Projektowanie dróg i ulic

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Projektowanie dróg i ulic"

Łucja Stankiewicz
8 lat temu
Przeglądów:

1 Plitechnika Białstcka Zakład Inżynierii Drgwej Jan Kwalski 1/11 Ćwiczenie prjektwe z przedmitu Prjektwanie dróg i ulic strna Przepusty Na prjektwanym dcinku A-B-C-D trasy zaprjektwan 4 przepusty drgwe następujących lkalizacjach: PD1: KM 5+7, PD: KM 6+15, PD3: KM 6+4, PD4: KM 6+65,.3.1. Wymiarwanie przepustu kłweg PD1 Załżenie przypadku 1: ruch spkjny (laminarny) wdy w przepuście: h < a = µ f 1 przepływ bliczeniwy [m 3 /s] = Z1 + Z = 1, ,85 = 3,44 m 3 /s f 1 ple pwierzchni czynnej przeju przepustu kłweg [m ] µ współczynnik kntrakcji wg tab. 1.6 Odwdnienie dróg R. Edel a µ =,75 dla przepustu głwicy kłnierzwej prędkść wdy w przepuście [m/s] głębkść cieku przed zabudwą [m] h głębkść ytyczna [m] Ple przeju pprzeczneg Pzim wdy w niezatpinym przepuście przeju kłwym nie pwinien przeaczać 8% wyskści przepustu. W myśl tej reguły raz zakładając maksymalną dpuszczalną prędkść przepływu i p przekształceniu wzru = µ f1, ple przeju pprzeczneg mżna eślić ze wzru: f 1 = max µ max maksymalna prędkść wdy w przepuście wg tab. 1. Odwdnienie dróg R. Edel max = 4,5 [m/s] dla kryta wykładaneg kamieniem Wyznaczenie minimalnej średnicy przepustu kłweg D 1 P przekształceniu wzru: D 1 = 3,44 =,6736 µ,6736 4,5,75 = 1,19 m max Przyjęt rzeczywistą średnicę przepustu kłweg: D = 1,5 m

2 Plitechnika Białstcka Zakład Inżynierii Drgwej Jan Kwalski 1/11 Ćwiczenie prjektwe z przedmitu Prjektwanie dróg i ulic strna Obliczenie głębkści wdy w przepuście h h 3,44 = 1,14 m 3µ D 3,75 1,5 Sprawdzenie warunków pczątkwych h > a a głębkść cieku przed zabudwą (głębkść miardajnej wdy w miejscu prjektwaneg przepustu), przyjmujemy 8% głębkści rwu [m] a =,8,9 m =,7 m h = 1,14 m > a =,7 m warunek spełniny, D h,8 D, D =,5 h = 1,14,8D = 1, warunek nie zstał spełniny Pzim wdy w przepuście przeacza 8% wyskści przepustu, więc h > a, zatem należy wyknać bliczenia dla przypadku drugieg kiedy h > a. Załżenie przypadku : ruch turbulentny (burzliwy) wdy w przepuście: h > a = µ f przepływ bliczeniwy [m 3 /s] = Z1 + Z = 1, ,85 = 3,44 m 3 /s f ple pwierzchni przepływu w przepuście kłwym przy głębkści ytycznej [m ] µ współczynnik kntrakcji wg tab. 1.6 Odwdnienie dróg R. Edel µ =,75 dla przepustu głwicy kłnierzwej prędkść ytyczna wdy w przepuście [m/s] a głębkść cieku przed zabudwą [m] h głębkść ytyczna [m] Wartść spiętrzenia przed przepustem H sp = h + g η g przyspieszenie ziemskie [m/s ] k η współczynnik Crilisa; przyjmuje się wartść η = 1, prędkść ytyczna wdy w przepuście [m/s] 1,6 k =,134 g 9,81 średnia prędkść wdy w cieku niezabudwanym [m/s],z1 +,Z 1,6 + 1,64 = 1,6 m/s Dla ułatwienia bliczeń mżna skrzystać z wyesów przedstawinych na rys. 1.8 i 1.9 Odwdnienie dróg R. Edel. Wyznaczając stsunek /µ mżna dczytać z wyesów, która z pdanych na diagramie średnic jest najbardziej dpwiednia dla eślneg przepływu raz jaka będzie głębkść ytyczna dla wybranej średnicy przepustu. /µ = 3,44 /,75 = 4,35

3 Plitechnika Białstcka Zakład Inżynierii Drgwej Jan Kwalski 1/11 Ćwiczenie prjektwe z przedmitu Prjektwanie dróg i ulic strna Pnieważ bliczna wartść stsunku /µ = 4,35 pzwala jedynie na dczytanie z diagramu 1.9 wartści h raz ( /g) w przybliżnych ich wielkściach skrzystan w celu uzyskania dkładnych wyników z tablic Elementy hydrauliczne przepływu z pracy mgr inż. W. Rudzińskieg O metdach bliczania światła mstów i przepustów w parciu bwiązujące przepisy. Dla przyjętej wcześniej średnicy przepustu D = 1,5 m raz /µ = 4,35 = f interplując dczytan z tablicy nr 9 w/w pracy następujące wartści parametrów: = 3,77 m/s ; h = 1,13 m 3,77 = h + η k = 1,13 + 1,, 134 = 1,84 m g 9,81 Sprawdzenie warunku H sp <,8 D H sp = 1,84 m >,8 D = 1, m warunek nie zstał spełniny Pza tym: H sp = 1,84 m > 1, D = 1,5 m przepływ wlcie zatpinym Zwiększn średnicę przepustu D = 1,5 m. Dla tej wartści i /µ = 4,35 = f interplując dczytan z tablicy nr 1 następujące wartści parametrów: = 3,153 m/s ; h = 1,85 m 3,153 = h + η k = 1,85 + 1,, 134 = 1,56 m g 9,81 Sprawdzenie warunku H sp <,8 D H sp = 1,56 m >,8 D = 1, m warunek nie zstał spełniny Pza tym: H sp = 1,56 m < 1, D = 1,8 m przepływ wlcie niezatpinym Uwagi i wniski: Wydajnść przepustu zatpineg jest zależna d wymiarów raz różnicy pzimów wdy p bu strnach przepustu. Przy większych dpływach wda ulega przed przepustem spiętrzeniu aż d mmentu wytwrzenia się dstatecznie dużeg spadku hydrauliczneg. P siągnięciu teg pzimu wydajnść przepustu zrównuje się z dpływem i wytwarzają się ustalne warunki przepływu. Zaleca się również aby minimalna różnica pmiędzy rzędną awędzi krny drgi a rzędną spiętrzenia nie była mniejsza niż,5 m. Przepust wlcie zatpinym mżna stswać w przypadkach gdy istnieje pewnść, że przepuszczany ciek prwadzi czystą wdę, a więc na większści ptków nizinnych, na rwach i kanałach sztucznych. W praktyce dąży się d prjektwania przepustów wlcie niezatpinym ze względu na bezpieczeństw nasypu drgweg. Pnieważ w dalszych bliczeniach, nie dnalezin parametrów dla przepustów średnicy większej niż 1,5 m stąd w celu rzwiązania prblemu wdy spiętrznej raz spełnienia warunku H sp <,8 D zastswan rzwiązanie przepustu z wykrzystaniem dwóch rur kłwych. Obliczenia prwadzi się dla jednej z rur: Przepływ bliczeniwy dla jednej rury: =,5 ( Z1 + Z ) =,5 3,44 = 1,6 m 3 /s /µ = 1,6 /,75 =,163 = 1,6 m/s ; k =,134 Przyjęt średnicę przepustu D = 1,5 m. Dla tej wartści raz /µ =,163 = f interplując dczytan z tablicy nr 9 następujące wartści parametrów: =,6 m/s ; h =,81 m,6 = h + η k =,81 + 1,, 134 = 1,8 m g 9,81 Sprawdzenie warunku H sp <,8 D H sp = 1,8 m >,8 D = 1, m warunek nie zstał spełniny (ale wlt niezatpiny)

4 Plitechnika Białstcka Zakład Inżynierii Drgwej Jan Kwalski 1/11 Ćwiczenie prjektwe z przedmitu Prjektwanie dróg i ulic strna Przyjęt średnicę przepustu D = 1,5 m. Dla tej wartści raz /µ =,163 = f interplując dczytan z tablicy nr 1 następujące wartści parametrów: =,417 m/s ; h =,759 m ; c R = 34,87 ; f =,163 / =,895 m,417 = h + η k =, ,, 134 =,98 m g 9,81 Sprawdzenie warunku H sp <,8 D H sp =,98 m <,8 D = 1, m warunek zstał spełniny (wlt niezatpiny) Sprawdzenie kńcwe: = µ f =,75,895, 417 = 1,6 m 3 /s Pdsumwanie bliczeń: Na pdstawie pwyższych bliczeń w KM 5+7, przyjęt przepust drgwy PD1 pdwójny, składający się z dwóch rur kłwych, każda średnicy D = 1,5 m Obliczenie pchylenia dna pdwójneg przepustu u p,417 = = =,48 =,48% c R 1 34,87 R 3 n Celem nadania równmierneg biegu wdy w krycie dn przepustu pwinn trzymać należyty spadek u p,48%. Przyjęt pchylenie dna przepustu u p =,5 %. Obliczenie prędkści wdy tuż za wyltem z przepustu ( h a) + = 9,81 (,759,8,9 ), 417 w = g + = 1,784 m/s Prędkść wdy tuż za wyltem z przepustu wynsić będzie w = 1,874 m/s..3.. Wymiarwanie przepustu kłweg PD przepływ bliczeniwy [m 3 /s]; = Z3 + Z4 = 1,9 + 1,751 =,78 m 3 /s średnia prędkść wdy w cieku niezabudwanym [m/s],z3 +,Z4 1,9 +,38 = 1,74 m/s Wartść spiętrzenia przed przepustem H sp = h + g η k W celu sócenia bliczeń analgicznie d pkt zastswan rzwiązanie przepustu z wykrzystaniem dwóch rur kłwych. Obliczenia prwadzi się dla jednej z rur: Przepływ bliczeniwy dla jednej rury: =,5 ( Z3 + Z4 ) =,5,78 = 1,39 m 3 /s /µ = 1,39 /,75 = 1,853 1,74 = 1,74 m/s ; k =,154 g 9,81 Przyjęt średnicę przepustu D = 1,5 m. Dla tej wartści raz /µ = 1,853 = f interplując dczytan z tablicy nr 9 następujące wartści parametrów: =,45 m/s ; h =,741 m ; c R = 3,71 ; f = 1,853 / =,756 m,45 = h + η k =, ,, 154 =,955 m g 9,81

5 Plitechnika Białstcka Zakład Inżynierii Drgwej Jan Kwalski 1/11 Ćwiczenie prjektwe z przedmitu Prjektwanie dróg i ulic strna Sprawdzenie warunku H sp <,8 D H sp =,955 m <,8 D = 1, m warunek zstał spełniny (wlt niezatpiny) Sprawdzenie kńcwe: = µ f =,75,756, 45 = 1,39 m 3 /s Pdsumwanie bliczeń: Na pdstawie pwyższych bliczeń w KM 6+15, przyjęt przepust drgwy PD pdwójny, składający się z dwóch rur kłwych, każda średnicy D = 1,5 m Obliczenie pchylenia dna pdwójneg przepustu u p,45 = = =,56 =,56% c R 1 3,71 R 3 n Celem nadania równmierneg biegu wdy w krycie dn przepustu pwinn trzymać należyty spadek u p,56%. Przyjęt pchylenie dna przepustu u p =,6 %. Obliczenie prędkści wdy tuż za wyltem z przepustu ( h a) + = 9,81 (,741,8 1, ), 45 w = g + = 1,138 m/s Prędkść wdy tuż za wyltem z przepustu wynsić będzie w = 1,138 m/s Wymiarwanie przepustu kłweg PD3 przepływ bliczeniwy [m 3 /s]; = Z5 + Z6 =,888 +,83 =,49 m 3 /s średnia prędkść wdy w cieku niezabudwanym [m/s],z5 +,Z6 1,11 +,66 = 1,89 m/s Pprzez analgię d rzwiązań i parametrów przepływów z punktów.3.1. i.3.. w KM 6+4, przyjęt przepust drgwy PD3 pdwójny, składający się z dwóch rur kłwych, każda średnicy D = 1,5 m Wymiarwanie przepustu kłweg PD4 przepływ bliczeniwy [m 3 /s]; = Z7 + Z8 = 1, ,35 =,85 m 3 /s średnia prędkść wdy w cieku niezabudwanym [m/s],z7 +,Z8 1,11 +,16 = 1,64 m/s Pprzez analgię d rzwiązań i parametrów przepływów z punktów.3.1. i.3.. w KM 6+65, przyjęt przepust drgwy PD4 pdwójny, składający się z dwóch rur kłwych, każda średnicy D = 1,5 m.

Podobne dokumenty

Operatory odległości (część 2) obliczanie map kosztów

Operatory odległości (część 2) obliczanie map kosztów Operatry dległści (część 2) bliczanie map ksztów Celem zajęć jest zapznanie się ze spsbem twrzenia mapy ksztów raz wyznaczeni mapy czasu pdróży d centrum miasta. Wykrzystane t zstanie d rzwinięcia analizy