Расчет канав полотна трамвайных линий

Расчет канав полотна трамвайных линий

Размеры канав полотна трамвайных линий определяются с учетом необходимости пропускания наибольшего расчетного количества воды при заданной скорости и при условии, чтобы грунт или материал укрепления канав не размывался, а канавы не засорялись осаждающимися, взвешенными в воде частицами. Площадь живого сечения воды в канаве полотна трамвайных путей исчисляется по формуле:

Формула

где: Q – расход воды в канаве в м3/сек, определяемый в зависимости от площади и характеристики бассейна;

v – средняя скорость течения воды в м/сек, определяемая по формуле Шези:

Формула

где: c – эмпирический коэффициент, зависящий от грунта и подводного (гидравлического) радиуса потока;

R = ω/p – гидравлический радиус, прямо пропорциональный площади живого сечения и обратно пропорциональный смоченному периметру потока;

i – продольный уклон дна канавы;

p – смоченный периметр – длина смоченной поверхности по данному живому сечению.

Коэффициент c в формуле Шези определяется в зависимости от коэффициента шероховатости γ, принимаемого:

Для очень гладких стенок канав полотна трамвайных линий (гладкая цементная штукатурка, строганые доски): 0,06;

Для гладких стенок (бетонные и чугунные трубы, хорошая бетонировка, кирпичная кладка, нестроганые доски): 0,16;

Для шероховатых неотделанных стенок (посредственная бетонировка, бутовая кладка): 0,46;

Для грубо обделанных стенок канав полотна трамвайных линий (грубая бутовая кладка, грубая бетонировка, замощение булыжником, плотные незаросшие землистые грунты): 0,85;

Для земляных стенок в обычном состоянии (сюда относятся мощеные, но слегка заросшие русла): 1,30;

Для земляных стенок канав полотна трамвайных линий, оказывающих особо сильное сопротивление при плохом их состоянии, значительном количестве водорослей, скалистом с валунами или крупногалечном дне: 1,75.

Значение коэффициента с, подсчитанного по формуле:

Формула

принимается по табл. 1.

Таблица 1
Гидравлический радиусКоэффициент шероховатости γ
0,060,160,460,851,301,75
0,0568,550,728,418,112,89,9
0,1073,157,735,523,617,013,3
0,1575,361,539,727,219,915,8
0,2076,764,142,930,022,317,7
0,2577,665,945,332,224,219,3
0,3078,467,347,334,125,820,7
0,3579,068,448,835,727,222,0
0,4079,469,450,437,128,523,1
0,4579,870,251,638,429,624,1
0,5080,270,952,739,530,625,0
0,6080,772,154,641,432,526,7
0,7081,173,056,143,134,128,1
0,8081,573,857,444,635,529,4
0,9081,874,458,645,936,730,6
1,0082,075,059,647,037,831,6
1,5082,976,963,251,342,235,8
2,0083,478,165,654,345,338,9
3,0084,079,668,758,349,743,3
4,0084,480,570,761,052,746,4
5,0084,781,272,163,055,048,3
10,0085,382,875,968,561,656,0
20,0085,884,078,873,0.67,362,5

Для расчета канав полотна трамвайных линий определяют:

1. Поперечное сечение канавы, для которой вычисляют величину площади живого сечения воды ω с учетом необходимого запаса от уровня воды в канаве до верхнего края и равного обычно 0,1 м;

2. Длину смоченного периметра p;

3. Подводный гидравлический радиус R;

4. Продольный уклон канавы i;

5. Эмпирический коэффициент c;

6. Среднюю скорость течения воды v.

После этого находят расход воды в канаве полотна трамвайных линий Q = vω, который сравнивают с расчетным расходом, т. е. с таким, который канава должна пропустить. Он зависит от площади и бассейна стока. Уточненный расход не должен отличаться больше, чем на 5% от расчетного.

Кроме того, необходимо проверить устойчивость русла канавы полотна трамвайных линий на размыв.

Средняя скорость течения воды в канаве полотна трамвайных линий v близка к максимальной скорости течения воды по дну ее. Поэтому для того чтобы грунт или материал укрепления канавы не размывался, необходимо, чтобы расчетная скорость v не превышала максимально допустимой скорости течения v0, значения которой даны в табл. 2.

Табдица 2 — Максимально допустимая скорость течения воды v0
Грунт или род укрепления канавыСкорость в м/сек
допускаемая по днусредняя расчетная
Илистый грунт0,100,15
Мелкий песок, мягкая глина0,250,35
Песок средний и крупный, мелкий гравий, хрящ, лёсс, одиночная дерновка плашмя0,600,80
Супески, суглинки0,40–0,750,55–0,95
Глина средней плотности0,901,10
Крупный гравий, плотный песок с гравием, мелкая галька (до 2,5 см)1,01,25
Хрящеватый грунт крупная галька1,201,50
Плотная твердая глина, галька с камнем, мелкий камень, мягкие скальные породы, дерновка внахлестку1,501,80
Крупный камень, средние скальные породы, дерновка в стенку1,802,15
Слоистый горные породы разрушенные, одиночная ростовая2,152,50
Слоистые горные породы неразрушенные, двойная мостовая3,103,50
Твердые скальный породы (неслоистого сложения), кирпичная кладка из железняка на цементном растворе4,004,50
Лоток из бутовой и бетонной кладок, каменная наброска в плетневых клетках4,505,00
Деревянный лоток6,006,60

Для предохранения канавы полотна трамвайных линий от осаждения взвешенных в воде частиц и засорения ими средняя скорость движения воды в канаве не должна быть меньше 0,10 м/сек.

Кюветам придается тот же уклон, что и полотну выемки трамвайных линий: при крутых уклонах – с соответствующим укреплением дна и откосов или с применением сооружений, понижающих скорость воды. Однако на горизонтальных площадках дну кювета придается уклон не менее 0,002.

Необходимость и характер укрепления дна и откосов кюветов и канав полотна трамвайных линий решаются исходя из следующих положений:

а) при малых расходах, трудноразмываемых грунтах и малых уклонах кюветы оставляются без укреплений;

б) в слабых легкоразмываемых грунтах;

в) при уклонах от 0,03 до 0,05, значительных расходах и разрываемых грунтах дно и откосы кюветов на высоту заполнения водой +0,1 м укрепляются мощением (на мху, навозе или соломе) или устанавливаются перепады;

г) при уклонах более 0,05 устраиваются перепады-кюветы. В трудноразмываемых грунтах (глинистые, щебеневатые), укрепляются кюветы лишь при значительных уклонах и расходах, при которых возникают скорости, опасные в отношении размыва. Необходимость и способ укрепления в этих случаях определяются на основе данных гидравлических расчетов.

Применяемая для полотна трамвайных линий наименьшая ширина дна и глубина кювета должны быть 0,4 м. Крутизна откосов принимается для кюветов:

а) полевых – 1:1,5;

б) внутренних при песчаных грунтах – 1:1,5; при прочих грунтах – 1:1,25;

в) нагорных канав – 1:1,5.

Закладка Постоянная ссылка.