I. Wymiarowanie rowów skarpowych dolnych, w tym obliczenie wielkości odpływu sekundowego ze zlewni wkreślenie rowów w przekrój poprzeczny budowli komunikacyjnej oraz określenie zdolności przepustowej rowów skarpowych dolnych.

Określenie wielkości odpływu sekundowego ze zlewni od km 0+851,900

do km 0+000,000 :

- powierzchnia zlewni F = 9,5 ha

- współczynnik spływu powierzchniowego, który zależy od nachylenia

powierzchni terenu i od jego zagospodarowania

( łąki i pastwiska , duże nachylenie )

ψ = 0,15

- współczynnik opóźnienia odpływu φ = 1,0 ( mała zlewnia drogowa )

- prędkość V₁ = 20 m/min

- droga cząsteczki po terenie L₁ = 210 m

L₂ = 570 m.

• promień hydrauliczny obliczony według wzoru:

gdzie: A - pole przekroju poprzecznego który wypełniony jest

wodą

O_z - obwód zwilżony

Rys.1. Przekrój poprzeczny rowu.

• n - zależy od materiału z jakiego wykonano rów n=0,030 dla gruntów rodzimych

• pochylenie dna

I km 0+000,00 - km 0+360,00 I_d = 0,35% = 0,0035

II km 0+360,00 - km 0+447,75 I_d = 4,43% = 0,0443

III km 0+447,75 - km 0+851,90 I_d = 0,70% = 0,0070

• klasa drogi GP , częstotliwość pojawiania się deszczu C=5 lat,p=20% ,

P_n = 690mm ,średni roczny opad z wielolecia A_q=804

I km 0+000,00 - km 0+360,00 I_d = 0,35% = 0,0035

natężenie deszczu

odpływ sekundowy ze zlewni

l/s

zdolność przepustowa

l/s

- projektowany przekrój spełnia warunek

II km 0+360,00 - km 0+447,75 I_d = 4,43% = 0,0443

natężenie deszczu

odpływ sekundowy ze zlewni

l/s

zdolność przepustowa

l/s

- projektowany przekrój spełnia warunek

III km 0+447,75 - km 0+851,90 I_d = 0,70% = 0,0070

natężenie deszczu

odpływ sekundowy ze zlewni

l/s

zdolność przepustowa

l/s

- projektowany przekrój spełnia warunek

Projektowany przekrój spełnił sprawdzany warunek na całej długości zlewni, więc przyjęcie tego przekroju będzie poprawne.

Na odcinku km 0+360,00 - km 0+447,75 należy zastosować wzmocnienie dna rowu aby nie nastąpiło rozmycie dna.

II. Wymiarowanie przepustu, w tym określenie natężenia przepływu miarodajnego o określonym prawdopodobieństwie pojawiania się oraz określenie parametrów przepustu.

Lokalizacja przepustu: km 0+900,000

Dane:

- Q_1%=1,15 m³/s

- grunt podłoża - piaski zaglinione 1:m = 1:1,75

• n=0,025

• prędkość dopuszczalna ( nierozmywająca) V_dop = 1,05 ^m/_s

Wyznaczenie długości przepustu według wzoru:

L_p=[B+2n(h_n-h_p)]/sinβ

L_p=[20+2*1,5*(3,39-1)]/sin50˚=25m.

Założono: D=1,0m.

m³/s

Założono ζ=0,50

m.

Regulacja lokalna cieku. Założono wstępnie że h₀=b.

Dla powyższego założenia obliczono:

Z powyższego równania obliczam h₀=2.7m.

H_sp=h₀=h_l

H_sp=2,7+1,56=4,26 m.

H_sp > 1,2D

4,26 > 1,2

Powyższy warunek został spełniony - przekrój zaprojektowany poprawnie.

III. Wymiarowanie elementów odwodnienia wgłębnego, w tym określenie wymaganego usytuowania wysokościowego ciągów drenarskich, określenie ilości dopływającej wody oraz określenie zdolności przepustowej projektowanych ciągów drenarskich.

Lokalizacja odwodnienia wgłębnego: km1+450,00 do km 1+320,00

Dane:

• rodzaj gruntu: piasek zagliniony

• k_f=10^-5

• s=1,2m.

• położenie zwierciadła wody gruntowej 1,85m.

• 
  

Założono średnice drenów D=0,3m.

Obliczenie dopływu jednostkowego.

Obliczenie dopływu całkowitego.

m/s

Q = 1,35 l/s

Przepływ maksymalny wynikający z możliwości przepustowych drenów o średnicy

30cm wynosi Q=30 l/s. Założona średnica drenu jest wystarczająca do odprowadzenia wody.

Opis techniczny

1.Podstawa opracowania.

Podstawą opracowania poniższego ćwiczenia projektowego jestprofil podłużny projektowanej niwelety drogi kołowej, mapa terenu, temat ćwiczenia z przedmiotu „Odwodnienie budowli komunikacyjnych”.

2.Zakres opracowania.

Zakresem opracowania jest obliczenie i wymiarowanie: rowów skarpowych dolnych, przepustu drogowego, odwodnienia wgłębnego.

3.Uwagi ogólne.

W miejscach gdzie niweleta znajduje się w wykopie przewidziano rowy dwustronne natomiast w miejscach w których droga biegnie powyżej terenu przewidziano rów jednostronny umiejscowiony od strony nasypu. W odległości km 1+582,50 przewidziano kaskade które celem będzie odprowadzanie wód do systemu odwodnienia linii kolejowej. Przewidziano kaskade z profili betonowych o spadku 1:1,5. Podobny zabieg zastosowano w celu odwodnienia na odległości km 1+682,50.Na długości projektowanej niwelety zaprojektowano cztery przepusty na odległościach: km 0+225,00 ; km 1+69,00 ; km 1+870,00 ; km 2+340,00.

4.Wymiarowanie rowów skarpowych dolnych

Na podstawie mapy wyznaczono granice zlewni i dla największej zlewni obliczono powierzchnie. Największa zlewnia była również podstawą do obliczenia parametrów rowów. Założono że jeśli rów zostanie policzony dla największej zlewni to będzie w stanie obsługiwać zlewnie o mniejszej powierzchni. Przyjęto współczynniki spływu równy jak dla terenów zielonych , współczynnik opóźnienia odpływu równy 1.Na podstawie powyższych danych obliczono zdolność przepustową rowu skarpowego. Następnie stwierdzono że zdolność przepustowa rowu jest większa od dopływu sekundowego, co oznacza że rów jest poprawnie zaprojektowany i jest w stanie prawidłowo odprowadzać wodę ze zlewni.

5.Wymiarowanie przepustu ciśnieniowego.

Obliczono przepust ciśnieniowy w sąsiedztwie największej zlewni km (1+69,00) . W miejscu tym znajduje się nasyp o wysokości 2,29 m. Obliczono

długość przepustu uwzględniając kąt nasypu drogowego oraz kąt pod jakim niweleta przecina oś przepustu. Średnica przepustu z założenia była uwarunkowana długością przepustu, mianowicie dla długości przepustu większej od 20m. należy przyjąć średnice przepustu równą 1 metr. Jest to podyktowane warunkami w których można by dokonywać przeglądów oraz ewentualnych konserwacji przepustu. Ponieważ mamy do czynienia z małymi ilościami wody zastosowano przekrój kołowy. Przepust może być wykonany z prefabrykatów betonowych lub żelbetowych. całej długości przepustu. Zadanie obliczeniowe polegało na wyznaczeniu niezbędnej średnicy otworu przepustu.

6.Wymiarowanie odwodnienia wgłębnego.

Na podstawie danych takich jak wysokość zwierciadła wód gruntowych, rodzaju terenu i długości drenażu ( km 1+450,00 do km 1+320,00 ), zaprojektowano odwodnienie wgłębne. Rozstaw drenów został narzucony klasą drogi jej szerokością i rozstawem osiowym rowów. Aby zapewnić prawidłową prace odwodnienia wgłębnego należy przewód drenarski umieścić w żwirze otoczonym geowłukniną.

---