Учебно-методическое пособие к выполнению практических работ по дисциплине «Общий курс железных дорог. Путь и путевое хозяйство»

Практическое занятие 4 РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВОДООТВОДНОЙ КАНАВЫ Цель. Научиться выполнять расчёт основных элементов водоотводной канавы и вычертить её поперечный профиль. Теоретические сведения Расход воды, поступающий к канаве, определяется методом расчета стока с малых бассейнов, применяемых для расчета малых искусственных сооружений. При гидравлическом расчете канав решаются следующие задачи: - нахождение оптимальной трассы и продольного профиля водоотводной канавы (этому соответствует меньшая ее длина, не большие продольные уклоны и благоприятные грунтовые условия); - определение размеров поперечного профиля канавы и продольных уклонов дна на расчетных участках; - определение скорости течения воды по канаве и выбор соответствующего укрепления ее дна и откосов (при необходимости). Из гидравлики известно, что Q – расход воды, м3/с; пропускаемый канавой с определёнными ее размерами, определяется по формуле: Q= ω·v где, ω – площадь живого сечения канавы, м2; v – средняя скорость протекания воды, м/с. В соответствии с рис. 4.1 и показанными на нем обозначениями размеров поперечного профиля канавы расчет ведется по следующим формулам: 1 Площадь живого сечения канавы, м2 ω =b+kh2 2 Смоченный периметр канавы, м p=b+kh2 где, k– коэффициент, определяемый по формуле: k=22 3 Гидравлический радиус живого сечения, м R= ω/p 4 Средняя скорость течения воды: v = C где: b —ширина дна канавы, м; h — глубина воды в канаве, м; Н - глубина канавы, м; т — коэффициент крутизны откоса; р — смоченный периметр канавы, м; С — коэффициент, зависящий от шероховатости поверхности дна канавы и гидравлического радиуса (таб.4.2); i — продольный уклон дна канавы. По этим формулам определяются параметры для проектирования канавы. Расчет канавы ведётся в следующем порядке: В соответствии с данными таблицы 4.1 определяются размеры поперечного сечения канавы. Ширину дна канавы устанавливается произвольно. Заданы расход воды и продольный уклон дна и глубина канавы. Требуется и при необходимости выбрать способ укрепления дна и откосов. Рисунок 4.1 Схема к гидравлическому расчёту канавы Определив глубину воды в канаве и приняв ширину канавы по дну, определяется последовательно: площадь живого сечения, смоченный периметр, гидравлический радиус, средняя скорость течения воды в заданном сечении и расход воды.            Таблица 4.1 Варианты практического задания № варианта Расход воды, Q, м3/с Уклон дна, i Глубина канавы, Н, м Укрепление канавы Вид грунта 1 5,0 0,005 0,8 Булыжным камнем Песок 2 5,5 0,006 3 6,0 0,007 4 6,5 0,008 5 7,0 0,009 6 7,5 0,010 7 8,0 0,011 8 8,5 0,012 9 9,0 0,013 10 9,5 0,014 11 10,0 0,015 0,9 Монолитный бетон Супесь 12 10,5 0,016 13 11,0 0,017 14 11,5 0,018 15 12,0 0,019 16 12,5 0,020 17 13,0 0,021 18 13,5 0,022 19 14,0 0,023 20 14,5 0,024 21 15,0 0,025 1,0 Бетонные плиты Суглинок 22 15,5 0,026 23 16,0 0,027 24 16,5 0,028 25 17,0 0,029 26 17,5 0,030 27 18,0 0,031 28 18,5 0,032 29 19,0 0,033 30 19,5 0,034 Если фактический расход воды оказывается значительно больше расчетного, следует уменьшить размеры канавы во избежание неоправданного удорожания ее устройства, а когда получается, что Qф>Qр, то надо увеличить уклон или глубину, т.е. размеры поперечного сечения канавы, которые влияют на величину гидравлического радиуса R. Подбор глубины канавы заканчивают, когда фактический расход воды отличается от расчетного не более чем на 5%.     Таблица 4.2 Значение коэффициента  С  Род русла канавы Гидравлический радиус , м 0,05 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 1,00 Очень гладкие стенки (бетонные плиты) 48,7 54,3 60,4 64,3 67,1 69,5 76,9 Гладкие стенки (монолитный бетон) 41,0 46,2 52,0 55,7 58,4 60,7 67,8 Мощение булыжным камнем 23,1 27,3 32,2 35,3 37,8 39,7 46,0 Грунтовое русло 13,9 17,3 21,3 24,0 26,0 27,8 33,3 Ход работы 1 Ознакомиться с теоретическими сведениями по теме «Расчёт гидравлический водоотводной канавы». 2 В соответствии со своим вариантом (исходные данные приведены в таблице 4.1) определить размеры канавы и вычертить поперечный разрез заданного сечения канавы на миллиметровке (масштаб 1: 20), показать размеры. Содержание отчета Опираясь на теоретические сведения, выполнить расчёт, вычертить поперечный разрез, перечислить все элементы канавы, дать им определения и указать их назначение. Контрольные вопросы 1 Перечислите устройства, предназначенные для сбора и отвода поверхностных вод. Литература 1 Крейнис З.Л. Федоров И.В. Железнодорожный путь. Учебник для техникумов и колледжей ж. – д. транспорта. М.: УМК МПС России, 2009. – 368 с. 2 Инструкция по расчету ливневого стока воды с малых бассейнов ВСН 63-76 Минтрансстрой. Москва 1976. – 57 с. Практическое занятие 5 РАСЧЕТ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ПОДКЮВЕТНОГО ДРЕНАЖА Цель. Научиться выполнять расчёт основных элементов подкюветного дренажа и вычертить его поперечный профиль. Теоретические сведения Для понижения уровня грунтовых вод под основной площадкой земляного полотна применяются подкюветные дренажи. Рисунок 5.1 Схема к расчёту глубины заложения несовершенного дренажа Глубина дренажной траншеи определяется типом дренажа (совершенный, несовершенный) и необходимой величиной снижения уровня грунтовых вод. При сравнительно неглубоком (до 3 – 4 м) залегании водоупора устраивают совершенный дренаж. Глубина траншеи равна расстоянию от поверхности земли до водоупора плюс 0,2 –0,3 м для заглубления траншеи в водоупор. Ширина траншеи совершенного дренажа зависит от технологии производства работ по устройству дренажа и применяемых механизмов. Глубина траншеи Н несовершенного дренажа (рис. 4.1) определяется расчётом: H = A+Ioi+aкп+e + hс-y, где: А – глубина промерзания балластного слоя и грунтов земляного полотна, измеряемая в сечении, проходящем через концы шпал, м; Io – средний уклон кривой депрессии осушаемых грунтов; i – расстояние от стенки дренажной траншеи до сечения, в котором определяют необходимое понижение уровня грунтовых вод, (принимается 4,3 – 4,6 м); aкп – высота капиллярного поднятия воды над кривой депрессии (может быть принята для песчаных грунтов 0,3 – 0,4 м; для супесей и суглинков 0,4 – 0,5 м; для глин 0,6 – 0,8 м); е – величина возможного в различные годы колебания уровня капиллярных вод и глубины промерзания (принимается 0,25 м); hс – расстояние от верха дренажной трубы до дна дренажа (принимается 0,3 – 0,5 м); у – расстояние от верха конструкции пути до верха дренажа (принимается 1,0 м); ГГВ – горизонт грунтовых вод до устройства дренажа. Ширина дренажной траншеи (b) принимается: 0,8 м – при глубине дренажа до 2 м и 1 м при большей его глубине. Для отвода воды просочившейся в дренажную траншею, вдоль нее по дну укладывают дренажные трубы. В стенках дренажных труб делают отверстия. У самой трубы укладывают прогрохоченный щебень размером 50 – 70 мм, а потом гравий или крупнозернистый песок. Для предохранения заполнителя от засорения и во избежание проникновения поверхностной воды в дренаж на всю ширину траншеи в ее верхней части укладывают глиняный замок толщиной 0,2 – 0,5 м.     Таблица 5.1 Варианты практического задания № варианта Средний уклон кривой депрессии, Io Глубина промерзания грунтов, A (м) Вид грунта 1 0,006 1,50 Супесь 2 0,007 1,51 3 0,008 1,52 4 0,009 1,53 5 0,010 1,54 6 0,012 1,55 7 0,015 1,56 8 0,017 1,57 9 0,019 1,58 10 0,020 1,59 11 0,021 1,60 Суглинок 12 0,022 1,61 13 0,023 1,62 14 0,024 1,63 15 0,025 1,64 16 0,026 1,65 17 0,027 1,66 18 0,028 1,67 19 0,029 1,68 20 0,030 1,69 21 0,031 1,70 Глина 22 0,032 1,71 23 0,033 1,72 24 0,034 1,73 25 0,035 1,74 26 0,036 1,75 27 0,037 1,76 28 0,038 1,77 Ход работы 1 Ознакомиться с теоретическими сведениями по теме «Расчет глубины заложения подкюветного дренажа». 2 В соответствии со своим вариантом (исходные данные приведены в таблице 5.1) определить глубину заложения дренажа и вычертить поперечный разрез заданного сечения дренажа на миллиметровке (масштаб 1: 20) и показать размеры. Содержание отчета Опираясь на теоретические сведения, выполнить расчёт, вычертить поперечный разрез, перечислить все элементы дренажа, дать им определения и указать их назначение. Контрольные вопросы 1 Перечислите устройства, предназначенные для сбора и отвода грунтовых вод? 2 Дайте определение кривой депрессии? Литература Крейнис З.Л. Федоров И.В. Железнодорожный путь. Учебник для техникумов и колледжей ж. – д. транспорта. М.: УМК МПС России, 2009. – 368 с.

Похожие:

	Учебно-методический комплекс по дисциплине «инженерная геодезия» Промышленное и гражданское строительство (згс), 270112 Водоснабжение и водоотведение (звк), 270204 Строительство железных дорог,...		Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Изыскания и основы проектирования, автомобильных дорог. Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы...
	Методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине... Методическое пособие предназначено студентам при выполне­нии заданий по курсовому проекту и преподавателям для руко­водства курсовым...		Учебно-методическое пособие по выполнению письменных работ по учебной дисциплине Красноярск Б 948 Преступления против общественной безопасности и общественного порядка: Учебно-методическое пособие по выполнению письменных...
	Учебно-методическое пособие по освоению практических навыков входит... Учебно-методическое пособие предназначено для использования в учебном процессе при проведении занятий по дисциплине «Фармацевтическая...		Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине «Маркетинг» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,...		Учебно-методический комплекс по дисциплине «Маркетинг» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации...
	Методические рекомендации По выполнению домашней контрольной работы... Составлены в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности...		Учебно-методический комплекс по дисциплине «Языки и среды реализации web -приложений» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,...
	Теория оценки Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ для специальности «Земельно-имущественные отношения»		Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ для... Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ для студентов по специальности 13. 02. 11 «Техническая эксплуатация...
	Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ для... Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ для студентов по специальности 13. 02. 11 «Техническая эксплуатация...		Методическое пособие по выполнению практических работ по междисциплинарному курсу Методическое пособие предназначено для обучающихся по специальности 151901 Технология машиностроения
	Информационные технологии в профессиональной деятельности Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ для студентов по специальности «Земельно-имущественные отношения»		Конспект лекций по дисциплине Общий курс железных дорог Функционирование железнодорожного транспорта осуществляется, исходя из следующих принципов: устойчивость его работы; доступность,...