Раздел 1 Определение расчетного расхода воды и отверстия водопропускной трубы

Курсовой проект

на тему: « Специальные вопросы проектирования автомобильных дорог »

 

 

Выполнила: ст. гр. 114310

Сегай Н.С.

 

Руковолитель: ст. преподаватель

Кононова Е.И.

 

Минск – 2014

Содержание

Введение

Раздел 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО РАСХОДА ВОДЫ И ОТВЕРСТИЯ ВОДОПРОПУСКНОЙ ТРУБЫ………………………………..

1.1 Определение расчетного расхода талых вод…………………………

1.1.1 Определение расчетного расхода талых вод по методике А.П. Лебедева…………………………………………………………………………….

1.2 Определение расчетного расхода ливневых вод…………………….

1.2.1 Определение расчетного расхода ливневых вод по методике Союздорпроекта…………………………………………………………………...

1.2.2 Определение расчетного расхода ливневых вод по А.П. Лебедеву...

1.2.3 Определение расчетного расхода от ливня по О.В. Андрееву…….

1.3 Построение графика зависимости расхода воды от глубины……..

1.4 Определение отверстия круглой железобетонной водопропускной трубы………………………………………………………………………………..

Раздел 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ………..

2.1 Определение длины трубы……………………………………………..

2.1.1 Определение длины трубы при заложении откоса насыпи m>1,5 и высоте откоса насыпи h_он 6 м………………………………………………

2.2 Назначение отметок лотка трубы……………………………………..

2.3 Выбор группы звена водопропускной трубы по несущей способности………………………………………………………………………...

2.4 Типы укрепления русел и откосов у труб…………………………….

2.5 Проектирование укрепления русла и откосов у водопропускных труб………………………………………………………………………………….

2.5.1 Определение размеров укрепление русла на выходе………………..

2.5.2 Укрепление русла на входе…………………………………………….

2.5.3 Укрепление откосов насыпей у трубы………………………………

2.6 Составление чертежа водопропускной трубы……………………….

2.7 Определение объемов работ по строительству водопропускной трубы………………………………………………………………………………..

2.7.1 Устройство тела трубы……………………………………………...

2.7.1.1 Бесфундаментные трубы без замены грунта под основание…..

2.7.1.2 Определение объемов работ по позициям 1.5, 1.6, 1.7 и 1.8……..

2.7.2 Устройство противофильтрационного экрана……………………

2.7.3 Устройство ковша размыва………………………………………….

2.7.4 Укрепление русла и откосов………………………………………….

Раздел 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА…………

3.1 Определение бытовых характеристик водотока……………………

3.2 Определение отверстия моста…………………………………………

3.2.1 Определение отверстия моста минимальной длины…………….

3.2.2 Определение пикетного положения начала и конца отверстия моста……………………………………………………………………………….

3.3 Проектирование струенаправляющих дамб…………………………

3.3.1 Расчет очертания оси СНД в плане…………………………………

3.3.2 Поперечный профиль струенаправляющих дамб…………………..

Введение

Курсовой проект по дисциплине «Специальные вопросы проектирования автомобильных дорог» посвящён решению важных вопросов проектирования автомобильных дорог. Таких как определение сбросного расхода на пересечении малого водотока и отверстия трубы, проектирование водопропускной трубы, проектирование мостового перехода. Решая эти задачи мы закрепляем теоритические знания по проектированию водопропускных сооружений.

Раздел 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО РАСХОДА ВОДЫ И ОТВЕРСТИЯ ВОДОПРОПУСКНОЙ ТРУБЫ

 

Отверстия водопропускных сооружений на пересечении малого водотока определяются величиной расхода заданной вероятности превышения при паводках от снеготаяния или ливня. Вероятность превышения паводка равна 2% – для дорог III категории.

 

Определение расчетного расхода талых вод

По методике А.П. Лебедева

 

В курсовом проекте расчетный расход талых вод вычисляется по формуле А.П. Лебедева.

Формула А.П. Лебедева имеет вид:

 

, м³/с (1.1.1)

 

где F – площадь водосбора, км²;

h_n – слой стока в фазе подъема половодья расчетной вероятности превышения 1% (табл. 1.1.1), мм;

a – коэффициент формы гидрографа (табл. 1.1.2);

g – коэффициент полноты гидрографа (табл. 1.1.2);

t_n – продолжительность подъема половодья в сутки максимальной интенсивности снеготаяния (в часах), складывается из продолжительности водоотдачи на склоны t_c (табл. 1.1.2) и продолжительности стекания по логу t_л, определяемой по формуле:

 

, ч (1.1.2)

 

где L – длина лога от водораздела до створа, км;

Q_З – расчетный расход, которым предварительно задаются, м³/с;

J_o – общий уклон лога от водораздела до створа, ‰;

l – коэффициент, зависящий от вероятности превышения, равен 1.0 – при ВП=1%,

d_л – коэффициент, учитывающий снижение расхода в связи с залесенностью бассейна f_л (табл. 1.1.3);

d_б – то же, в связи с заболоченностью бассейна (табл. 1.1.4).

 

Значение общей лесистости f_л может быть определено по карте лесистости зоны. Можно принять среднюю относительную лесистость f_л=0.35.

Для заданных района строительства и грунтов по табл. 1.1.1 определяем значение h_n =7 для ВП=1%.

Показатели a=0,1;g=0.77; d_л=0.722; d_б =1 принимают по табл. 1.1.2 и 1.1.3.

Задаваясь при первой попытке значением Q₃=F=1.8, определяют t_л по формуле (1.1.2) и затем находят t_n=t_л + t_c.

= =1.18 ч;

 

t_n=t_л + t_c =3+1.18=4,18 ч;

 

Вычисляем расход от таяния снега:

 

 

Полученный расход отличается от заданного на 0,01 м³/с, что составляет 1.0 %. Принимаем Q_сн=1,10 м³/с.

 

 

По несущей способности

В настоящее время в Республики Беларусь выпускают звенья круглой трубы железобетонные безнапорные диаметром 500 – 2000 мм для водопропускных сооружений на автомобильных дорогах. Расчетная длина звеньев труб 2500 мм.

Звенья труб рассчитаны на прочность и трещиностойкость как железобетонные изгибаемые элементы на действие нагрузок: давление грунта от веса насыпи, давление грунта от действия подвижной колесной нагрузки НК – 112, на собственный вес трубы.

τ

 

Рисунок 2.3 – Схема действия нагрузок на звено (а) и изгибающие моменты (б)

Применяем трубу ТВ120.25-1-П.

 

Укрепление русла на входе

Укрепление русла на входе, как правило, выполняется из одинаковых материалов как и на выходе. Размеры этого укрепления назначаются без расчета с учетом накопленного практикой дорожного строительства опыта. Укрепление на входе принимается в виде прямоугольника.

Длина укрепления русла на входе – 3,0м

Ширина укрепления русла на входе – 6,0м

Водопропускной трубы

Устройство тела трубы

Основные работы по устройству тела трубы приведены в таблице 2.7.1.

Таблица 2.7.1

Номер работы	Наименование работы по устройству тела трубы	Ед. изм.
1.1	Рытье котлована	м^3
1.2	Устройство щебеночной подготовки	м^3
1.3	Устройство фундамента из бетона В25	м^3
1.5	Монтаж звеньев труб	шт/м^3
1.6	Омоноличивание стыков звеньев строительным раствором	м^3
1.7	Гидроизоляция оклеечная стыков звеньев	м^3
1.9	Обратная засыпка котлована	м^3
1.10	Замена грунта под основание	м^3

 

Устройство ковша размыва

Устройство ковша размыва может включать работы, приведенные в таблице 2.7.3.

Таблица 2.7.3

Номер работы	Наименование работы по устройству ковша размыва	Ед. измерения
3.1	Разработка грунта под ковш размыва	м^3
3.2	Планировка поверхности под укрепление	м^2
3.3	Устройство щебеночной подготовки	м^3
3.4	Укладка бетона В25	м^3
3.6	Наброска камня	м^3

 

Так как предохранительный откос устраивается из монолитного бетона, то включаются работы 3.1 – 3.4 и 3.6, 3.7. Работа 3.1. Объем грунта определяется по формуле:

где Т – глубина ковша размыва;

В_п – ширина предохранительного откоса.

Работы 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5 определяются площадью предохранительного откоса с заложением 1:1,5.

 

Площадь планировки поверхности (работа 3.2) равна площади поверхности предохранительного откоса. Устройство щебеночной подготовки под укрепление толщиной 0,10м (работа 3.3):

;

Укладка бетона (работа 3.4) толщиной 0,12м:

Укрепление русла и откосов

Объемы работ по устройству укрепления русла и откосов определяют отдельно для русла на входе, на выходе, откосов на входе, на выходе. Для этого предварительно определяют площади укрепления по размерам укрепления на чертеже трубы. Тип укрепления русла и откосов принимается по заданию.

Укрепление откосов и русла на входе плитами ПК100.12.е включает работы 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.6, 4.8, 4.9.

В случае укрепления откосов необходимо определить длину укрепленного откоса при известной его высоте h_y и заложении откоса 1:m_о. Эта длина равна:

где h_y – высота укрепления откоса на входе (h_y11) и на выходе (h_y21), определяются расчетом (см. §2.1).

 

Таблица 2.7.4

Номер работы	Наименование работы по укреплению откосов на входе	Ед. изм.
4.1	Разработка грунта вручную	м^3
4.2	Планировка поверхности под укрепление откосов	м^2
4.3	Планировка поверхности под укрепление русла	м^2
4.4	Устройство щебеночной подготовки	м^2
4.6	Монтаж плит ПК100.12.е	м^2/шт
4.8	Монтаж блоков упоров	кг/шт
4.9	Укладка строительного раствора	м^3

 

Таблица 2.7.5

 

Таблица 2.7.6

 

Таблица 2.7.7

 

Таблица 2.7.8 – Ведомость объемов работ на устройство трубы ТВ 120.25-1

Номер	Наименование разделов и работ	Ед. измерения	Формула расчета	Общий объем
раз дела	работ
		Устройство тела трубы.
		Рытье котлована экскаватором в грунтах I группы	м^3	=3,6*4	14,40
		Устройство подушки из ПГС	м^3	=4,3*4	17,20
		Монтаж звеньев труб	м^3	=2,66*4	10,64
		Заполнение пазух ПГС	м^3	–	–
		Монолитный бетон лотка	м^3	=1,0*4	4,00
		Омоноличивание промежуточных стыков звеньев труб цементным раствором	м^3	=0,03*3	0,09
		Устройство защитного слоя из цементного раствора	м^3	=0,19*3	0,57
		Гидроизоляция обмазочная(тела трубы)	м^2	=25,5*4	102,00
		Гидроизоляция оклеечная (промежуточных стыков звеньев труб)	м^2	=2,4*3	7,20
		Обратная засыпка котлована	м^3	=1,3*4	5,20
		Устройство оголовков
		Рытье котлована экскаватором в грунтах I группы	м^3	=28,5*2	57,00
		Устройство щебеночной подготовки	м^3	=0,45*2	0,90
		Устройство подушки из ПГС	м^3	=16,3*2	32,60
		Монтаж портальных стенок блоков оголовков	м^3	=1,73*2	3,46
		Монтаж откосных крыльев	м^3	=1,55*2	3,10
		Омоноличивание стыков цементным раствором и устройство защитного слоя из цементного раствора	м^3	=0,15*2	0,30
		Гидроизоляция обмазочная	м^2	=27,9*2	55,80
		Гидроизоляция оклеечная	м^2	=1,2*2	2,40
		Устройство лотка из бетона В 20	м^3	=1,0*2	2,00
		Обратная засыпка котлована	м^3	=7,9*2	15,80
		Укрепление откосов на входе
		Разработка грунта вручную	м^3	=11,19*0,13	1,45
		Подсыпка растительного грунта	м^3	=11,19*0,10	1,12
		Планировка поверхности под укрепление откосов	м^2	11,19	11,19
		Укладка нетканого синтетического материала с семенами трав	м^2	11,19	11,19
		Подсыпка растительного грунта	м^3	=11,19*0,03	0,34
		Укрепление русла на входе
		Разработка грунта вручную	м^3	=18,47*0,2	3,69
		Планировка поверхности под укрепление русла	м^2	18,47	18,47
		Укладка щебеночного основания	м^2	=18,47*0,1	1,85
		Укладка бетона	м^3	=18,47*0,1	1,85
		Укрепление откосов на выходе
		Разработка грунта вручную	м^3	=5,99*0,13	0,78
		Подсыпка растительного грунта	м^3	=5,99*0,1	0,60
		Планировка поверхности под укрепление русла	м^2	5,99	5,99
		Укладка нетканого синтетического материала с семенами трав	м^2	5,99	5,99
		Подсыпка растительного грунта	м^3	=5,99*0,03	0,18
		Укрепление русла на выходе
		Разработка грунта вручную	м^3	=15,41*0,2	3,08
		Планировка поверхности под укрепление русла	м^2	15,41	15,41
		Укладка щебеночного основания	м^2	=15,41*0,1	1,54
		Укладка бетона	м^3	=15,41*0,1	1,54
		Устройство ковша размыва
		Разработка грунта экскаватором в грунтах I группы (ковш размыва)	м^3	=12,46+14,96*0,3	16,95
		Планировка поверхности ковша размыва	м^2	=2*14,96	29,92
		Наброска камня в ковше размыва	м^3	2,55	2,55
		Укрепление откоса ковша размыва устройством каменной наброски	м^3	=14,96*0,3	4,49

 

Определение отверстия моста

 

Отверстие моста – расстояние между откосами конусов подходов или откосами струенаправляющих дамб по расчетному уровню высоких вод за вычетом ширины промежуточных опор.

На равнинных реках отверстие моста меньше ширины разлива воды в паводок, так как поймы частично или полностью перекрываются насыпями подходов. Вследствие этого под мостом происходит стеснение потока.

Степень стеснения потока равна отношению расхода, который проходит через поперечное сечение водотока (русла, поймы) под мостом, к расходу, который проходил через это сечение в бытовых условиях (до строительства мостового перехода).

Стеснение потока вызывает общие размывы русла, пойм.

Коэффициент общего размыва под мостом равен отношению площади живого сечения после общего размыва к площади живого сечения до размыва или отношению средней глубины воды в русле после размыва к средней глубине воды до размыва.

По величина коэффициента общего размыва, как правило, не должна превышать 2,0. При морфометрической основе определения расчетного расхода коэффициент общего размыва следует принимать не более 1,75.

При проектировании мостовых переходов возможны три случая расчета отверстия моста:

– определение отверстия моста минимальной длины;

– определение отверстия моста с уширенным руслом;

– определение отверстия моста с сохранением пойм.

 

Конца отверстия моста

В курсовом проекте рассматривают реку с одной правосторонней поймой. Для этого случая пикетное положение начала отверстия моста вычисляют по формуле:

,

где РК(БРл) – пикетное положение левой бровки русла (по заданию);

 

Пикетное положение конца отверстия моста:

где l_Мi – отверстие моста для принятого случая.

 

Мостового перехода

Составим схему моста.

Судоходный пролет должен обеспечить ширину подмостового габарита В. Для класса реки VI В=60 м. Если принять ширину опоры 2,0 м, то судоходный пролет должен быть не менее 62 м. Примем его равным 63 м.

Примем схему в нашем случае схему 42+63+42.

Так как русло имеет ширину 82 м, то судоходный пролет расположим над серединой русла. Назначим в начале моста один пролет длиной 24 м. После него расположим неразрезное сталежелезобетонное пролетное строение (42+63+42) м. Середина пролета длиной 63 м расположится на пикете

Остальные пролеты имеют общую длину 260,2-(24+42+63+42)=70,63 м. Примем 2 пролета длиной 42 м. Общая длина моста 265,2 м, что больше требуемой длины на 5,2 м. Увеличим ширину укрепления у подошвы конуса левого подхода (у начала моста) на 2,6 м, у подошвы конуса правого подхода на 2,6. .

Таким образом, схема моста 42+42+84+42+2*42. Длина моста 265,2 м. Начало на пикете (49+59,68), конец моста на пикете (49+59,68)+265,2=(52+24,88)

Габарит моста на дороге III технической категории равен Г=10,0.

 

Чертеж «План мостового перехода»

 

Чертеж «План мостового перехода» формата А4хn выполняется в масштабе 1:500.

Чертеж «План мостового перехода» включает положение русла, насыпи подходов, струенаправляющие дамбы, срезку поймы.

Мост изображается в виде двух параллельных относительно оси перехода линий. Указывается начало (29+64,14) и конец(31+86,14) моста.

Бровки насыпи подхода относительно оси наносятся параллельными линиями как продолжение границ моста. Положение подошвы откоса относительно бровки рассчитывается в соответствии с высотой насыпи и заложением откоса. На откосе с высотой больше ограничивающей отметки Н_п наносится берма шириной 4 м. Показывается укрепление откоса.

 

 

Заключение

Мы определили сбросной расход на пересечении малого водотока и отверстия трубы, определили расчётные расходы от таяния снега и ливня. Запроектировали водопропускную трубу, назначили укрепления откосов и русла, определили объёмы работ по устройству водопропускной трубы. Запроектировали мостовой переход, струенаправляющие дамбы, составили продольный и поперечный профиля мостового перехода. Был достаточно детально разработан план мостового перехода

 

Литература

 

1. ТКП 45-3.03-19 (2006) – Автомобильные дороги. Нормы проектирования. – Минск, 2006.

2. ТКП 200-2009. Автомобильные дороги. Земляное полотно. Правила проектирования. – Минск, 2009.

3. ВСН 24-87. Определение максимальных расходов талых и ливневых вод на малых водотоках БССР. Миндорстрой БССР. 1987г. – 15 с.

4. ТКП 45-3.03-232-2011 (02250) – Мосты и трубы. Строительные нормы проектирования. – Минск, 2011.

5. Типовой проект Б3.008.1-2.08. Трубы железобетонные диаметром 500-2000 м для водопропускных сооружений на автомобильных дорогах. Минск. 2008.

6. Типовой проект Б3.503.1-8.04 «Укрепление водопропускных сооружений на автомобильных дорогах». Минск, 2004.

 

Курсовой проект

на тему: « Специальные вопросы проектирования автомобильных дорог »

 

 

Выполнила: ст. гр. 114310

Сегай Н.С.

 

Руковолитель: ст. преподаватель

Кононова Е.И.

 

Минск – 2014

Содержание

Введение

Раздел 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО РАСХОДА ВОДЫ И ОТВЕРСТИЯ ВОДОПРОПУСКНОЙ ТРУБЫ………………………………..

1.1 Определение расчетного расхода талых вод…………………………

1.1.1 Определение расчетного расхода талых вод по методике А.П. Лебедева…………………………………………………………………………….

1.2 Определение расчетного расхода ливневых вод…………………….

1.2.1 Определение расчетного расхода ливневых вод по методике Союздорпроекта…………………………………………………………………...

1.2.2 Определение расчетного расхода ливневых вод по А.П. Лебедеву...

1.2.3 Определение расчетного расхода от ливня по О.В. Андрееву…….

1.3 Построение графика зависимости расхода воды от глубины……..

1.4 Определение отверстия круглой железобетонной водопропускной трубы………………………………………………………………………………..

Раздел 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ………..

2.1 Определение длины трубы……………………………………………..

2.1.1 Определение длины трубы при заложении откоса насыпи m>1,5 и высоте откоса насыпи h_он 6 м………………………………………………

2.2 Назначение отметок лотка трубы……………………………………..

2.3 Выбор группы звена водопропускной трубы по несущей способности………………………………………………………………………...

2.4 Типы укрепления русел и откосов у труб…………………………….

2.5 Проектирование укрепления русла и откосов у водопропускных труб………………………………………………………………………………….

2.5.1 Определение размеров укрепление русла на выходе………………..

2.5.2 Укрепление русла на входе…………………………………………….

2.5.3 Укрепление откосов насыпей у трубы………………………………

2.6 Составление чертежа водопропускной трубы……………………….

2.7 Определение объемов работ по строительству водопропускной трубы………………………………………………………………………………..

2.7.1 Устройство тела трубы……………………………………………...

2.7.1.1 Бесфундаментные трубы без замены грунта под основание…..

2.7.1.2 Определение объемов работ по позициям 1.5, 1.6, 1.7 и 1.8……..

2.7.2 Устройство противофильтрационного экрана……………………

2.7.3 Устройство ковша размыва………………………………………….

2.7.4 Укрепление русла и откосов………………………………………….

Раздел 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА…………

3.1 Определение бытовых характеристик водотока……………………

3.2 Определение отверстия моста…………………………………………

3.2.1 Определение отверстия моста минимальной длины…………….

3.2.2 Определение пикетного положения начала и конца отверстия моста……………………………………………………………………………….

3.3 Проектирование струенаправляющих дамб…………………………

3.3.1 Расчет очертания оси СНД в плане…………………………………

3.3.2 Поперечный профиль струенаправляющих дамб…………………..

Введение

Курсовой проект по дисциплине «Специальные вопросы проектирования автомобильных дорог» посвящён решению важных вопросов проектирования автомобильных дорог. Таких как определение сбросного расхода на пересечении малого водотока и отверстия трубы, проектирование водопропускной трубы, проектирование мостового перехода. Решая эти задачи мы закрепляем теоритические знания по проектированию водопропускных сооружений.

Раздел 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО РАСХОДА ВОДЫ И ОТВЕРСТИЯ ВОДОПРОПУСКНОЙ ТРУБЫ

 

Отверстия водопропускных сооружений на пересечении малого водотока определяются величиной расхода заданной вероятности превышения при паводках от снеготаяния или ливня. Вероятность превышения паводка равна 2% – для дорог III категории.