第七章-路基排水设计水力计算

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1、第七章路基排水设计张磊讲师/硕士生导师Tel：13654587475Personalweb:http://homepage.hit.edu.cn/pages/zhanglei四、水力计算1、梯形断面沟渠的水力计算公式①、流量计算（1）式中：—沟渠所通过的流量，；—沟渠的过水断面面积，；—平均流速，；②、过水断面面积（2）式中：b—断面底宽，m；h—水流深度，m；m—边坡坡率；③、湿周（3）式中：k—系数，；四、水力计算1、梯形断面沟渠的水力计算公式④、水力半径（4）⑤、等速流的流速（5）式中：i—沟底纵坡，以小数表示；h—流速系数，查表1-3-8或者查图1-3-23

2、，亦可计算得到，计算公式如下：式中：y—指数，当R≤1.0m时，，当R>1.0m时，，对于加固的沟渠，一般可取y=1/6，n—沟渠断面的粗糙系数，见表1-3-9,四、水力计算四、水力计算四、水力计算1、梯形断面沟渠的水力计算公式⑥、水力最佳时的断面面积对于边坡坡率为1:m的梯形沟渠，在已知纵坡i的条件下，欲排泄流量Q，其水力最佳断面面积，按下式计算:（6）式中：系数⑦、水力最佳时的水力半径（7）⑧、符合水力最佳断面条件时的宽深比(b/h），见表1-3-10四、水力计算2、水力计算的表解①、土质边沟上方地段的路基边沟，常用的有三种形式(如下图所示)。沟底深与宽度相同，

3、一般均用0.4m，必要时可采用0.5m或更大一些。内侧边坡一般为1:1，砂性土可用1：1.5，外侧视挖方边坡而定。三种形式的P、w、R之值以及v，Q之值，可查用表1-3-11、表1-3-12和表1-3-13。.图1-3-24几种土质边沟水力计算图示a）甲式边沟；b）乙式边沟；c）丙式边沟四、水力计算四、水力计算2、水力计算的表解①、石质边沟石方地段的路基边沟，一般可采用底宽与深度均为0.4m或更大一些的梯形边沟，常用的有甲、乙、丙三种形式，如图1-3-25所示。内侧边坡通常采用1:1或直立。采用直立边坡时，一般为浆砌。外侧视挖方边坡而定。三种形式的P、w、R之值以及

4、v，Q之值，可查用表1-3-11、表1-3-12和表1-3-14。图1-3-24几种石质边沟水力计算图示a）甲式边沟；b）乙式边沟；c）丙式边沟四、水力计算四、水力计算四、水力计算四、水力计算四、水力计算3、计算示例已知设计流量，沟底纵坡，土为极密实的砂质粘土；设边坡坡率为m=1.5,沟渠粗糙系数n=0.025（见表1-3-9养护中等的土渠)，用选择法求沟渠的断面尺寸和验算水流速度。解：步骤如下1、按技术规范要求，设沟底宽度b=0.4m；2、按表1-3-10，当m=1.5时，b/h=0.61，故水流深度h=0.66m3、按式（3）计算湿周4、按式（2）计算过水断面面

5、积5、按式（4）计算水力半径四、水力计算6、按式（5）计算流速；因流速系数水流系数查表可得，对于极密实的砂质粘土，容许不冲刷流速为v=1.4m/s，同时由规范可得不淤积的最小流速为，实际速度为。7、按式（1）计算可得流量为8、验算由于通过流量与设计流量相差未超过5%，水流速度在容许流速范围内，无需加固(无需变动粗糙系数)，故上述计算结果满足规定要求。