Виды искусственных сооружений на ЛД. Расчет дорожных водопропускных труб

Искусственные сооружения являются составляющей частью дороги. Устраиваются на пересечении трассы дороги суходолов, оврагов, постоянных водотоков.ИС бывают водопропускными (мосты, трубы и т.д.) и водоотводящими (кюветы, канавы, резервы). Основными видами искусственных сооружений на лесных дорогах являются мосты и трубы. Основная классификация искусственных сооружений осуществляется в зависимости от площади водосбора (бассейна), т.е. площадь территории, с которой протекает вода к автомобильной дороге в месте пересечения ею водотока: малые при F≤ 100км² и длине моста до 25 м, средние при F≤ 100 км² и длине моста 25-100м и большие при F> 100 км² и длине моста более 100м.

Кроме того выделяют следующие виды искусственных сооружений, которые используются на автомобильных догах:

- по прочности конструкции – капитальные, рассчитанные на долгое пользование, и временные – для непродолжительной эксплуатации;

- по материалам – металлические, каменные, бетонные, железобетонные, деревянные;

- по способу движения и методу проезда – автодорожные, железнодорожные с ездой поверху и понизу;

- по количеству пролетов и отверстий: для мостов – однопролетные, двух-пролетные и т.д.;

- по габаритам – габаритные и негабаритные;

По форме поперечного сечения лесовозных автомобильных дорогах применяют круглые, прямоугольные и треугольные трубы. Элементы труб: фундамент, звенья, входной и выходной оголовки. Оголовки обеспечивают сопряжение звеньев с откосами земляного полотна и создают условия для нормального протекания воды в трубе. Режим протекания воды в трубах устанавливают в зависимости от расхода воды Q и отверстия трубы. Различают безнапорный, полунапорный и напорный режимы.

Схема протекания потока через трубу: а – безнапорный режим; б – полунапорный режим; в – напорный режим

Безнапорный режим устанавливают при условии H < 1, 2 h _в, где h _в – высота входного сечения. При H > 1, 2 h _вустанавливается полунапорный режим, при H < 1, 4 h _в- напорный режим. В нашем случае устанавливается безнапорный режим.

Пропускная способность труб при безнапорном режиме:

где - коэффициент скорости, =0, 85; –площадь живого сечения, определяется при =0, 5 H; - ускорение свободного падения, =9, 81 м/с²; Н - высота подпора воды перед трубой, м; – глубина воды в сжатом сечении при безнапорном режиме, м.

Минимальную высоту насыпи определяют следующим образом:

где - толщина стенки трубы, м; а - запас высоты над трубой, а =0, 5м для безнапорных режимов протекания воды в трубах.

Длина трубы определяется по формуле:

где В – ширина земляного полотна, м В=8, 0 м; – высота насыпи у трубы, м; - коэффициент крутизны откоса насыпи, =1, 5; - диаметр трубы, м; М – длина оголовка, м, М =5, 01.