Выбор расчетных строительных расходов

При продолжительности строительства до одного года основные работы целесообразно выполнять между максимальными паводками, что резко сокращает объемы работ по временным строительным сооружениям. Поэтому за расчетные строительные расходы принимаем:

а) при пропуске строительных расходов по отводному каналу расход Q_к = Q₂, соответствующий наибольшему уровню воды ∆₂, в межпаводковый период;

Q_к = Q₃ = 85 м³/с.

∆_к =∆₃ = 30,5 м

Н_к = Н₃ =2,0 м.

б) при пропуске строительных расходов по сжатому руслу для каждой очереди строительства в тот же межпаводковый период. При весеннем паводке это:

1 очередь

Q^I = Q₂ = 75 м³/с.

∆^I =∆₂ = 30,0 м

Н^I = Н₂ =1,5 м.

2 очередь

Q^II = Q₃ = 85 м³/с.

∆^II =∆₃ = 30,5 м

Н^II = Н₃ =2,0 м.

Сравнение вариантов пропуска строительных расходов.

Для сравнения вариантов пропуска строительных расходов и выбора одного из них в качестве основного необходимо провести соответствующие расчеты с оценкой стоимостных показателей.

Вариант пропуска строительных расходов по отводному каналу.

а) расчетные величины Q_к, ∆, Н принимаются по данным таблицы 6. допустимые скорости на размыв для грунтов поймы [V]_п определяется по СНиП 11-52-74 в зависимости от среднего размера частиц d_ср, и глубины воды в канале Н_к, ориентировочно принимаемой равной глубине воды в реке Н;

, где d_i, P_i – диаметр и процентное содержание частиц по весу

d_ср = (0,05*1+0,1*7+0,25*20+0,5*52+1,0*12+2,0*4+4,0*2+10,0*2)/100%

=0,8

[V]_п = 0,55 м/с.

б) размеры поперечного сечения канала.

Отметку дна выходного сечения канала можно принять равной отметке дна реки, то есть 28,5 м.

Площадь живого сечения канала:

, Q_k = Q₂, следовательно w_k=148,15 м²

ширина канала по дну:

= 70,08 м.

заложение откосов m =2.

Ширина канала по урезу воды:

b_y = b_k +2mH_k = 78,08 м.

После определения b_y и b_k для каждого характерного участка канала проектируют его поперечное сечение. Бровки канала должны быть на 0,5-1,0 м выше уровня воды (при большой глубине канала >5м, через 6-8 м предусматриваются бермы шириной 1,5-2,0 м).

Рис. 4. Поперечное сечение канала.

в) трасса канала выбирается с учетом рельефных условий, расположения перемычек, ограждающих котлованов под бетонные сооружения, и обеспечения устойчивости откосов и дна котлована с тем, чтобы не произошло суффозии или выпора грунта под действием фильтрационного потока воды из канала в котлован.

При бытовых скоростях реки, не превышающих 1 м/с, следует отдать предпочтение земляным перемычкам, возводимым из местного грунта. Отметки гребней верховой и низовой перемычек (∆_п^в, ∆^в_н) могут быть предварительно определены в соответствии с расчетным уровнем воды в створе плотины (∆_р):

- верховой ∆_п^в = ∆_р + z + а = 31,54, м

- низовой ∆^н_п = ∆_р + а =31,2, м

где = 0,018, м – скоростной напор

а = 0,8-1,0, м – запас для верхней перемычки;

а = 0,5-0,7, м – запас для низовой перемычки.

Расстояние между перемычками слагается из размера сооружения и запаса между сооружением и перемычками, равного 20-30 м, для размещения и проезда строительной техники при земляных и бетонных работах.

Рис.5. Расстояние между перемычками.

Устойчивость откосов и дна котлована будет обеспечена, если фактическая величина градиента фильтрационного потока, I_ф, будет меньше допустимого градиента I_доп.

I_доп. – допустимый градиент напора фильтрационного потока, который зависит от коэффициента неоднородности грунта.

Ось О-О находится перед понуром и водосливом.

20-30 м – технологический размер, необходимый для проезда техники и складирования строительных материалов.

Рис.7. Схема для определения оси отводного канала.

Напор над дном котлована равен:

∆_к - ∆_{дн. к.}= 30,5-26,0=4,5 м

3м – технологический размер, необходимый для проведения опалубочных работ.

Определяем расстояние от дна котлована до уреза воды в отводном канале:

м

Для построения продольного профиля по оси канала определяем уклон дна:

где: м – гидравлический радиус

м² – площадь живого сечения потока

м – смоченный периметр

- коэф. шероховатости Шези.

n = 0.025-0.03 – шероховатость канала.

Строим продольный профиль по оси канала, что необходимо для определения глубины выемки по трассе и определения объемов земляных работ.

Отметки уровня воды в канале в створах I-I и II-II определяются по формулам:

в створе I-I - ∆_к^I-I = ∆_р – L_0-I i_k =30,5-0,0003(11,6*20)=30,43 м

в створе II-II - ∆_к^II-II = ∆_р + L_0-II i_к =30,5 +0,00001*232=30,502 м

Бытовая отметка уровня воды в реке в створе II-II:

∆_р^II-II = ∆_р + L_0-II*i_р = 30,5+0,0003*(9*20) = 30,554

За расчетный уровень воды в створе II-II принимается наибольший уровень из двух (∆_к^II-II, ∆_р^II-II). Принятые уровни воды в створах I-I и II-II будут расчетными при определении отметок гребней низовой и верховой перемычек.

- верховой ∆_п^в = ∆^II-II_р + z + а = 30,554+0,045+1,0=32,14, м

- низовой ∆^н_п = ∆^I-I_р + а = 30,43+0,7=31,13, м

Определяем объемы земляных работ по временным сооружениям.

Объем тела перемычек определяется по формулам:

м³ м³

Длина перемычек определяется по стройгенплану.

l_в = 84 м; l_н = 82 м

Наибольшая площадь сечения перемычек равна:

м² м²

m₁, m₂ – заложение мокрого и сухого откосов (10,3)

Высоту верховой и низовой перемычек определяем по формулам:

Н_п^в = ∆_п^в-∆_{дн. р} = 3,04 м ; Н_п^н = ∆_п^н-∆_{дн. р} = 2,7 м

Объемы работ по отводному каналу определяются в табличной форме:

Таблица №7