной трубы в безнапорном режиме используем формулу

где b - ширины трубы взятая из таблицы 5(приложение); H - подпор воды перед трубой, м.

Первоначальный размер типовой прямоугольной трубы и подпор воды перед трубой принимаем для одноочковой трубы по табл.5(приложение), для Qр=9,43 м3/с. Данному расходу соответствует типоразмер трубы 4,0*2,5 и при подпоре H=1,32 м. Определяем пропускную способность трубы

м3/с

Проверяем первое условие

Условие не выполняется.

Следовательно, мы должны принять следующие большее значение подпора Н=1,48м. Определяем пропускную способность трубы

м3/с

Проверяем первое условие

Условие выполняется.

Определяем скорость течения воды на выходе из трубы по формуле:

м/с;

Окончательно проектируем 1-очковую трубу 4,0*2,5 с глубиной воды перед трубой Н=1,32м, и скорость течения воды на выходе их трубы V=3,40м/с.

Расчёт для остальных бассейнов проводим аналогичным способом.

3.2 Определение минимальной допускаемой насыпи у трубы

Для безнапорного режима определяется по формуле

,

где - высота трубы в свету (диаметр для круглой трубы), равняя 2,00 м; ? - толщина стенки звена круглой трубы или толщина плиты перекрытия у прямоугольной трубы, равная 0,16 м.

3.3 Определение длины трубы

Длина трубы зависит от высоты насыпи у трубы Hнас которая определяется по продольному профилю после его проектирования и которая должна быть не менее минимальной высоты насыпи у трубы.

Расчёт для круглой трубы первого варианта трассы на ПК 07+00,00.

При насыпи Ннас ? 6,00 м (2,66 ? 6,00) длина трубы без оголовка определяется по формуле

м

где В - ширина земляного полотна, равная 12,00; m - коэффициент заложения откосов земляного полотна, при отсутствии дополнительных требований принимается равным 1,5; iтр - уклон трубы, при отсутствии дополнительных требований принимается равным уклону лога у сооружения 0,01; n - толщина стенки оголовка, принимается равной 0,16 (первое и последнее звенья входят в оголовки на 0,5n; ? - угол косины сооружения, равный 63.

Конструктивная длина тела трубы

Конструктивная длина тела трубы определяется по формуле

м

где lвх зв - длина входного звена трубы, 1,32 м; lзв - длина звеньев трубы, равная 1,00 м; - величина зазоров между звеньями, принимается равной 0,03м; n - количество звеньев трубы, 16 (принимается в зависимости от длины звеньев).

Полная длина трубы определяется по формуле

м

где М - длина входного оголовка, 3,66 м; М1 - длина выходного оголовка, 3,66 м.

3.4 Определение отметки горизонта подпертых вод

Расчёт покажем на примере водосборного бассейна на ПК 03+60,00.

Отметка горизонта подпёртых вод определяется для выходного оголовка по формуле

м;

где НЛ - отметка лога у сооружения, 63,68 м; Н - подпор воды перед трубой 1,81 м.

Если глубина лога hл меньше, чем подпор воды перед трубой Н (hл<H), то во избежание перелива воды в соседний бассейн на низком водоразделе проектируется дамба, ширина которой и заложение откосов которой принимаются конструктивно Н=2-6 м; m=1:1,5 - 1:3).

Отметка верха дамбы у сооружения определяется по формуле

м;

где - отметка горизонта подпёртых вод, 65,49 м; Минимальный запас над уровнем воды, м.

Верх дамбы проектируется горизонтальный или с подъёмом вверх по склону прилегающей местности



4. Проектирование и гидравлический расчет типовых малых мостов

4.1 Определение нормальной (бытовой) глубины и средней в сечении скорости потока

Определение глубины потока покажем на примере водосборного бассейна, на ПК 07+00,00

По прил.2 устанавливаем коэффициент шероховатости для суходола

n = 0,035; =

Форму русла принимаем треугольную и определяем средний коэффициент заложения склонов по оси дороги определяется по формуле

;

где - средний коэффициент заложения склонов по оси дороги.

Определяем значение расчетной расходной характеристики по формуле

м3/с;

где Qр - расчётный расход стока ВП = 1%, равная 9,43 м3/с; - уклон лога у сооружения, равный 0,0066.

Используя способ подбора произвольно назначаем значение h1 = 1,0 м и последовательно вычисляем:

- Определяем площадь живого сечения по формуле

м2;



- Определяем площадь смоченного периметра по формуле

м;

- Определяем гидравлический радиус по формуле:

м;

- Скоростную характеристику определяем по прил.3:

м/с;

- Определяем расходную характеристику по формуле:

м2/с;

- Рассчитываем расхождение по формуле:

; > 5%

Так как расхождение между и > 5%, то повторяем весь расчёт для h2 =0,35 м:

- Определяем площадь живого сечения по формуле:

м2;

- Определяем площадь смоченного периметра по формуле:

м;

- Определяем гидравлический радиус по формуле:

м;

- Скоростную характеристику определяем по прил.3:

м/с;

- Определяем расходную характеристику по формуле:

м2/с;

- Рассчитываем расхождение по формуле:

< 5%

Так как расхождение между и < 5%, то нормальная глубина потока h0 =0,35 м;

- Рассчитываем скорость потока в логе при h0=0,35 м по формуле:

V0=W0* =6,79*=0,55 м/с,

что меньше допускаемой не размывающей скорости, равной 0,8 м/с в зависимости от типа грунта (гравий 5…10 мм), т.е. находится в рекомендуемых пределах.

Расчёт для остальных бассейнов проводим аналогичным образом.



4.2 Гидравлический расчет малых мостов

Рассчитать отверстие малого моста с откосными крыльями и подобрать тип укрепления подмостового русла для расчетного расхода Qрасч=9,43 м3/с. Бытовая глубина воды в логе h0=0,35 м, напор воды перед мостом H0=0,80 м.

1. По табл.1 устанавливаем, что устоям с откосными крыльями соответствует коэффициент расхода m=0,35, тогда по табл.4 критерий затопления N=0,80.

2. Проверяем условие затопления

то под мостовое русло является незаполненным и поэтому коэффициент затопления

3. Определяем размер отверстия моста по формуле

м

Принимаем ближайшее большее стандартное значение b1 = 8,6 м.

4. Определяем уточненное значение напора перед мостом по формуле

1. Условие не изменилось. По табл. устанавливаем, что К1=0,52 и по формуле определяем глубину в расчетном сечении:

Скорость потока в расчетном сечении может быть определена из условия неразрывности

По данным устанавливаем, что при Vрасч = 2,67 м/с и hрасч = 0,41 м под мостовое русло необходимо укрепить грунтом, стабилизированным битумом. Расчёт для остальных бассейнов мы проводим аналогичным образом.



Заключение

В результате выполнения курсовой работы по изысканию и проектированию автомобильной дороги Якутск - Покровск, третьей категории Хабаровского края разработаны: основные гидрографические характеристики водосборных бассейнов; расчетный расход стока; элементы потока и его характеристики; типы труб и мостов; бытовая глубина.



Список использованной литературы

1. Определение характеристик водосборного бассейна и расчетного расхода стока: Методическое указание к практическим занятиям и дипломному проекту малых дорожных водопропускных сооружений для студентов специальности 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы» всех форм обучения /Сост. В. П. Горбачев, Л. В. Кормилицына. - Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2008. - 29с.

2. Проектирование и гидравлический расчет типовых водопропускных труб. Методическое указание для студентов специальности 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы» всех форм обучения. / Сост. В. П. Горбачев, Л. В. Кормилицына. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та 2007.-21с.

3. Проектирование и гидравлический расчет типовых малых мостов. Методическое указание для студентов специальности 270206.65 «Автомобильные дороги и аэродромы» всех форм обучения./ Сост. В.П. Горбачев, Л.В. Кормилицына. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2011. - 40с.

Размещено на Allbest.ur