Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
PHỤ LỤC 5:TÍNH TOÁN KHẨU ĐỘ CỐNG

PHỤ LỤC 5:TÍNH TOÁN KHẨU ĐỘ CỐNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



Với



(4.15)

(4.16)



Trong đó:

+ hc: Chiều cao nước chảy trong cống tại chỗ thu hẹp.

+ hk: Chiều sâu phân giới.

+ c: Hệ số vận tốc khi cống làm việc không áp, đối với cửa cống thường

c=0,85.

 Xác định chiều sâu phân giới hk:

Chọn cống dùng để bố trí co đường kính d=1.50 m và miệng cống làm theo dạng

dòng chảy tính tốn:

hk    



Q2

9.862



 1.31

g �d 5 9.81�1.55



Tra bảng 7.20 trang 208, Giáo trình thiết kế đường ơtơ tập II, Nhà xuất bản

GTVT:

hk

 1.0

d

(không phải Nội suy)



Q2

�

5

g



d

tra ứng với



 hk= 1.0 x 1.50 = 1.5 m.

hc= 0.9hk = 0.9 x 1.5 = 1.35 m.

H = 2hc = 2 x 1.35 = 2.7 m.

Chọn cống loại II, ở cửa vào cống có một khoảng trống a = d/4 nhưng < 0.25 m.

Chọn a = 0.20 m.

hcv= d + 0.20 = 1.50 + 0.20 = 1.70 m.

Ta có: Ht = 2.7 m > 1.2hcv = 1.20 x 1.70 = 2.04 m.

=> Vậy cống làm việc ở chế độ không áp.

Vậy ta chọn cống tròn có đường kính d = 1.5m, cống chảy theo chế độ chảy không áp,

vận tốc nước chảy trong cống v = 5.57 m/s

(Vận tốc nước chảy trong cống được xác định như sau:

Q

Vc = ωc



Trong đó:

+ c: Diện tích nước chảy tại chỗ cong hẹp trong cống ứng với chiều cao h c, xác định

bằng cách tra đồ thị 7.4 trang 194, Giáo trình thiết kế đường ơtơ tập II:

Ta có:

c

2



hc 1.35



 0.9

d 1.50

 0.76 �  c  0.76 �1.52  1.71m2



d

Vậy vận tốc nước chảy:

Vc 



Q 9.86



 5.57 m / s

 c 1.71



Tính tốn khả năng thoát nước của cống đã chọn:

GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 60



SVTH: Trần Lý Hùng



Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



Chọn độ dốc cống ic = 2%, cần so sánh với ik.

Độ dốc phân giới ik được xác định như sau:

ik =



Q2

KK2



Kk: Đặc trưng lưu lượng, xác định bằng tra bảng 7.20 khi biết:

Q2

 1.31

g .d 5



Kk

= 1.0

K

d



với Kd = 24d8/3 = 24 x 1.58/3 = 70,76.

 Kk = 1.074 x Kd = 1.0 x 70.76 = 70.76.

ik 



9.862

 0.019

70.762

= 1.8% < ic = 2%



Như vậy khả năng thoát nước của cống là:

Qc = 

ω c 2gH

c



(4.19)



Trong đó:

- c: Hệ số vận tốc khi cống làm việc khơng áp. c = 0.85

- c: Diện tích dòng chảy ở chiều sâu phân giới hk.

- H = 2.70 m.

Như vậy khả năng thoát nước của cống là:

Qc  0.85 �1.71� 2 �9.81�2.7  10.57 m3 / s



Kết luận: Với cống 1.50 m đã thiết kế ở trên hoàn toàn đủ để thốt được lượng nước

tính tốn là 9.86 (m3/s.)

2. Tính tốn chiều dài cống.

Tính tốn cống địa hình tại lý trình: Km3+700.

Chiều dài của cống phụ thuộc chiều rộng nền đường, chiều cao đất đắp, độ dốc mái

taluy tại vị trí đặt cống.

Lc = Bn + 2.X.

Trong đó:

+ Bn: Chiều rộng nền đường, Bn = 9 m.

+X = Hđắp x 1.5

Hđắp: chiều cao đất đắp trên cống, tại Km3+700 có Hnền= 2.43

Do đó: Hđắp = Hn – D = 2.43 – 1.5 = 0.93 m

 Lc = Bn + 3 x Hđắp = 9 + 3 x 0.93= 11.79

Vậy chọn Lc= 12

Kiểm tra cao độ đất đắp trên cống:

 Đối với cống có áp

Hn= H + (0.5; Hađ) m

GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 61



SVTH: Trần Lý Hùng



Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



Hn: chiều cao nền đắp tại vị trí cống

H: chiều cao mực nước dâng trước cống

Hađ: bề dày áo đường; nếu Hađ > 0.5m thì:

Hn= H + Hađ

 Đối với cống khơng áp:

Hn= Hc + (0.5; Hađ) m

Hc: chiều cao đỉnh cống.

Ỡ đây cống làm việc theo chế độ không áp, Hađ = 0.68m :

Hn= 1.5 + 0.68 = 2.18 m

M thực tế chiều cao nền đắp trên cống Hn> 2.18m

Như vậy chiều cao đất đắp tại cống thỏa mãn..

3. Tính tốn gia cố cống.

Tính tốn cống địa hình tại lý trình: Km 3+380 đường kính cống d = 1.5 m

Lgc = 3 x d: Với d là khẩu độ của cống nên Lgc = 4.5 m tính từ cửa ra.

Ht > Hx + 0.5 m

Trong đó chiều sâu xói:

H x  2H



d

d  2.5Lgc



Trong đó:

+ H: Chiều sâu nước dâng trước cơng trình.

Để tính được Hx ta tra bảng 7.7 “Trong sổ tay thiết kế đường ôtô“ dựa trên quan hệ

Lgc /b và Hx/H.

Giả sử Lgc/b = 3 tra bảng ta được Hx/H = 0.65.

Nên: Hx = 0.65 x H = 0.65 x 2.7 = 1.755

Ht ≥ 0.65 x H + 0.5 = 1.755 + 0.5 = 2.255

Bảng5.1 : Tổng hợp tính toán và chọn khẩu độ cống của tuyến như sau:

STT



Lý trình



F

(km2)



Q

(m3/s)



Hn

(m)



Lc

(m)



LGC

(m)



Ht

(m)



Khẩu

độ



Số

lượng



6.91



2.8



12



3.6



1.904



1.2



1

cống



2.18



12



4.5



3.26



1.5



1

cống



1



Km2+00



00.14

5



3



Km3+676.06



0.199



9.86



Loại

cơng

trình

Cống

địa

hình



PHỤ LỤC 6:TÍNH TỐN RÃNH.



GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 62



SVTH: Trần Lý Hùng



Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ môn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



Để tính tốn rãnh, chọn kích thước sau đó kiểm tra khả năng thốt nước của

rãnh:

Chọn: b = 0,4m; m1 = m2 = m = 1; h0 = 0.4m.

B = b + 2mh0 = 0,4 + 2x1x0.4 = 1.20 m (B: đáy lớn hình thang).

Kiểm tra khả năng thoát nước của rãnh, nước mặt tập trung về rãnh trên suốt

chiều dài rãnh, dựa vào bình đồ và trắc dọc xác định được diện tích khu vực tụ nước

bằng cách khoanh đường phân thủy với đoạn dài nhất.

- Xác định lưu lượng thực tế nước chảy qua mặt cắt ngang của rãnh:

Q = Q1 + Q2

Trong đó:

Q1 : Phần lưu lượng nước đến rãnh từ ½ mặt đường.

Q2 : phần lưu lượng nước đến rãnh từ taluy nền đào.

Áp dụng công thức gần đúng để xác định Q.

Q = 0.56 (h - z) F.

Trong đó:

h : Chiều dày dòng chảy do mưa trong thời gian 30 phút, nhận được h = 35mm.

Z : Đặc trưng cho khả năng quyện nước bề mặt, z = 5.

F : Diện tích bề mặt dồn nước tới rãnh dọc. Theo thiết kế dọc tuyến tại các đoạn nền

đào cứ 300 ÷ 500m ta đặt 1 cống thốt nước ngang đường.

Ta có: F = F1 + F2.

Trong đó: F1 : diện tích phần mặt đường tích nước.

F2 : diện tích phần mặt taluy nền đào.

Xét trường hợp bất lợi nhất với chiều dài 500m đặt một cống thốt nước ngang đường.

Ta có: F1 = L.Bn / 2 = 500 x 9/2 = 2250 m2

Với Bn là chiều dài nền đường. Bn = 9m

F2 = L. h = 500 x 5 = 2500 m2

Với h là chiều cao ta luy nền đào. chọn h = 5m

Vậy lưu lượng thực tế là:

Q1 = 0.56 x (35-5) x2250x10-6 = 0.0126 m3/s.

Q2 = 0.56 x (35-5)x 2500x10-6 = 0.014 m3/s.

 Qtt = Q1 + Q2 = 0.0126 + 0.014 = 0.0266 m3/s.

- Xác định khả năng thoát nước của rãnh: Qtk = .V

Trong đó:

 : Diện tích rãnh,



  (b  m.h0 ).h0  (0.4  1 �0.4)0.4  0.32m 2

1

V  R 0 , 5 y i

n

V: vận tốc nước trong rãnh,



Trong đó: n : Hệ số nhám lòng rãnh; n = 0,02.

y : Hệ số trong công thức Sêzy, y = 1/6



GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 63



SVTH: Trần Lý Hùng



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

PHỤ LỤC 5:TÍNH TOÁN KHẨU ĐỘ CỐNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×