Гидравлика водопропускных рубчатых сооружений

Документальные учебные фильмы. Серия «Физика».

 

 

 1.1.    Для пропуска воды на пересечениях водотоков с полотном дорог устраивают водопропускные сооружения, которые в зависимости от местных условий (топографических, гидравлических и геологических) могут быть различных типов. К ним относятся трубы, мосты, лотки, дюкеры, фильтрующие и переливные насыпи. На автомобильных дорогах низших категорий допускают перелив воды через полотно дороги по специальным лоткам, являющимся одновременно и проезжей частью дороги.



Для отвода воды от земляного полотна к ближайшему водопропускному сооружению, а также перехвата воды на склоне косогора у дороги устраивают специальные водоотводные канавы.



На автомобильных дорогах используют также комплекс устройств, уводящих воду с проезжей части дороги и разделительных полос.



Водопропускные сооружения делят на малые, средние и большие. Рассматриваются малые сооружения: трубы, малые мосты полной длиной до 25 м, лотки, дюкеры, переливные и фильтрующие насыпи, а также водоотводные устройства и канаву.



1.2.    Водопропускные трубы подразделяют по материалу — бетонные, железобетонные, металлические (обычно из тонкого гофрированного металла), по форме сечения — круглые, прямоугольные, овоидальные.



В настоящее время в основном применяют круглые (отверстия от 0,75 до 2,0 м) и прямоугольные (отверстия от 1,0 до 6,0 м) бетонные и железобетонные трубы, а также круглые металлические гофрированные трубы (отверстия 1,5; 2,0 и 3,0 м).



Особое место занимают трубы для северной климатической зоны, для которых нормы устанавливают более жесткие требования, в том числе и для гидравлической работы.



Трубы обычно имеют входные и выходные оголовки, обеспечивающие более благоприятные гидравлические условия. Однако благодаря простоте устройства и монтажа гофрированные металлические трубы в большинстве случаев применяют без оголовков.



При малых расходах воды рационально применение всех типов труб без оголовков. Подробно расчеты водопропускных труб изложены в гл. 5.



1.3.    Малые мосты различают в зависимости от материала (каменные и железобетонные), а также от конструкции пролетных строений (балочные, арочные, рамные) и опор (с массивными опорами, стоечные). Они могут иметь укрепленные и неукрепленные русла (в большинстве случаев укрепленные). Современные малые мосты обычно бывают эстакадного типа с пролетами 3, 6, 9, 12 и 15 м.



Ввиду высокой грузонапряженности современных дорог малые мосты и трубы достаточно часто могут располагаться под острым углом к оси дороги, т. е. могут быть так называемыми «косыми» сооружениями.



1.4.    Лотки —закрытые и открытые прямоугольные водоотводы — устраивают на железных дорогах между шпалами для пропуска малых расходов воды при высоте насыпи, недостаточной для укладки круглых труб, а также продольного водоотвода. Лотки выполняют из бетона и железобетона отверстиями 0,50—0,75 м. На автомобильных дорогах открытые лотковые сооружения устраивают на переливаемых насыпях для пропуска воды непосредственно через полотно дороги (см. гл. 8).


1.5.    В ряде случаев, особенно при малых расходах и отсутствии в воде взвешенных и влекомых наносов, на дорогах используют фильтрующие насыпи, имеющие фильтрующую прослойку из крупных камней в теле земляного полотна, или комбинированные сооружения, состоящие из трубы и фильтрующей насыпи.


1.6.    Для пропуска небольших расходов воды при зарегулированном стоке (преимущественно на мелкой мелиоративной сети) под низкими насыпями или мелкими выемками устраивают дюкеры. Дюкер состоит из двух колодцев, расположенных по обеим сторонам дороги, соединенных трубой под полотнбм.

Для защиты сооружений от карчехода применяют улавливающие устройства (решетки, свайные ряды и т. п.).

1.7.    Наиболее распространенный тип водопропускных сооружений — трубы. Они не нарушают целостности земляного полотна, могут применяться на любых сочетаниях плана и профиля дороги, индустриальны, удобны для применения механизации при их сооружении и достаточно экономичны. Широкое распространение в последнее время получили гофрированные трубы, отличающиеся высокой экономичностью и обеспечивающие условия быстрого возведения сооружений. Применение водопропускных труб обычно ограничивается недостаточной высотой насыпи. По конструктивным соображениям устройство труб возможно при высоте насыпи более 1,5 м. Другой причиной, ограничивающей возможность применения труб, является высокая мутность потока, угрожающая заилением сооружения.



Железобетонные мосты также применимы при любых сочетаниях плана и профиля дороги. Преимущество мостов по сравнению с трубами — возможность их использования при меньшей высоте насыпи. Малые мосты экономически целесообразны при малых высотах насыпей и относительно больших расходах воды через их отверстия. Открытые лотковые сооружения и переливные насыпи обычно бывают рациональны на автомобильных дорогах низших категории. Их применение для указанных условий обычно обеспечивает экономический эффект без снижения надежности работы.

 

Видеотека

Яндекс.Метрика