Размещение водопропускных сооружений, выбор их типа и размеров

Искусственные водопропускные сооружения размещаются на пересечении водостока с железной дорогой. Они делятся на малые, средние (длиной от 25 до 100 м.) и большие (длиной более 100 м.).

Выбор типа искусственного сооружения зависит от величины стока поверхностных вод, которая пропорциональна площади водосбора данного сооружения. Водосбор расположен с верховой стороны от трассы и ограничен по периметру линиями водоразделов и земляным полотном дороги. Границы и площади водосборов определяются по картам в горизонталях.

Установленные площади водосборов F измеряются в квадратных сантиметрах, а затем пересчитываются в квадратные километры:

F_(км²₎=F_(см²₎*0,25, (14)

где 0,25 – масштабный коэффициент.

 

Расчетный расход ливневого стока Qл следует определять по номограмме в зависимости от площади водосбора F, уклона главного лога Jл (‰), номера ливневого района и группы климатических районов:

, (15)

где Н_в, Н_н – отметки земли в вершине лога и у искусственного сооружения, м;

L_л – длина главного лога, км; измеряется по карте в горизонталях.

В курсовой работе проектируется новая железная дорога в Томской области, которая расположена в 4 ливневом районе, группа IV.

Типы искусственных сооружений подбираются с помощью графиков их водопропускной способности.

При выборе искусственного сооружения необходимо стремиться к минимальному количеству их типов и размеров с учетом стоимости изготовления, поставки, сооружения и содержания.

Отверстия больших и средних мостов, м, на постоянных водотоках определяются, приближенно по следующей формуле:

(16)

где р- коэффициент размыва, принимаемый равным 1,2.

В_р - ширина русла реки, м, принимается с учетом масштаба карты.

β - коэффициент, учитывающий соотношение средних глубин воды на пойме и в русле реки, принимаемый равным 0,04.

В_разл - ширина разлива при наивысшем уровне воды заданной вероятности превышения, м, принимаемая кратной 3-5 ширины русла реки.

Длина тела трубы определяется по следующим формулам, м:

 

при высоте насыпи меньшей или равной 6 м:

 

при высоте насыпи более 6 м:

 

где B – ширина основной площадки земляного полотна

– показатели крутизны соответственно нижней и верхней части насыпи

– высота насыпи по оси сооружения

Ведомость водопропускных сооружений сведена в таблицу 5.

 

 

Пример расчета:

Вариант 1, ПК 60+00,00

F=84 ⋅ 0,25 =21 км²

‰

Q_р =75 м³/с

Выбираю

Отверстие трубы 6 м.

h_п= 2,4 м

h_п+0,5= 2,9 м

3

высота насыпи по конструктивным условиям 2,99 м. (в зависимости от типа сооружения).

Все необходимые расчеты сведем в таблицу 5.

Таблица 5.

Ведомость водопропускных сооружений

Вариант 1

Номер сооружения	Местоположение оси сооружения, ПК+…м	Площадь водосбора, F, км^2	Уклон главного лога Iл, ^0/00	Расчетный расход Q1 %, м/с	Высота подпора воды hп, м	hп + 0,5	Высота насыпей по оси сооружений,м	Высота насыпей по конструктивным условиям,м	Тип сооружения	Размер отверстия сооружения, м	Стоимость сооружения, тыс.руб.
	60+00,00				2,4	2,9		2,95	ПБТ пвх	2*6	68,526
	70+00,00	1,5			2,65	3,15		3,37	КЖБТ		17,739
	129+50		-		-	-		-	ЖБМ
	150+00,00				2,4	2,9		4,16	КЖБТ		34,992
	200+00,00	4,5			2,8	3,3		3,78	ПЖБТ		40,095
	220+00,00	10,7			3,1	3,6		4,23	ПБТ пвх	2*6	68,526
	226+50,00	5,5			1,4	1,9		1,96	ПЖБТ		69,498
	250+00,00				2,8	3,3		3,38	ПЖБТ		40,095
	1939,471

 

Таблица №5.2. Расчет водопропускных сооружений для второй трассы

 

Номер сооружения	Местоположение оси сооружения, ПК+…м	Площадь водосбора, F, км^2	Уклон главного лога Iл, ^0/00	Расчетный расход Q1 %, м/с	Высота подпора воды hп, м	hп + 0,5	Высота насыпей по оси сооружений,м	Высота насыпей по конструктивным условиям,м	Тип сооружения	Размер отверстия сооружения, м	Стоимость сооружения, тыс.руб.
	60+00,00				2,4	2,9	3,0	3,85	ПБТ	2 6,0	88,695
	70+00,00	1,5			2,65	3,15	5,0	3,85	ПБТ	2 6,0	88,695
	105+50,00	20,25					7,0		ПБТ	2*6,0	88,695
	120+00,00	1,25			3,0	3,5	6,0	3,85	КЖБТ	2 2,0	34,992
	138+50,00	14,5			-	-	7,0	-	ЖБМ
	187+00,00				2,7	3,2	6,0	5,43	КЖБТ	2*2,0	34,992
	210+00,00	3,75			2,4	2,9	3,0	2,97	КЖБТ	2*2,0	34,992
	2871,061

 

Для каждого варианта определяются основные технические показатели, которые сводятся в таблицу 6.

Таблица 6.

Основные технические показатели трассы

Наименование показателя	Условное обозначение	Единицы измерения	Величина показателя
1 вариант	2 вариант
Длина линии	L	км	27,	27,75
Руководящий уклон	ip	‰
Коэффициент развития линии	l	-	1,10	1,12
Процент использования руководящего уклона	% ip	%
Минимальный радиус кривой	Rmin	м
Протяженность и удельное содержание кривых с минимальным радиусом в общей длине линии	LRmin	м
%		7,9
Протяженность и удельное содержание всех кривых в общей длине линии		м		9193,61
%
Сумма углов поворота всех кривых		град
Средний радиус кривых	Rср	м
Сумма преодолеваемых высот в направлении ”туда” и “обратно”		м	87,66	117,16
	м	102,66	132,16