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 Нв, Нн – отметки земли в вершине лога и у искусственного сооружения, м;
Lл – длина главного лога, км; измеряется по карте в горизонталях.
В курсовой работе проектируется новая железная дорога в Мурманской области, которая расположена в 2 ливневом районе, группа V.
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.
Вр - 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.
Вразл - ширина разлива при наивысшем уровне воды заданной вероятности превышения, м, принимаемая кратной 3-5 ширины русла реки.
Пример расчета:
Вариант 2, ПК 117+50,00
F=40 ⋅ 0,25 =10 км2
‰
Qр =24 м3/с
Выбираю
Отверстие трубы 3м *2
hп= 2,4 м
hп+0,5= 2,9 м
8,37
высота насыпи по конструктивным условиям 2,97 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 км2 | уклон главного лога, Jл,‰ | расчетный расход, Qр, м3/с | высота подпора воды, hп, м | hп +0,5 | высота насыпей по осям сооружения, м | высота насыпи по констр условиям, м | тип сооружения | размер отверстия, м | Стоимость, тыс .руб |
| 03+00 | 4,1 | 2,45 | 2,95 | 2,97 | ПЖБТ | 1,5 | 310,6 | ||||
| 27+50 | 19,3 | 2,45 | 2,95 | 7,02 | 2,99 | ПЖБТ | 2*2 | 1098,068 | |||
| 60+00 | 15,4 | 2,45 | 2,95 | 4,72 | 3,02 | ПЖБТ | 2,5*2 | 1026,967 | |||
| 88+70 | 11,7 | 2,15 | 2,65 | 6,67 | 2,99 | ПЖБТ | 2*2 | 1243,966 | |||
| 115+50 | 11,2 | 2,3 | 2,8 | 6,42 | 3,02 | ПЖБТ | 2,5*2 | 1257,914 | |||
| 172+50 | 31,1 | 2,65 | 3,15 | 8,24 | 3,12 | ПЖБТ | 4*2 | 2043,241 | |||
| 200+00 | 2,1 | 2,6 | 4,94 | 2,99 | ПЖБТ | 2*2 | 576,8334 | ||||
| 217+00 | 2,1 | 1,8 | 2,3 | 2,84 | 2,97 | ПЖБТ | 1,5 | 254,4696 | |||
| 237+00 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 4,09 | 2,97 | ПЖБТ | 1,5 | 254,4696 | |||
| 255+00 | 7,9 | 2,4 | 2,9 | 3,34 | 2,99 | ПЖБТ | 2,0 | 317,2608 | |||
| Итого: | 8364,8 |
Таблица 5(продолжение)
Вариант 2
| номер сооружения | местоположение оси сооружения, ПК+…м | площадь водосбора, F км2 | уклон главного лога, Jл,‰ | расчетный расход, Qр, м3/с | высота подпора воды, hп, м | hп +0,5 | высота насыпей по осям сооружения, м | высота насыпи по констр условиям, м | тип сооружения | размер отверстия, м | Стоимость, тыс .руб |
| 03+00 | 4,1 | 2,45 | 2,95 | 2,97 | ПЖБТ | 1,5 | 310,6 | ||||
| 27+50 | 19,3 | 2,45 | 2,95 | 7,02 | 2,99 | ПЖБТ | 2*2 | 1098,068 | |||
| 60+00 | 13,5 | 2,25 | 2,75 | 4,02 | 2,99 | ПЖБТ | 2*2 | 785,3274 | |||
| 90+00 | 11,7 | 2,0 | 2,5 | 3,97 | 2,99 | ПЖБТ | 2*2 | 785,3274 | |||
| 117+50 | 2,4 | 2,9 | 8,37 | 2,99 | ПЖБТ | 2*2 | 1362,064 | ||||
| 150+00 | 7,5 | 1,9 | 2,4 | 9,54 | 2,97 | ПЖБТ | 1,5*2 | 966,897 | |||
| 172+50 | 10,8 | 2,15 | 2,65 | 11,86 | 2,99 | ПЖБТ | 2*2 | 1480,162 | |||
| 182+50 | 8,5 | 2,12 | 2,62 | 8,75 | 2,97 | ПЖБТ | 1,5*2 | 883,062 | |||
| 214+00 | 8,8 | 2,1 | 2,6 | 9,67 | 2,99 | ПЖБТ | 2 *2 | 1362,064 | |||
| 230+00 | 1,9 | 1,9 | 2,4 | 3,37 | 2,45 | ПЖБТ | 1,25 | 201,5928 | |||
| 247+00 | 2,5 | 1,8 | 2,3 | 3,77 | 2,43 | ПЖБТ | 1,0 | 171,8496 | |||
| 265+50 | 7,9 | 2,1 | 2,6 | 4,42 | 2,97 | ПЖБТ | 1,5*2 | 353,614 | |||
| Итого: | 9760,62 |
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 | 26,3 | 27,1 |
| Руководящий уклон | ip | ‰ | ||
| Коэффициент развития линии | l | - | 1,05 | 1,09 |
| Процент использования руководящего уклона | % ip | % | ||
| Минимальный радиус кривой | Rmin | м | ||
| Протяженность и удельное содержание кривых с минимальным радиусом в общей длине линии | LRmin | м | ||
| % | 6,8 | 7,4 | ||
| Протяженность и удельное содержание всех кривых в общей длине линии |  | м | 5092,91 | 7396,44 |
| % | 19,3 | 27,3 | ||
| Сумма углов поворота всех кривых |  | град | ||
| Средний радиус кривых | Rср | м | ||
| Сумма преодолеваемых высот в направлении ”туда” и “обратно” |  | м | 58,1 | 74,2 |
 | м | 74,2 | 89,4 |