Приложение 12. Гидравлические расчеты

Приложение 12
(к пп. 3.2; 4.8)

Гидравлические расчеты

Основные принципы гидравлических расчетов гофрированных труб

Гидравлический расчет гофрированных труб производится в соответствии с указаниями, изложенными в "Руководстве по гидравлическим расчетам малых искусственных сооружений" (М., "Транспорт", 1974)*, со следующими коррективами.

1. Уклоны гофрированных труб должны быть равны или больше критических, но не меньше i = 0,01. В противном случае возможно снижение пропускной способности труб, уточняемое расчетом.

2. Коэффициенты расхода при безнапорном режиме для гофрированных труб следует принимать в зависимости от типа входного оголовка по табл. 1.

Таблица 1

Тип входного оголовка	Коэффициенты расхода
Без оголовка (с вертикальным срезом и срезом параллельно откосу)	0,33
Раструбный с углом раструбности альфа_р = 20°	0,36

При заданном типе входного оголовка расчетные расходы круглых труб, соответствующие заполнению входного сечения для железных дорог и для автомобильных, а также наибольшие расходы труб на железных дорогах, соответствующие заполнению , определяют по величине параметров расхода (табл. 2).

Таблица 2

Заполнение входного сечения h_вх ---- D	Параметр расхода труб П_Q при типах входных оголовков
	без оголовка		раструбный с углом раструбности альфа_р = 20°
	с вертикальным срезом	со срезом параллельно откосу
0,75	0,275	0,35	0,305
0,9	0,360	0,41	0,440
1,0	0,415	0,45	0,495

Гидравлические расчеты нижнего бьефа труб, уложенных в теле насыпи

В зависимости от принятого варианта отвода воды расчеты выполняются в такой последовательности.

1. При отводе воды по берме и укрепленным откосам насыпи:

1.1. Назначают коэффициент заложения низового откоса бермы или насыпи . По условиям устойчивости откоса с учетом воздействия на него потока целесообразно принимать .

1.2. Определяют согласно указаниям гл. IV "Руководства" глубину и скорость на выходе из трубы.

1.3. Определяют минимальный размер бермы вдоль потока по формуле, полученной из уравнения свободного падения тела

,

где и - соответственно средняя скорость и глубина на выходе из трубы;

1,2 - коэффициент запаса;

g - ускорение силы тяжести.

1.4. По скорости (учитывается увеличение скорости на берме за счет растекания) определяют согласно табл. II-6 "Руководства" тип укрепления бермы.

1.5. Находят ширину растекания потока на берме и откосе насыпи

,

где - ширина растекания потока в створе, проекция расстояния которого от выхода из трубы равна х;

D - диаметр трубы;

Q - расход в сооружении; при этом наибольший расход (для железных дорог) подставляют без изменения, а расчетный для учета ошибки увеличивают на 30%;

- эталонный расход, т.е. расход при прохождении которого критическая глубина на трубе ;

- длина бермы.

1.6. Определяют среднюю глубину потока у подошвы насыпи из уравнения Шези, считая (в запас), что на откосе установится равномерный режим течения, и заменяя истинное поперечное сечение потока равновеликим прямоугольником:

,

где n - коэффициент шереховатости, принимаемый для бетонных укреплений равным 0,016;

- коэффициент заложения низового откоса бермы или насыпи.

1.7. Находят среднюю скорость потока у подошвы откоса

.

1.8. По скорости у подошвы насыпи согласно табл. II-6 "Руководства" определяют тип укрепления откоса бермы (насыпи) и укрепления, расположенного у подошвы насыпи.

1.9. Назначают тип выходного русла за подошвой насыпи