Режимы протекания воды в трубе

 

В зависимости от глубины подтопления и ти­па входного оголовка в трубах устанавлива­ются следующие режимы протекания воды:

безнапорный, если напор H меньше высоты трубы h_тp на входе либо превышает ее не более чем на 20%. На всем протяжении трубы поток имеет свободную поверхность (рис. 6, а);

полунапорный, возникающий при оголовках обычных типов в тех случаях, когда подпор превышает высоту трубы на входе более чем на 20%. На входе труба работает полным се­чением, а на всем остальном протяжении поток имеет свободную поверхность (рис. 6, б);

напорный режим, который устанавливается при специальных входных оголовках обтекае­мой формы и при подтоплении верха трубы на входе более чем на 20%. На большей части длины труба работает полным сечением, и лишь у выхода поток может иметь свободную по­верхность (рис. 6, в).

Рис. 6. Режимы работы труб: а) - безнапорный; б) – полунапорный; в) – напор ный

 

При значительном подтоплении входа в тру­бе напорный режим может возникать периоди­чески и при оголовках обычных типов. Однако из-за прорыва воздуха через образующуюся у входного отверстия воронку на свободной по­верхности воды протекание потока в этом случае переходит часто на полунапорный режим.

В соответствии с действующими нормами проектирования труб [1] следует соблюдать следующие требования:

1) водопропускные трубы на автомобильных дорогах, как правило, проектировать на безнапорный режим работы;

2) полунапорный и напорный режимы работы допускается предусматривать для пропуска только расчетного расхода, при этом под оголовками и звеньями следует предусматривать фундаменты, а при необходимости также противофильтрационные экраны;

3) при напорном режиме следует предусматривать специальные входные оголовки и обеспечивать водонепроницаемость швов между торцами звеньев и секциями фундаментов, надежное укрепление русла, устойчивость насыпи против напора и фильтрации;

4) для труб, расположенных в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40° С, не допускается предусматривать полунапорный и напорный режимы работы, за исключением случаев расположения труб на скальных грунтах.

Возвышение высшей точки внутренней поверхности трубы в любом поперечном сечении над поверхностью воды в трубе при максимальном расходе расчетного паводка и безнапорном режиме работы должно быть в свету: в круглых и сводчатых трубах высотой до 3,0 м - не менее 1/4 высоты трубы, свыше 3,0 м - не менее 0,75 м; в прямоугольных трубах высотой до 3,0 м - не менее 1/6 высоты трубы, свыше 3,0 м - не менее 0,50 м [1].

Засыпка труб, укрепления

 

Для обеспечения равномерного давления на элементы труб и предотвращения размыва насыпи тело трубы должно быть заклю­чено в массив плотного, водонепроницаемого, мягкого, хорошо уп­лотненного грунта (суглинки, глины), который должен возвышать­ся не менее чем на 0,5 м над верхом трубы. В прямоугольных тру­бах оголовки засыпают дренирующим грунтом.

Возвышение бровки земляного полотна на подходах к трубам над уровнями воды при паводках (с учетом подпора и аккумуляции) следует принимать не менее 0,5 м, а для труб при напорном или полунапорном режиме работы - не менее 1,0 м. Кроме того, при назначении высоты насыпи на подходах к трубам следует соблюдать требования по возвышению поверхности покрытия над уровнем грунтовых и поверхностных вод, установленные СНиП 2.05.02-85, [2].

Отметка верха укрепления откосов насыпей у труб должна быть выше уровня подпора не менее чем на 25 см, при этом возвышение бровки земляного полотна над уровнем воды должно быть не ме­нее 0,5 м при безнапорном режиме и не менее 1,0 м  - при напорном или полунапорном режиме.

Для предотвращения размыва подводящее и отводящее русла в зависимости от ско­рости потока укрепляют бетонными плитками, бетонными блоками по щебеночной подготовке, монолитным бетоном, мощением камнем на цементном растворе по щебеночной подготовке или каменной наброской.

У косогорных труб, к которым относятся трубы, расположенные на местности с уклоном более 2‰, на выходе должны быть спе­циальные устройства для гашения энергии. Прямоугольные трубы и большинство круглых возводят со ступенчатым расположением звеньев, что приводит к уменьшению сечения и должно быть обос­новано гидравлическим расчетом (рис. 7).

Рис. 7. Косогорная труба:

1 — укрепление русла на входе; 2 — звенья трубы; 3 — фундамент секции;

4 — быстроток

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: