: Mođun đàn hồi tớnh toỏn(Mpa)
THIẾT KẾ CÁC CễNG TRèNH TRấN ĐƯỜNG 4.1 THIẾT KẾ THOÁT NƯỚC TRẮC DỌC TUYẾN
4.3.2.3. Cống thoỏt nước dọc
Mục đớch của việc bố trớ cống dọc là nhằm dẫn nước từ rónh biờn, ga thu ra ngoài phạm vi của đường. Cống dọc cú nhiệm vụ thoỏt nước cho mặt đường đồng thời cũng cú nhiệm vụ thoỏt nước thải sinh hoạt cho cỏc khu dõn cư hai bờn.
Cống dọc được thiết kế là cống trũn BTCT, loại Φ1000. Chiều dài một đốt cống là 1m. Bố trớ cống ở hai bờn đường, nằm ngầm dưới vỉa hố, tim cống cỏch mộp bú vỉa 2,5m. Trờn mặt bằng, cống được bố trớ bờn dưới hố phố.
Múng thõn cống bằng đỏ dăm và cỏt dày 10cm. Mối nối cống bằng vữa XM.
Chốn ống cống bằng BT đỏ (1x2) M200.
Cỏc ống cống được quột nhựa đường núng (2 lớp) phũng nước. 4.3.2.4. Thoỏt nước ngang đường:
- Khẩu độ cỏc cống ngang đường phục vụ yờu cầu thoỏt nước được xỏc định trờn cơ sở lưu lượng thiết kế Qmax.4%, điều kiện đặt cống thực tế và năng lực đỏp ứng của cống. Ngoài ra ở một số vị trớ đặc biệt, cú bổ sung cỏc cống cấu tạo phự hợp với điều kiện địa hỡnh. Vị trớ và khẩu độ cống ngang đường được thống kờ trong bảng sau:
STT Lý trỡnh Khẩu độ (m) Ghi chỳ
1 Km 0+240.00 D=1 m
2 Km 0+760.00 D=1 m
Thiết kế ga thăm giao giữa cống ngang và cống dọc để nước từ cống dọc thoỏt ra mương qua cống ngang.
Cống thiết kế vĩnh cửu bằng BTCT. Tải trọng thiết kế: HL93.
Sử dụng cống trũn bằng BTCT, M300, đỳc ly tõm Φ1.0m.
Múng cống qua đường bằng BT đỏ (4*6) M150 trờn lớp đệm bằng đỏ dăm + cỏt dày 10cm.
Chốn ống cống bằng BT đỏ (1*2) M200.
Cỏc cống được quột nhựa đường núng (2 lớp) phũng nước. 4. 3.2.5.Tớnh toỏn thủy văn cống
4.3.2.5.1.Tớnh toỏn thủy văn cống dọc
Để xỏc định khẩu độ cống cần biết lưu lượng nước thiết kế . Lưu lượng nước mưa thiết kế của cống thoỏt nước dọc được tớnh toỏn theo cụng thức
==kkRu =kkRu
R.21.
Qmưa = q. F. ѱ (l/ s)
Trong đú :
Qmưa – lưu lượng nước mưa thiết kế ( l/s ) q- cường độ mưa rào thiết kế (l/s/ha) Ơ- hệ số dũng chảy
F- diện tớch tụ nước mưa mà cống phải thoỏt (ha) Xỏc định cường độ mưa rào thiết kế (q):
Cường độ mưa rào thiết kế thường được xỏc định theo số liệu thống kờ về lượng mưa từng khu vực . Lượng mưa được biểu thị bằng cường độ mưa rào i (mm/ phỳt ), được chuyển đổi thành cường độ mưa rào thiết kế với q với đơn vị( l/s/ha) :
q =1.10000.1000.i/1000.60= 1.67.i (l/s/ha)
Theo thống kờ số liệu thủy văn của khu vực ( đo tại trạm đo Nụng Cống – Thanh húa )
Lượng mưa trung bỡnh cỏc thỏng trong năm
Thỏng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
g mưa
Ta cú thỏng 6 cú lượng mưa trung bỡnh lớn nhất = 300mm
Giả sử trường hợp bất lợi nhất là lượng mưa lớn nhất tập trung trong 1 ngày và thời gian mưa là 3h . Ta cú cường độ mưa rào tớnh được là :
i = 300/ 3.60= 1,6667 (mm/ phỳt )
Vậy cường độ mưa rào thiết kế : q= 167.i = 167.1,6667 =278 (l/s/ha ) + ) Hệ số dũng chảy
Nước mưa chảy vào đường ống chỉ là một phần của toàn bộ nước mưa . Tỉ số lượng nước mưa chảy vào đường ống va lượng nước mưa toàn bộ là hệ số dũng chảy . Cú nhiều nhõn tố ảnh hưởng đến hệ số dũng chảy , nhõn tố quan trọng nhất la vật liệu phủ mặt đất . Đối với mặt đường nhựa ѱ 1 = 0.9 do vật liệu lỏt hố là gạch block cũng là dạng của BTXM , do đú hệ số dũng chảy vẫn là : ѱ 2 = 0.9
Vậy hệ số dũng chảy bỡnh quõn khu vực là : ѱ = 0.9
+) Xỏc định diện tớch tụ nước mưa và cống phải thoỏt (F –ha)
Cống dọc mỗi bờn đường thoỏt nước trong phạm vi mặt đường ở 1 bờn giải phõn cỏch , phạm vi vỉa hố 1 bờn , và lấy ra hai bờn nhà dõn là 30m . Vậy phạm vi tụ nước mà cống dọc phải thoỏt là :
B = 10,5+ 2.5 + 30 = 43 ( m)
Chiều dài phạm vi thoỏt nước cống dọc là : 200m (lấy bằng chiều dài đoạn dốc lớn nhất ) Vậy diện tớch tụ nước mưa mà cống dọc phải thoỏt là :
F = 43. 200 = 8600 (m2 ) =2.38 (ha)
Thay cỏc đại lượng đó tớnh vào cụng thức ta tớnh được lưu lượng mưa thiết kế là : Qmưa = 278x 0,9x2,38 =596 (l/s) = 0,596 (m3/s)
+) Tớnh toỏn thủy lực cống
Chọn khẩu độ cống dọc , sau đú tớnh toỏn khả năng thoỏt nước của cống ,so sỏnh với lưu lượng thiết kế mà cống cần phải thoỏt . Từ đú kết luận cống được chọn cú khả năng thoỏt nước hay khụng . Trỡnh tự tớnh toỏn cống như sau :
a. Chọn khẩu độ cống hay đường kớnh cống là D =1,0m . b. Vận tốc nước chảy trong cống :
V = C. ( i. R)1/2 Trong đú :
i : độ dốc thủy lực hay độ dốc đỏy ống cống , i = 0,5 % . R : Bỏn kớnh thủy lực ( m )
R = ω / χ Trong đú :
ω – tiết diện ướt của cống (m2 ) χ – chu vi ướt (m)
Với cống trũn : R = D/ 2 = 1/2 = 0,5 m
C : hệ số lưu tốc , kể đến độ nhỏm của thành cống tớnh theo cụng thức N.N .Paplopski .
C = 1/n . R1/6 Trong đú :
n : hệ số nhỏm phụ thuộc vật liệu làm cống đối với BTCT : n=0,013 Suy ra : C = 0,51/6/ 0,013 = 68,53
Thay cỏc đại lượng vào cụng thức ta được vận tốc nước chảy trong cống là : V = 68,53 . ( 0,5 . 0,005)1/2 = 3,43 ( m/s)
Q = v . ω Trong đú
Q- lưu lượng nước mà cống thoỏt được ( m3/s) ω- tiết điện ướt của cống ( m2) ω = π. (D/2)2 = π.( 0.5)2 =0,785 m2
v- tốc độ nước chảy , v = 3,43 m/s
Vậy Q = 3,43 . 0,785 =2,69 (m3/s) > 0,596 (m3/s)
Ta thấy khả năng thoỏt nước của cống được tớnh lớn hơn nhiều so với lưu lượng nước thiết kế . Do đú , cú thể kết luận được khẩu độ cống đó chọn đỏp ứng được lưu lượng nước mưa