Część opisowo-obliczeniowa

Transkrypt

1 Rodzaj opracowaia: Projekt techiczy odcikowej regulacji potoku Chodeickiego w km w ramach likwidacji szkód powodziowych i zabezpieczeia przeciwpowodziowego Miejscowość: Bochia Gmia: Miasto Bochia Część opisowo-obliczeiowa Projektował: Bochia, czerwiec lipiec 0

2 Zawartość opracowaia: I. CZĘŚĆ OPISOWA:. Wiadomości wstępe Cel i zakres opracowaia Podstawa prawa Opis stau istiejącego Obliczeia hydrologicze Obliczeia hydraulicze Opis rozwiązań projektowych Wskazówki dotyczące wykoawstwa robót Opis reperów roboczych Kubatura robót ziemych II. CZĘŚĆ RYSUNKOWA:. Orietacja w skali : z aiesioą powierzchią zlewi.. Sytuacja skala : Profil podłuży w skali : Przekroje poprzecze w skali : Rysuki szczegółowe typowe rozwiązaia projektowe. III. CZĘŚĆ KOSZTOWA:. Przedmiar robót.. Kosztorys iwestorski. I. SPECYFIKACJE TECHNICZNE WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT

3 . Wiadomości wstępe. Cel i zakres opracowaia. Celem iiejszego opracowaia jest projekt techiczy regulacji potoku i zabezpieczeia przeciwpowodziowego w górym jego biegu w km jako kotyuacja już zrealizowaych robót a odciku w dolym i środkowym. Dokumetacja techicza obejmuje swym zakresem iwetaryzację stau istiejącego, oceę potrzeb, iezbęde obliczeia hydrologicze i hydraulicze oraz rozwiązaia projektowe trasę regulacyją wraz z budowlami. Podstawa opracowaia. Podstawą opracowaia jest zleceie Gmiy Miasta Bochia. W opracowaiu wykorzystao astępujące materiały wyjściowe: mapę sytuacyjo-wysokościową w skali : 5 000, mapę sytuacyjo-wysokościową w skali : 000 wraz z aiesioymi rozwiązaiami projektowymi, 00 przekroje poprzecze w skali :, 00 rysuki szczegółowe.. Opis stau istiejącego. Potok Chodeicki jest prawobrzeżym dopływem rzeki Raba. Jego długość wyosi mb. Na całej swej długości płyie wzdłuż miejscowości Bochia Chodice. Zlewia potoku o powierzchi,80 km i długości około 3,0 km ma kształt wydłużoy o module dorzecza 0,60 km /km. Około 60,0 % jej powierzchi staowią gruty użytkowae roliczo (łąki, gruty ore, sady) oraz ieużytki. Na tereie zlewi występują gliy piaszczyste. 3

4 Góra część potoku Chodeickiego, tj. w km płyie dem głęboko wciętej doliy o stromych zboczach porośiętych drzewami i krzakami główie olchą i leszczyą. W tej części potoku spadki podłuże są dość duże, tj. średio około 30-40,0, co powoduje zaczą erozję deą i brzegową. Koryto potoku jest zdziczałe i zdewastowae; podmyte brzegi, oberwae zbocza. Średia szerokość w die około,00 m. W km potok Chodeicki płyie w tereie płaskim, a jego spadek podłuży waha się w graicach,50 8,50. Na odciku potok płyie w asypie, a jego do usytuowae jest około,0 m powyżej rzędej tereu (drogi) w sąsiedztwie. Szerokość da wyosi około 0,50 0,60 m, a głębokość około,0,3 m. Do potoku oraz skarpy w km tj. do przepustu 80 cm poiżej liii kolejowej są porośięte trawą. W roku 999 admiistrator potoku tj. Urząd Miasta w Bochi odciek w km poddał grutowej koserwacji, co zaczie przyczyiło się do usprawieia przepływu wód zwłaszcza wód powodziowych. W III kwartale 005 r. w km tj. od liii kolejowej do mostu a ulicy Karosek została wykoaa przez admiistratora potoku jego regulacja. Parametry regulacyje potoku a powyższym odciku to: szerokość da: w km b = 0,50 m, w km b = 0,80 m achyleie skarp: : m = : średia głębokość: t =, m, spadek iwelety da I = 8,50 oraz I = 6,0 w końcowej górej części odcika. Umocieie skarp i da staowią betoowe elemety, tj. korytka o wym. 0,50 x 0, 60 m w die potoku oraz płyty ażurowe o wym. 0,90 x 0,60 x 0,0 m oraz,3 x 0,8 x 0,0 m (w km ). W km +57 wykoao betoowy stopień gurt o wysokości H = 0,5 m. W km +566 a zamkięciu stopia gurtu wykoao stabilizacyjy betoowy gurt dey. 4

5 Na odciku regulacyjym, tj. w km w celu dostosowaia szerokości da potoku do istiejących przejazdów gospodarczych mostków wykoao zarówo od stroy wody dolej oraz górej rozszerzeia da do szerokości średio 0,90 m. W km +75 w roku 999 został w lewej skarpie potoku zabudoway przepust Ulga o średicy 60 cm mający a celu odprowadzeie poza przekrój potoku admiaru spiętrzoych wód przez istiejący przepust ramowy zabudoway pod liią kolejową, którego wymiary (H =,30 m, B =,0 m) ie są w staie przepuścić wody o żądaym prawdopodobieństwie. Aaliza hydraulicza istiejącego przepustu wykazała, że jego przepustowość jest iewystarczająca i w celu uikięcia jego przebudowy skomplikowaej techiczie i bardzo kosztowej w 006 roku zapropoowao i wykoao ie rozwiązaie techicze, tj. ujęcie odprowadzaych wód z przepustu Ulgi i odprowadzeie ich po półocej stroie asypu kolejowego do rowu koło Kasprzyka wykoaego i uregulowaego przez Urząd Miasta w roku 00, a stamtąd do rzeki Raby. Poadto w 006 roku wykoao rówież odcikową regulację potoku w km jako kotyuację z roku 005. W km istieje zabudoway stopień betoowy o wysokości H =,0 m. 5

6 3. Obliczeia hydrologicze. Z uwagi a brak obserwacji wodowskazowych a potoku Chodeickim obliczeia hydrologicze przeprowadzoo wzorami Iszkowskiego - przepływy charakterystycze iskie, atomiast wody wielkie powodziowe o określoym prawdopodobieństwie ich występowaia wzorami empiryczymi wg byłego Miisterstwa Robót Publiczych i Miisterstwa Komuikacji, wg Puzeta oraz według Raczyńskiego - Rozwody. A) Przepływy charakterystycze wg Iszkowskiego. F = 0,94 km przekrój w km +590 most a ulicy Karosek. P = 750 mm średi opad roczy dla stacji ombrometryczej Bochia z lat wg Potrzeby i iedobory wode w produkcji rośliej w zmieych warukach klimatyczych Polski tom. I. Aeks do materiałów pomociczych do projektowaia r 7/4. C s = 0,40 współczyik odpływu częścią górzysty, częścią pagórkowaty albo spadzisto-pagórkowaty. C w = 0,08 współczyik zależy od kategorii zlewi. = 0,80 współczyik zależy od stopia przepuszczalości grutu oraz rodzaju rośliości. m =5,0 współczyik zależy od rodzaju i wielkości zlewi. 6

7 a) Absolutie średia woda z ormalego roku. Q s = 0,037 x C s x P x F Q s = 0,009 m 3 /sek. b) Absolutie ajiższa woda. Q o = 0, x x Q s Q o = 0,004 m 3 /sek. c) Najiższa ormala woda. Q = 0,4 x x Q s Q = 0,008 m 3 /sek. d) Średia ormala woda. Q = 0,7 x x Q s Q = 0,005 m 3 /sek. e) Najwyższa wielka woda. Q 4 = C w x m x P x F Q 4 =,45 m 3 /sek. f) Wielka dorocza woda. Q 3 = 0,40 x Q 4 Q 3 = 0,58 m 3 /sek. g) Najwyższa wielka woda katastrofala. Q 4max =,3 x Q 4 Q 4max =,86 m 3 /sek. 7

8 B) Najwyższa wielka woda wg wzoru byłego Miisterstwa Robót Publiczych i Miisterstwa Komuikacji współczyik zależy od długości zlewi i rzeźby tereu = 5,35 współczyik uwzględiający stopień zalesieia =,00 Q max = F x x Q max = 5,03 m 3 /sek. C) Przepływy charakterystycze wg wzoru Puzeta. Q p% = p% x Q 50% Q 0, % x A 0,747 x P 0,536 x N 0,603 x J 0,075 A - powierzchia zlewi [km ] A =,03 km, P - średi opad roczy [mm] P = 750 mm, N - współczyik do wzoru Puzeta N = 60, J - średi spadek od źródeł do przekroju obliczeiowego [km] W = 0,06 km L =,40 km różica wysokości pomiędzy źródłem a wysokością badaego przekroju [km], długość cieku [km]. I I W 0,06 L,40 0,0443 Q 0,747 0,536 0,603 0,075 50% 0,0066 x 0,94 x 750 x 60 x 0, 0443 Q 50% = 0,8 m 3 /sek. 8

9 C C 3,07xW 0,0 A xl 0,066 3,07x0,06 0,0,03 x,40 0,73 0,73 0,066,876,00 C =,88 Wartość do wzoru Q p% = p% x Q 50% wg Puzeta za Ratomskim. φ 0% = 3,87 φ 5% = 5,7 φ % = 7, φ % = 8,5 Q % = 6,99 m 3 /sek. Q % = 5,84 m 3 /sek. Q 5% = 4,3 m 3 /sek. Q 0% = 3,7 m 3 /sek. D) Przepływy charakterystycze wg wzoru Raczyńskiego-Rozwody. Q p% = A a L m L - długość cieku [km] A - powierzchia zlewi [km ] a, m, - stałe wartości z tabel do wzoru Raczyńskiego Rozwody za Ratomskim. 9

10 Q % = 4,04 m 3 /sek. Q % =,9 m 3 /sek. Q 5% = 8,6 m 3 /sek. Q 0% = 6,8 m 3 /sek. Q 0% = 4,35 m 3 /sek. Q 50% =,0 m 3 /sek. E) Zestawieie przepływów charakterystyczych obliczoych wg metod empiryczych. Prawdopodobieństwo [%] MRP i MK Puzeta Raczyńskiego- Rozwody Iszkowskiego 5,03 6,99 4,04,86-5,84, ,3 8, ,7 6, ,35, ,8,0 0,58 Z powyższych obliczeń przyjmuje się astępujące ustaleia: budowle regulacyje (rzęda ubezpieczeia skarp) oraz szerokość da potoku ależy liczyć a wodę Q 0% wg Puzeta Q 0% = 3,7 m 3 /sek (przepływ miarodajy). 0

11 przekrój regulacyjy a apełieie potoku ależy liczyć a wodę Q 5% wg Puzeta Q 5% = 4,3 m 3 sek (przepływ kotroly). dla przekroju zamkiętego - odcika krytego potoku ależy liczyć a wodę Q % średio ważoą z przepływów wg Puzeta, MRPiMK oraz Raczyńskiego i Rozwody Q % = 8,69 m 3 /sek 4. Obliczeia hydraulicze. A) Obliczeie przepustowości koryta projektowaego dla Q k = Q 5%. Przekrój obliczeiowy r w km +600 Dae wyjściowe do obliczeń: szerokość da b =,0 m achyleie skarp : m = :,5 średia głębokość koryta potoku t =,0 m średi spadek da potoku a rozpatrywaym odciku I = 0,004 współczyik szorstkości = 0,05 ; apełieie h =,00 m. = 40,00 F = b x h + m x h F =,50 m O zw = b x h x O zw = 4,60 m m R = F O zw,50 4,60 R = 0,54

12 obl obl Sprawdzamy: 3 x R x I 40,0 x 0,66 x0,064 obl =,69 m/sek Q = F x Q =,50 x,69 Q = 4,3 m 3 /sek Q 5% = 4,3 m 3 /sek A zatem założoe parametry projektowaego koryta potoku są prawidłowe gwaratujące przepuszczeie wody Q 5% (przepływ kotroly). Rzęda ubezpieczeia skarp a wysokości,00 m powyżej rzędej da potoku jest prawidłowa gwaratująca przepuszczeie wody Q 0% (przepływ miarodajy). B) Obliczeie przepustowości koryta projektowaego dla Q k = Q 5%. Przekrój obliczeiowy r w km +40 (elemety betoowe) Dae wyjściowe do obliczeń: szerokość da b =,5 m achyleie skarp : m = : 0 średia głębokość koryta potoku t =,00 m średi spadek da potoku a rozpatrywaym odciku I = 0,033 współczyik szorstkości = 0,03 ; apełieie h = 0,50 m. = 76,90 F = b x h F = 0,75 m O zw = b + h O zw =,50 m

13 R = F O zw 0,75,50 R = 0,30 obl obl 3 x R x I 76,90 x 0,45 x0,8 obl = 6,3 m/sek Sprawdzamy: Q = F x Q = 0,75 x 6,3 Q = 4,76 m 3 /sek > Q 5% = 4,3 m 3 /sek A zatem założoe parametry projektowaego koryta potoku (elemety betoowe żłób) są prawidłowe gwaratujące przepuszczeie wody Q 5% (przepływ kotroly), a tym samym przepuszczeie wody Q 0% (przepływ miarodajy). C) Obliczeie przepustowości koryta projektowaego dla Q k = Q 5%. Przekrój obliczeiowy r 3 w km +300 (płyty w die i a skarpach) Dae wyjściowe do obliczeń: szerokość da b = 0,8 m achyleie skarp : m = : średia głębokość koryta potoku t =,40 m średi spadek da potoku a rozpatrywaym odciku I = 0,06 współczyik szorstkości = 0,05 ; apełieie h = 0,60 m. F = b x h + m x h F = 0,87 m = 66,30 3

14 O zw = b x h x O zw =,54 m m R = F O zw 0,87,54 R = 0,34 obl obl Sprawdzamy: 3 x R x I 66,70 x 0,49 x0,6 obl = 5,3 m/sek Q = F x Q = 0,87 x 5,3 Q = 4,55 m 3 /sek > Q 5% = 4,3 m 3 /sek A zatem założoe parametry projektowaego koryta potoku są prawidłowe gwaratujące przepuszczeie wody Q 5% (przepływ kotroly). Rzęda ubezpieczeia skarp a wysokości 0,60 m powyżej rzędej da potoku jest prawidłowa gwaratująca przepuszczeie wody Q 0% (przepływ miarodajy). D) Obliczeie przepustowości projektowaych przepustów Ø 00 cm dla Q k = Q 5%. Dae wyjściowe do obliczeń: d =,00 m F = 0,785 m O zw = 3,4 m 4

15 R = F O zw 0,785 3,4 R = 0,5 = 0,90 I = 30,0 = 0,0; = 83,30 obl obl 3 x R x I 83,30 x 0,40 x0,58 obl = 5,77 m/sek Sprawdzamy: Q = F x Q = 0, 785x 5,77 Q = 4,53 m 3 /sek Q p = x Q Q = 0,90 x 4,53 Q = 4,0 m 3 /sek Q 5% = 4,3 m 3 /sek A zatem założoe parametry projektowaych przepustów są prawidłowe gwaratujące przepuszczeie wody Q 5% (przepływ kotroly). E) Obliczeie przepustowości projektowaego koryta potoku jako przekroju zamkiętego dla Q k =Q %. Przekrój obliczeiowy w km Dae wyjściowe do obliczeń: szerokość da b =,50 m achyleie skarp : m = : 0 średia głębokość koryta potoku t =,0 m 5

16 średi spadek da potoku a rozpatrywaym odciku I = 0,03 współczyik szorstkości = 0,03 ; apełieie h =,30 m. F = b x h F =,95 m O zw = b + h O zw = 4,0 m = 76,90 R = F O zw,95 4,0 R = 0,48 obl obl Sprawdzamy: 3 x R x I 76,90x 0,6x 0,0 obl = 4,69 m/sek Q = F x Q =,95 x 4,69 Q = 9,5 m 3 /sek > Q % = 8,69 m 3 /sek A zatem założoe parametry projektowaego koryta potoku jako odcika zamkiętego krytego są prawidłowe gwaratujące przepuszczeie wody Q k = Q %. 6

17 F) Obliczeie miarodajej średicy rumowiska d 50%, d m, d k, wg formuły Osucha. d 0,809 0,357 0,36 0,69 x I x F x q 50% gdzie: F = 0,94 km I = 0,05 Q50% q F 0,8 q 0,94 q 87 l / sek / km d d 50% 50% 0,69 x 5,0,95 mm 0,809 x 0,94 0,357 x 87 0,36 d d m k,0 x d,85 x d 50% 50%,0 x,95 7,54 mm 8,00 mm,85 x,95 4,45 mm 4,00 mm G) Obliczeie współczyika szorstkości do wzoru Maiga. K K,90 3 I xd 6 m,90 3 0,05 x0,08 K 7,79 8,00 0,056-6 jak wg a Te Chowa za Ratomskim - dla koryt ziemych ieubezpieczoych o zmieym przekroju z ieliczymi kamieiami, skarpy porośięte drzewami, gęstą trawą i wodorostami. 7

18 H) Obliczeie dopuszczalej graiczej prędkości wg wytyczych projektowaia zabudowy potoków górskich dla Q k = Q 5%. o o 8,7 x d m x R 8,7 x 0,04 6 x 0,54 6 o =,57 m/sek I) Obliczeie dopuszczalej graiczej siły uoszeia wg wytyczych projektowaia zabudowy potoków górskich dla Q k = Q 5%. S S o o 8,7 K 8,7 8,00 x d m x w x 0,04 x 000 S o = 9,83 KG/m J) Prędkość rzeczywista. rz rz K x R 3 x I 3 8,00 x 0,54 x 0,05 rz =,87 m/sek > o =,57 m/sek - waruek iespełioy K) Rzeczywista siła uoszeia. S S rz rz R x I x 0,54 x 0,04 x 000 S rz =,68 KG/m > S o = 9,83 KG/m - waruek iespełioy 8

19 Z powyższych obliczeń wyika, że dla stabilizacji da i utrzymaia jego stabilości istieje potrzeba zastosowaia odpowiediego ubezpieczeia da i skarp potoku. Dla grutów jak gliy piaszczyste z przewagą zawartości frakcji gliiastej, dla których wartość wskaźika ieprzepuszczalości gleb N = 60 obliczoa wartość prędkości graiczej wyosi o =,57 m/sek, zaś dopuszczalej siły uoszeia S o = 9,83 KG/m. Stąd istieje potrzeba zastosowaia ubezpieczeia da i skarp potoku, które będzie zosić bez szkody większe od dopuszczalych prędkości i siły uoszeia. Poadto zastosowae ubezpieczeie wio korespodować wizualie i techiczie z już uregulowaym odcikiem potoku poiżej mostu a ulicy Chodeickiej tj. km Stąd zastosowao ubezpieczeie da i skarp potoku, które będzie zosić bez szkody większe od graiczych prędkości i siły uoszeia tj. płyty betoowe w die i po skarpach potoku oraz elemety betoowe typu RPD 500/750 (żłób) oraz elemety betoowe typu RPP 500/500 odciek kryty (zamkięty). Dopuszczala graicza prędkość dopływu dla tego typu ubezpieczeia wyosi: dop = 7,00 m/sek > rz =,87 m/sek 6,3 m/sek - waruek spełioy Dopuszczala graicza siła uoszeia dla zaprojektowaego typu ubezpieczeia wyosi: S dop = 50,00 KG/m > S rz =,68 KG/m - waruek spełioy 5. Opis rozwiązań projektowych. Trasę regulacyją potoku w km projektuje się po trasie istiejącego koryta z uwzględieiem koieczych robót ziemych przy szerokości koryta od 0,8 m do,50 m, achyleiu skarp : i :,5 średiej głębokości od,0 do,0 m oraz spadkiem iwelety da od 4, do 33,0 9

20 Rodzaje przekrojów regulacyjych: w hm oraz Koryto o przekroju trapezowym o szerokości da 0,90 m, achyleiu skarp :,5 :. W die i a skarpach zaprojektowao płyty betoowe typu mała krata o wym. 0,90 x 0,60 x 0,0 m a podsypce z pospółki - wg rysuku r 5. w hm Koryto potoku zamkięte odciek kryty elemetami typu RPP 500/500 a podłożu betoowym - wg rysuku r 6 i 6a. w hm oraz Koryto o przekroju trapezowym o szerokości da,00 m, achyleiu skarp :,5. Stopa skarpy ubezpieczoa kiszką faszyową 0 cm, powyżej pas dariy szerokości 0,40 m, powyżej obsiew mieszaką traw - wg rysuku r. Przed przystąpieiem do wykoaia robót budowlaych ależy wykoać roboty porządkowe wraz z odwozem śmieci i ieczystości. w hm Koserwacja potoku (jaru) udrożieie istiejącego przekroju poprzez usuięcie poprzeczych przetamowań i zatorów. w hm oraz Koryto o przekroju prostokątym betoowy elemet typ RPD 500/750 a podłożu betoowym. Powyżej elemetu po skarpach płyty typu mała krata o wym. 0,9 x 0,6 x 0, m a podsypce żwirowo-piaskowej gr. 0,0 m wg rysuku r 3. 0

21 w hm Koryto o przekroju trapezowym o szerokości da 0,8 m, achyleiu skarp :. W die i a skarpach zaprojektowao płyty betoowe typu duża krata o wym.,3 x 0,8 x 0,0 m, a geowłókiie oraz podsypce gr. 0 cm z pospółki. Powyżej płyt propouje się obsiew mieszaką traw - wg rysuku r. w hm 0+557, 0+800, 0+97 Projektuje się przepusty 00 cm z rur żelbetowych o długościach odpowiedio L = 5,0 mb tj. w hm i oraz L =,0 mb tj. w hm w miejsce istiejących przepustów będących w chwili obecej w złym staie techiczym wymagających przebudowy - wg rysuku r 7. w hm 0+96 Lewostroy dopływ długości 43,0 mb. Koryto o przekroju trapezowym o szerokości da 0,5 m ( ściek drogowy 50 x 60 ) achyleiu skarp :. Na skarpach zaprojektowao płyty betoowe typu mała krata o wym. 0,90 x 0,60 x 0,0 m, a podsypce gr. 0 cm z pospółki. Powyżej płyt propouje się obsiew mieszaką traw wg rysuku r Wskazówki dotyczące wykoawstwa robót. Wszelkie roboty zieme w sąsiedztwie istiejących uzbrojeń podziemych aiesioych a sytuacji oraz profilach podłużych takich jak gazociągi, wodociągi, rurociągi kaalizacyje oraz adziemych i podziemych urządzeń eergetyczych i telekomuikacyjych oraz kolejowych kabli sterowiczych ależy wykoać ręczie. Przed ich rozpoczęciem ależy powiadomić właścicieli tychże urządzeń celem zapewieia specjalistyczego adzoru w trakcie ich realizacji.

22 Wszelkie roboty wykoywać zgodie z ustaloą w przedmiarze kategorią robót oraz z obowiązującymi przepisami w sprawie waruków techiczych, którym powiy odpowiadać obiekty iżyierskie, jak rówież zgodie z przepisami BHP. 7. Opis reperów roboczych. Reper roboczy Nr Rzęda reperu H = 06,8 m. pm. Lokalizacja Góra przyczółka wlotowego (od stroy wody górej) most ul. Chodeicka. Reper roboczy Nr Rzęda reperu H = 08,5 m. pm. Lokalizacja płyta istiejącego mostka ul. Popka Reper roboczy Nr 3 Rzęda reperu H =,57 m. pm. Lokalizacja płyta istiejącego mostu ul. Popka w sąsiedztwie zabudowań mieszkalych r 4. Repery zazaczoo a sytuacji.

23 Kubatura robót ziemych potok Chodeicki km

24 Kubatura robót ziemych potok Chodeicki km