Файл: 1. Изыскания и проектирование железных дорог как научная дисциплина. Железная дорога как техническая система (пк 1, пк 4, пк 5).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 534
Скачиваний: 14
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
круглые железобетонные трубы отверстием 1,02,0 м одно-, двух- и трехочковые;
прямоугольные железобетонные трубы отверстием 1,04,0 м одно-, двухочковые;
прямоугольные бетонные трубы отверстием 2,06,0 м одно-, двухочковые;
круглые из гофрированного металла отверстием 1,53,0 м одно-, двух- и трехочковые;
сборные железобетонные мосты эстакадного типа;
железобетонные мосты с обсыпными устоями.
Малые мосты.
Подразделяют:
- по форме подмостового сечения отверстия (прямоугольные, трапециидальные),
- по числу пролетов (однопролетные, многопролетные),
- по материалу (жб, металлические, каменные, деревянные),
- по конструкции пролетных строений (балочные, арочные, рамные),
- по конструкции верхнего строения пути (на балласте, на поперечинах),
- по конструкции опор (массивные, свайные).
По условиям гидравлической работы малые мосты подразделяют на мосты с укрепленным и неукрепленным подмостовым руслом.
Мосты с укрепленным руслом и водопропускные трубы относят к одному типу сооружений, гидравлические расчеты основаны на гидравлике потока с неразмываемым руслом.
Предельная высота насыпи для размещения труб – 19 м (для гофрированных – 57 м). Сборные железобетонные мосты эстакадного типа сооружаются при высоте насыпи 28 м, а железобетонные мосты с обсыпными устоями – при высоте до 20 м.
Такие сооружения размещают во всех пониженных местах продольного профиля.
Часть земной поверхности, с которой атмосферные осадки стекают к пониженному месту на трассе ж.д. называют водосбором или бассейном.
Верхней границей водосбора является обычно главный или продольный водораздел
Нижней – трасса, участки которой в пределах каждого водосбора называют замыкающими створами.
Боковыми границами являются поперечные водоразделы.
Местоположение искусственных сооружений наиболее удобно определять с помощью одновременного анализа плана и продольного профиля трассы. Построение границ водосборов следует начинать от водораздельных точек.
22. Виды стока поверхностных вод и факторы его определяющие. Характеристики водосборных бассейнов и их влияние на процесс стока поверхностных вод (ПК-7.3.4).
Сток поверхностных вод представляет собой процесс стекания части атмосферных осадков по склонам и логам водосбора к его замыкающему створу.
По своему происхождению стоки могут быть:
ливневыми, снеговыми, смешанными
Цель расчета стока состоит в определении количества воды, притекающего к сооружению.
От этого зависит размер отверстия искусственного сооружения.
Сток дождевых паводков.
В процессе дождевого стока можно выделить следующие периоды:
1. В начале дождя все выпавшие осадки расходуются на смачивания растительности и впитываются почвой.
2.По мере водонасыщения почвы ее впитывающая способность уменьшается и часть выпавших осадков образует на поверхности водосбора лужи.
3.После заполнения впадин микрорельефа вода отдельными ручейками начинает стекать к пониженным местам
4.При продолжении дождя отдельные ручейки начинают сливаться вместе, образуя слой воды, стекающий со склонов водосбора в его русловую систему. Этот слой называется – слой водоотдачи.
Расход и объем притока воды зависят от общерайонных и местных факторов.
Общерайонные факторы – метеорологические условия района проектирования, которые определяют:
- продолжительность дождей
- их интенсивность (нарастание слоя осадков в единицу времени)
- количество выпадающих осадков
- неравномерность их выпадения во времени и по площади
- ветровой и температурный и влажностный режим воздуха
Местные факторы – геометрические и гидроморфологические характеристики водосбора.
К местным факторам относится также антропогенная деятельность человека (сельскохозяйственная обработка земли, лесоразработки, лесонасаждения, регулирование рек, создание искусственных водоемов, мелиорация).
К геометрическим характеристикам водосбора относится его форма.
Водосборы, образованные одним или двумя склонами, называются, соответственно одно- или двухскатными.
Водосборы, имеющие внутренние водоразделы и промежуточную русловую систему являются сложными и называются расчлененными.
Геометрическими характеристиками водосбора являются
- площадь водосбора
- длина
- уклон главного лога
- сумма длин логов промежуточной русловой системы
- средняя длина безрусловых склонов
- средний уклон склонов
- наибольший линейный размер водосбора
- среднее относительное заложение откосов берегов главного лога
К гидроморфологическим характеристикам относятся:
- коэффициент гидравлической шероховатости русла главного лога
- коэффициент гидравлической шероховатости склонов
- впитывающая способность почв (песок и глина- разная впитывающая способность)
- особенности микрорельефа
- наличие и характер растительного покрова
Озера и болота, расположенные на территории водосбора, аккумулируют часть выпадающих осадков, что вызывает уменьшение расхода и объема притока.
23. Основные положения теории стока поверхностных вод. Гидрограф стока. Методики расчета ливневого стока заданной вероятности превышения для проектирования малых искусственных сооружений (ПК-7.3.4).
Во время стока расход воды, притекающей к замыкающему створу, непрерывно изменяется, а в отдельные промежутки времени может оставаться постоянным.
Графическое изображение зависимости Q
(t) называют гидрографом стока.
Площадь гидрографа, ограниченная кривой Q(t) и осью абсцисс, численно равна объему стока W.
Отношение максимальной глубины слоя водоотдачи ко времени водоотдачи характеризует среднюю интенсивность водоотдачи
a1 = hв / tв
Интервал времени от момента появления до момента прекращения притока воды к замыкающему створу называют периодом стока. Он сдвинут во времени по отношению к периоду дождя или снеготаяния.
φ = Q / Qп – коэффициент полноты стока
γ - коэффициент, учитывающий неравномерность выпадение осадков по территории водосбора
Гидрограф полного стока
Обеспечение сохранности сооружения
Требования к сохранности сооружений можно разделить на две группы:
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ - требования по обеспечению безопасной эксплуатации сооружений под воздействием нагрузок водного потока
КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ – требования, обеспечивающие безопасную эксплуатацию сооружений подл воздействием статических и динамических нагрузок.
Гидравлические требования
1. для труб
Нормальными условиями эксплуатации труб является их работа в безнапорном режиме.
Нормы проектирования обязывают при выборе отверстия сооружения пропускать расчетный расход только при безнапорном режиме с определением определенного возвышения ∆ высшей точки внутренней поверхности трубы над уровнем воды.
СНиП 2.05.03-84
Для малых мостов
Для мостов должна обеспечиваться сохранность пролетных строений при пропуске водного потока.
СНиП 2.05.03-84 регламентирует минимальное возвышение низа пролетного строения над уровнем воды во входном сечении моста. ∆
Для выполнения рассматриваемого требования отметка бровки земляного полотна (отметка проектной линии) на подходах к мосту должна удовлетворять требованию
Где Нл - отметка дна лога в месте размещения сооружения
hвх - глубина воды во входном сечении моста, определяемая по известному напору
∆ - нормируемое возвышение низа пролетных строений над уровнем воды во входном сечении моста
с - строительная высота пролетного строения моста, отсчитываемая от низа конструкции в пролете до подошвы рельса,
d - расстояние от бровки земляного полотна до подошвы рельса, м, которое зависит от верхнего строения пути
Для мостов должна выполняться проверка на неразмываемость русла.
Необходимо, чтобы скорость воды при расчетном расходе была меньше максимально возможной (По условию неразмываемости русла) не менее чем на 20%.
где V - скорость течения воды в сооружении;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
a- коэф-т, учитывающий неравномерность распределения скоростей течения по живому сечению (для незатопленного водослива равен 1,0);
Wб- площадь живого сечения потока при глубине hб;
Vб - бытовая скорость течения.
24. Проектирование плана и продольного профиля железной дороги в пределах малых водопропускных сооружений (ПК-7.1.2, ПК-7.1.4, ПК-7.2.1, ПК-7.3.4).
Искусственные водопропускные сооружения размещаются на пересечении водотока с железной дорогой.
На выбор типа и размера сооружения влияют следующие факторы:
расходы и объемы притока воды с водосбора
высота насыпи, запроектированная в месте размещения сооружения
инженерно-геологические и климатические условия
Кроме того, на выбор типов и отверстий сооружений оказывают влияние:
возможность централизованного заводского изготовления деталей и конструкций
размещение индустриальных баз для строительства
наличие индустриальных сборно-монтажных средств возведения сооружений разных типов
условия доставки материалов, деталей и конструкций к местам возведения сооружений
сроки строительства дороги
Учитывая сравнительно большое количество малых водопропускных сооружений на трассе, целесообразно стремиться к сокращению числа типов и размеров сооружений на проектируемой линии.
Минимальная потребная высота насыпи по конструктивным условиям для размещения типовых труб колеблется от 1,2 до 4 м в зависимости от типа трубы и ее отверстия.