边沟水力计算书.docVIP

边沟计算书 在1K+710至1K+910之间的左侧挖方段为挖方最大汇水面积段，本次设计为沥青混凝土路面，路堑边坡按照1：1、1：1、1：1、1：1.25、1：1.25放坡，每级高度为10米，坡面防护采用锚杆框架+拱形骨架防护，边坡边坡处设置2m宽碎落台，坡度为3%，路基宽度为24.5m，取单侧路面和路肩排水宽度为12.25m，路拱横坡为2%，此段在竖曲线上，纵坡为3.7%，路肩边缘设置矩形边沟，计算简图如图所示： 汇水面积计算简图 1、计算汇水面积和径流系数 路堑一侧边坡汇水面积A1=14×200×3+16×200×2=14800m2，查《公路排水设计规范》（JTGT D—2012），拱式护面墙防护的坡面径流系数C1=0.78； 碎落台汇水面积A2=2×200×5=2000m2，径流系数C2=0.75； 沥青路面中线至边沟汇水面积A3=12.25×200=2450m2，查的沥青路面径流系数C3=0.95； 总的汇水面积F= A1+ A2+ A3=19250 m2； 汇水区的径流系数C： 2、计算汇流历时 汇流历时按下式计算： 式中：t——坡面汇流历时，min； Lp——坡面流的长度，m； ip——坡面流的坡度； s——地表粗度系数，按《公路排水设计规范》（JTGT D—2012）9.1.4确定。 拱式护面墙防护路堑边坡的粗度系数s1=0.4，坡度分别为1：1、1：1、1：1、1：1.25、1：1.25，坡面汇流历时： 碎落台的粗度系数s2=0.4，横向坡度为3%，汇流历时： 沥青路面的粗度系数s3=0.013，横坡为2%，坡面流长度为12.25m，汇流历时： 按照规范，在断面尺寸、坡度变化初分段计算各段汇流历时，再叠加，因此，坡面汇流历时： 设边沟底宽b=0.6m，高h=0.6m，浆砌片石砌筑，沟底粗糙系数n=0.025，设计水深为0.4m（0.2m安全高度），过水断面面积A=0.6×0.4=0.24m2，水力半径R=bh/（b+2h）=0.171m，沟内平均流速为： 沟内汇流历时为t5=200/2.37=1.41min； 综上，可知汇流历时t=31.68+1.41=33.09min。 3、计算降雨强度 根据规范，一级公路路界内坡面排水设计降雨的重现期为15年，公路采用降雨强度公式计算： 4、计算设计径流量 可按照降雨强度由推理公式计算设计径流量Q： 5、检验径流量 设计边沟的截面形式为矩形，底宽b=0.6m，高h=0.6m，设计水深为0.4m（0.2m安全高度），过水断面面积A=0.6×0.4=0.24m2，边沟泄水能力Qc=0.24×2.37=0.569m3/s。 设计流量Q= 0.439m3/s＜泄水能力Qc=0.569 m3/s，所以设计边沟尺寸符合要求。 6、冲淤检验 边沟的平均流速应使水流在设计流量条件下不产生冲刷和淤泥。为此，应保证设计流速在最大和最小允许流速范围内。 对于浆砌片石边沟，最大允许速度为3.0m/s，由于水深不大于0.5m，则修正系数为0.85，故修正最大允许流速为2.55m/s，而最小允许速度为0.4m/s。 对于平均流速V=2.37m/s在最大与最小范围内，故满足冲淤检验。 综上所述，边沟尺寸符合要求。