Размещение и подбор типа и отверстия малых ИССО

Для обеспечения безопасности движения поездов и сохранения устойчивости земляного полотна вода, притекающая к земляному полотну по постоянно или периодически действующим водотокам, должна быть пропущена через полотно железной дороги либо отведена от него.

Для пропуска притекающей воды через железнодорожное полотно устраиваются водопропускные искусственные сооружения: мосты, трубы и лотки, а в некоторых случаях эстакады, акведуки, дюкеры и фильтрующие насыпи. Для отвода воды от земляного полотна применяются водоотводные устройства: нагорные и путевые канавы, отводящие воду к ближайшему искусственному сооружению, и специальные водоотводные канавы, отводящие воду в сторону от полотна.

Мосты и трубы являются наиболее распространенными типами водопропускных сооружений, так как в большинстве случаев они являются и экономически целесообразными.

а – круглая с коническим входным звеном и раструбным оголовком;

б – прямоугольная с раструбным оголовком с обратными стенками

Рис. 1 – Типы железобетонных и бетонных труб (фасад и план)

Искусственные сооружения размещаются на пересечениях железной дорогой рек, ручьев, логов, лощин, оврагов, заболоченных низин и вообще всех понижений местности, в которых протекает вода постоянно или периодически. При камеральном трассировании места размещения водопропускных сооружений устанавливается при сопоставлении продольного профиля с подробным планом трассы. На продольном профиле места размещения ИССО определяются понижениями местности, где имеются водотоки.

При размещении ИССО необходимо установить, в каком количестве будут притекать поверхностные воды к отдельным пониженным точкам местности, пересекаемым полотном дороги. Решение этой задачи должно производиться на основании обследования бассейнов водотоков.

Бассейном или водосбором искусственного сооружения называется территория, с которой вода может стекать к данному сооружению.

Каждый бассейн представляет собой понижающуюся к водопропускному сооружению часть местности, расположенную с верховой стороны от трассы и ограниченную по периметру линиями водоразделов и полотном дороги. Линия, соединяющая наиболее пониженные точки бассейна, называется логом бассейна. Боковые поверхности, ограниченные водоразделом и логом, называется склонамибассейна.

Искусственное сооружение размещается обычно в месте пересечения главного лога с полотном дороги.

Геометрические параметры водосбора:

1) Площадь F, км²;

2) Длина главного водотока L, км;

3) Уклон русла водотока J _л, ‰.

Сток бывает ливневый и снеговой. Расчет стока производим для бассейна среднего по площади. Для остальных бассейнов расход воды можно условно принять пропорциональным площади бассейна. Количество воды, притекающей с водосбора к водопропускному сооружению в единицу времени, называется расходом стока Q, м³/с.

Расчет расходов от ливневого стока.

Из приложения И /3./ по карте ливневых районов определяем группу ливневых районов – 5 и группу климатического района – III.

Расход воды Q_ном определяем по номограмме (приложение И рисунок ПИ.2) /3/ Полный расход рассчитываем по формуле:

, (1.15)

где k _л – поправочный коэффициент к расходу стока дождевых поводков. При вероятности превышения расхода 0, 33% k _л для глинистых грунтов и суглинистых водосбора принимается равным 1, 46 и для расчетного 1, 05.

Площадь водосбора:

F1=2 км²

Длина главного водотока:

L1=0, 7 км

Уклон русла водотока:

J1=18.57 ‰

Расчет расходов от снегового стока.

Из приложения И /3/ по карте-схеме определяем элементарный модуль снегового стока: С_1% = 1, 0.

Расход воды Q_ном определяем по номограмме (приложение И рисунок ПИ.4) /3/. Полный расход от снегового стока равен:

Расход воды от ливневого стока оказался больше чем от снегового стока. Поэтому за расчетный принимаем расход от ливневого стока.

Изначально задаемся условием, что все подбираемые ИССО будут круглыми железобетонными трубами. Отверстия труб подбираем по графикам их водопропускной способности (рисунок ПК.2 приложения К) /3/.

Принятое отверстие должно обеспечивать сохранность водопропускных сооружений и подходных насыпей при расчетном и наибольшем расходах воды. Подбор ИССО сводим в таблицу 1.8.

Площадь водосбора:

F2=1, 15 км²

Длина главного водотока:

L2=0, 7 км

Уклон русла водотока:

J2=42 ‰

Расчет расходов от снегового стока.

Из приложения И /3/ по карте-схеме определяем элементарный модуль снегового стока: С_1% = 1, 0.

Расход воды Q_ном определяем по номограмме (приложение И рисунок ПИ.4) /3/. Полный расход от снегового стока равен:

Расход воды от ливневого стока оказался больше чем от снегового стока. Поэтому за расчетный принимаем расход от ливневого стока.

Площадь водосбора:

F3=1, 45 км²

F3=4 км²

Длина главного водотока:

L3=0, 25 км

L3=2, 125км

Уклон русла водотока:

J3=12 ‰

Расчет расходов от снегового стока.

Из приложения И /3/ по карте-схеме определяем элементарный модуль снегового стока: С_1% = 1, 0.

Расход воды Q_ном определяем по номограмме (приложение И рисунок ПИ.4) /3/. Полный расход от снегового стока равен:

Расход воды от ливневого стока оказался больше чем от снегового стока. Поэтому за расчетный принимаем расход от ливневого стока.

Подбираем ИССО.