LIETUVOS RESPUBLIKOS ŽEMĖS ŪKIO MINISTRO

LIETUVOS RESPUBLIKOS ŽEMĖS ŪKIO MINISTRO

Neoficialus įsakymo tekstas

Skelbtas: Žin., 2009, Nr. 31-1234

LIETUVOS RESPUBLIKOS ŽEMĖS ŪKIO MINISTRO

Į S A K Y M A S

DĖL

VAMZDINIŲ VANDENS PRALAIDŲ KONSTRUKCINIŲ SPRENDINIŲ TAIKYMO MELIORACIJOS

STATINIŲ STATYBOJE TAISYKLIŲ PATVIRTINIMO

Antraštės pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

2009 m. kovo 17 d. Nr. 3D-171

Vilnius

Vadovaudamasis

Lietuvos Respublikos melioracijos įstatymo (Žin.,1993, Nr. 71-1326; 2004, Nr. 28-877) 7

straipsnio 1 dalimi bei Lietuvos Respublikos Vyriausybės 2004 m. spalio 21 d. nutarimo Nr. 1316 „Dėl normatyvinių statinio saugos ir paskirties dokumentų

normavimo sričių paskirstymo tarp valstybės institucijų“ (Žin., 2004, Nr. 156-5701) 18

punktu,

t v i r t i

n u Vamzdinių vandens pralaidų konstrukcinių sprendinių taikymo melioracijos

statinių statyboje taisykles (pridedama)*.

Pastraipos pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

Žemės ūkio ministras Kazys

Starkevičius

SUDERINTA

Lietuvos

Respublikos aplinkos ministerijos

2009 m. kovo 10 d. raštu Nr. (13-4)-D8-2087

___________________

PATVIRTINTA

Lietuvos

Respublikos žemės ūkio ministro

2009 m.

kovo 17 d. įsakymu Nr. 3D-171

VAMZDINIŲ

VANDENS PRALAIDŲ KONSTRUKCINIŲ SPRENDINIŲ TAIKYMO MELIORACIJOS STATINIŲ

STATYBOJE TAISYKLĖS

I.

BENDROSIOS NUOSTATOS

1.

Vamzdinių vandens pralaidų (toliau – pralaida) konstrukcinių sprendinių taikymo

melioracijos statinių statyboje taisyklės (toliau – taisyklės) – tai nurodymai,

kaip vandens pralaidų kartotinius modulinių elementų konstrukcinius sprendinius

panaudoti melioracijos statinių statyboje. Jos taikomos projektuojant, statant

ir rekonstruojant vandens pralaidas melioracijos grioviuose, vietiniams keliams

ir kitoms ūkinėms reikmėms. Esant sudėtingoms sąlygoms, užsakovo pageidavimu,

didesnio negu 1,0 m skersmens pralaidoms rekomenduojama rengti individualius

projektus, taikant ir kitokias konstrukcijas.

Punkto pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

2.

Taisyklėse pateikiami apvalių gelžbetoninių vamzdžių 0,6–1,6 m, gofruotų

plastikinių vamzdžių 0,3–1,0 m, gofruotų metalinių vamzdžių 0,8–2,0 m vidaus

skersmens ir 1,95–2,10 m, 2,20–2,70 m, 2,75–3,15 m pločio deformuoto žiedo

skerspjūvio formos gofruotų metalinių vamzdžių vandens pralaidų modulių

brėžiniai, hidrauliniai skaičiavimai. Konkretūs vamzdžių parametrai priklauso nuo

parinktos jų markės.

II.

NUORODOS

3.

Taisyklėse pateikiamos nuorodos į šiuos teisės aktus ir naudotą literatūrą

3.1.

Lietuvos Respublikos melioracijos

įstatymą (Žin., 1993, Nr. 71-1326; 2004, Nr. 28-877);

3.2.

Lietuvos Respublikos statybos

įstatymą (Žin., 1996, Nr. 32-788; 2001, Nr. 101-3597);

3.3.

Melioracijos techninį reglamentą MTR 2.02.01:2006 „Melioracijos statiniai.

Pagrindiniai reikalavimai", patvirtintą Lietuvos Respublikos žemės ūkio

ministro 2006 m. sausio 9 d. įsakymu Nr. 3D-2 (Žin., 2006, Nr. 6-227);

3.4.

Melioracijos techninį reglamentą MTR 1.05.01:2005 „Melioracijos statinių

projektavimas", patvirtintą Lietuvos Respublikos žemės ūkio ministro 2005

m. sausio 3 d. įsakymu Nr. 3D-1 (Žin., 2005, Nr. 3-59);

3.5.

Hidrotechnikos statinių projektavimo taisykles. Vilnius 2001, patvirtintas

Lietuvos Respublikos žemės ūkio ministro 2004 m. rugpjūčio 5 d. įsakymu Nr.

3D-466 (Žin., 2004, Nr. 127-4582);

3.6.

Statybos techninį reglamentą STR 1.01.09:2003 „Statinių klasifikavimas pagal jų

naudojimo paskirtį", patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos ministro

2003 m. birželio 11 d. įsakymu Nr. 289 (Žin., 2003, Nr.58-2611);

3.7.

Kelių techninį reglamentą KTR 1.01:2008 „Automobilių keliai", patvirtintą

Lietuvos Respublikos aplinkos ministro ir Lietuvos Respublikos susisiekimo

ministro 2008 m. sausio 9 d. įsakymu Nr. D1-11/3-3 (Žin., 2008, Nr. 9-322);

3.8.

Statybos techninį reglamentą STR 2.06.02:2001 „Tiltai ir tuneliai. Bendrieji

reikalavimai", patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos ministro 2001 m.

birželio 15 d. įsakymu Nr. 319 (Žin., 2001, Nr. 53-1899);

3.9.

Statybos techninį reglamentą STR 1.01.04:2002 „Statybos produktai. Atitikties

įvertinimas ir „CE" ženklinimas", patvirtintą Lietuvos Respublikos

aplinkos ministro 2002 m. balandžio 18 d. įsakymu Nr. 187 (Žin., 2002, Nr. 54-2140);

3.10.

Statybos techninį reglamentą STR 1.03.02:2008 „Statybos produktų atitikties

deklaravimas", patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos ministro 2002 m.

balandžio 18 d. įsakymu Nr. 189 (Žin., 2002, Nr. 54-2142; 2008, Nr. 47-1764);

3.11.

Statybos techninį reglamentą STR 2.05.19:2005 „Inžinerinė hidrologija.

Pagrindiniai skaičiavimų reikalavimai", patvirtintą Lietuvos Respublikos

aplinkos ministro 2005 m. rugsėjo 22 d. įsakymu Nr. D1-458 (Žin., 2005, Nr. 116-4215);

3.12.

Statybos techninį reglamentą STR 2.02.06:2004 „Hidrotechnikos statiniai.

Pagrindinės nuostatos", patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos ministro

2004 m. spalio 18 d. įsakymu Nr. D1-538 (Žin., 2004, Nr. 154-5624);

3.13.

Statybos techninį reglamentą STR 1.05.08:2003 „Statinio projekto

architektūrinės ir konstrukcinės dalių brėžinių braižymo taisyklės ir grafiniai

žymėjimai", patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos ministro 2003 m.

lapkričio 19 d. įsakymu Nr. 568 (Žin., 2003, Nr. 122-5541; atitaisymas 2004, Nr.166);

3.14.

Statybos taisykles ST 8871063.03:2003 „Automobilinių kelių inžineriniai

geodeziniai tyrinėjimai", statybos taisykles ST 8871063.05:2003 „Tiltų ir

viadukų statybos darbai", patvirtintas Lietuvos automobilių kelių

direkcijos prie Susisiekimo ministerijos generalinio direktoriaus 2003 m.

lapkričio 13 d. įsakymu Nr. V-134;

3.15.

Statybos taisykles ST 8871063.01:2002 „Automobilių kelių apvalių gelžbetoninių

vandens pralaidų kartotiniai konstrukciniai sprendiniai", patvirtintas

Lietuvos automobilių kelių direkcijos prie Susisiekimo ministerijos generalinio

direktoriaus 2002 m. lapkričio 28 d. įsakymu Nr. 137 (Žin., 2003, Nr. 3-86);

3.16.

Statybos taisykles ST 188710638.07: 2004 „Automobilių kelių metalinių ir

plastikinių vandens pralaidų kartotiniai konstrukciniai sprendiniai",

statybos taisykles ST 188710638.06: 2004 „Automobilių kelių žemės sankasos

įrengimas", patvirtintas Lietuvos automobilių kelių direkcijos prie

Susisiekimo ministerijos generalinio direktoriaus 2004 m. gruodžio 2 d. įsakymu

Nr. V-303 (Žin., 2004, Nr. 185-6885);

3.17.

Statybos taisykles ST 110788621.01:2006 „Pecor ir Trenchcoat vamzdžių montavimo

taisyklės", patvirtintas UAB „ViaCon Baltic" direktoriaus 2006 m.

liepos 1 d. įsakymu Nr. VK06 (Informaciniai pranešimai, 2006, Nr. 84);

3.18.

Statybos rekomendacijas R 34-01 „Automobilinių kelių pagrindai", statybos

rekomendacijas R 35-01 „Automobilinių kelių asfaltbetonio ir žvyro

dangos", patvirtintas Lietuvos automobilių kelių direkcijos prie

Susisiekimo ministerijos generalinio direktoriaus 2002 m. vasario 19 d. įsakymu

Nr. 67 (Informaciniai pranešimai, 2002, Nr.18-60);

3.19.

Statybos rekomendacijas R 33-02 „Automobilinių kelių inžineriniai geologiniai

tyrinėjimai", patvirtintas Lietuvos automobilių kelių direkcijos prie

Susisiekimo ministerijos generalinio direktoriaus 2002 m. lapkričio 28 d.

įsakymu Nr. 138 (Žin., 2003, Nr. 3-87);

3.20.

Lietuvos standartą LST ISO 3898:2002 „Konstrukcijų projektavimo pagrindai.

Žymėjimo sistema. Bendrieji žymenys";

3.21.

Lietuvos standartą LST 1331:2002 „Automobilių kelių gruntai. Terminai ir

apibrėžimai. Klasifikacija";

3.22.

Lietuvos standartą LST EN 10240:2000 „Apsauginės plieninių vamzdžių vidaus

(arba) išorės dangos. Automatiniuose įrenginiuose lydalinio cinkavimo būdu

dengiamų dangų techniniai reikalavimai";

3.23.

Lietuvos standartą LST EN ISO 14713:2002en „Geležies ir plieno konstrukcijų

apsauga nuo korozijos. Cinko ir aliuminio dangos. Rekomendacijos";

3.24.

Lietuvos standartą LST EN 206-1:2002 „Betonas. I dalis. Techniniai

reikalavimai, savybės gamyba ir atitiktis";

3.25.

Europos standartą EN ISO 1461:2000 „Lydalinės cinko dangos ant geležies ir

plieno gaminių. Reikalavimai ir bandymų metodai. (ISO 1461:1999);

3.26.

Metodiniai nurodymai „Automobilių kelių tiltų ir viadukų hidroizoliacijos

įrengimas". Lietuvos automobilių kelių direkcija prie Susisiekimo

ministerijos. Vilnius, 2004 m;

3.27. R.

Dačinskas, J. Kunigėlis, J. Macevičius, V. Paliūnas, D. Palukaitis, A.

Vaidakavičius, J. Žilevičius „Hidraulika". Vilnius, 1966 m;

3.28. A.

Lukianas, R. Pekus, G. Sabas „Skysčių mechanika ir vandentiekis". Vilnius,

2007 m;

3.29.

Leszek Janusz, Arkadiusz Madaj „ Obiekty inžynierskie z blach falistych.

Projektowanie i wykonawstwo". Wydawnictwa Komunikacji i

Lącznosci;Warszawa, 2007 r.

3.30.

„Handbook of Steel Drainage and Highway Construction Products" American

Iron and Steel Institute, Washington, 1984;

3.31.

Tиповои проект ТПР 820-01-38.85 „Tрубчатые nepeeзды нa pacход воды дo 10 m3/c

нa осушительных системах", института Мосгипроводхоза, Москва, 1984 г.;

3.32. B.

A. Komoв „Гидравлика".Ленинград, 1960 г.;

3.33.

П. Г. Kиселиов „Cпрaвочник пo гидравлическим расчетам", Mocквa, 1971 г.

3.34.

Statybos techninį reglamentą STR 2.05.17:2005 „Gruntinių medžiagų užtvankos“,

patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos ministro 2005 m. gruodžio 21 d.

įsakymu Nr. D1-627 (Žin., 2006, Nr. 19-664);

Papildyta punktu

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

3.35.

Statybos techninį reglamentą STR 2.05.18:2005 „Betoninės ir gelžbetoninės

užtvankos ir jų konstrukcijos“, patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos

ministro 2005 m. gruodžio 21 d. įsakymu Nr. D1-628 (Žin., 2006, Nr. 23-758).

Papildyta punktu

Nr.

3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

III.

PAGRINDINĖS SĄVOKOS

4. Taisyklėse

vartojamos sąvokos

beslėgė

vandens tėkmė – vandens tėkmė

vandentakiu esant laisvajam paviršiui;

slėginė

vandens tėkmė – vandens tėkmė visu iš

visų pusių apriboto vandentakio (vamzdžio, tunelio, vandeningojo sluoksnio tarp

vandensparų) skerspjūviu (be vandens laisvojo paviršiaus);

pusiau

slėginė vandens tėkmė – vandens

tėkmė, kai vandens įtekėjimas atitinka slėginės tėkmės sąlygas, o ištekėjimas –

beslėgės tėkmės sąlygas;

hidraulinis

šuolis – staigus tėkmės gylio

padidėjimas, kuriam būdingas vandens volo susidarymas, kai tėkmė pereina iš audringo

būvio į ramų;

kritinis

vandens tėkmės gylis – vandens tėkmės

gylis, kurį viršijus tolygus tekėjimas virsta sūkuriniu;

kritinis

vagos nuolydis – vagos dugno

nuolydis, kuriam esant vagoje susidaro kritinis gylis, kai vanduo teka

tolygiai;

vandens

pralaidos modulinis elementas –

pralaidos konstrukcinių elementų mazgas;

vandens

pralaidos konstrukcinis sprendinys –

skaičiavimais ir grafiškai išreikštas vandens pralaidos, įskaitant jos

modulinius elementus, projektavimo ar statybos sprendimų rezultatas.

Kitos

taisyklėse vartojamos sąvokos atitinka sąvokas, pateiktas Lietuvos Respublikos melioracijos

įstatyme [3.1], Lietuvos Respublikos statybos

įstatyme [3.2], statybos techniniuose

reglamentuose [3.11, 3.12, 3.34, 3.35], standartuose [3.20, 3.21] ir

melioracijos techniniuose reglamentuose [3.3], [3.4].

Pastraipos pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

IV.

ŽYMENYS IR SUTRUMPINIMAI

5.

Pagrindinių taisyklėse vartojamų žymenų sąrašai pateikti LST ISO 3898:2002

„Konstrukcijų projektavimo pagrindai. Žymėjimo sistema. Bendrieji žymenys“.

Kiti svarbūs vartojami žymenys ir sutrumpinimai

A – vamzdžio skerspjūvio plotas;

Ai

– pralaidos vamzdžio segmento plotas,

kai skritulio spindulys R=1, esant lanko aukščiui hs;

Akr – tėkmės skerspjūvio plotas pralaidos vamzdyje ar

griovio vagoje, kritinio gylio vietoje;

Aiš – tėkmės skerspjūvio plotas ištekėjimo iš vamzdžio

pjūvyje;

Avd – pralaidos vamzdžio segmento plotas, esantis virš

vandens tėkmės ištekėjimo pjūvyje;

B – metalinės deformuoto žiedo skerspjūvio formos

pralaidos vamzdžio plotis;

Bkr

– tėkmės viršaus plotis pralaidos

vamzdyje ar griovio vagoje, kritinio gylio vietoje;

Bv

– tėkmės viršaus plotis griovio

vagoje, esant normaliam gyliui;

bp

– griovio tvirtinamos dalies

praplatintos vagos dugno plotis;

bkr

– vidutinis tėkmės plotis

kritinio gylio, susidarančio pralaidos vamzdyje, vietoje;

Cvid

– griovio vagos vidutinis Šezi

koeficientas;

D – metalinio deformuoto žiedo skerspjūvio formos

vamzdžio aukštis (skersmuo);

d – pralaidos vamzdžio vidaus skersmuo;

F – pamato pado plotas;

Fr

– Frudo skaičius;

Friš

– Frudo skaičius tėkmės

ištekėjimo iš pralaidos vamzdžio vietoje;

H – vandens gylis prieš pralaidą;

h – vandens gylis žemutiniame bjefe;

h1

– vamzdžio skersinio pjūvio dalies

lanko, esančio virš vandens lygio, aukštis, atitinkantis vamzdžio spindulį R=1;

hkr

– kritinis gylis pralaidos

vamzdyje ar griovio vagoje;

hiš

– vandens gylis ištekėjimo iš

pralaidos pjūvyje;

hišš

– vandens gylis tėkmės visiško išsiskleidimo

vietoje (žemutinio bjefo praplatintoje griovio dalyje);

hs – pralaidos vamzdžio segmento, esančio virš tėkmės,

lanko aukštis;

hvd – atstumas tarp vandens paviršiaus ir pralaidos

viršaus, pralaidos ties ištekėjimu pjūvyje;

hI

– gylis hidraulinio šuolio pradžioje

– pirmas susietasis gylis;

hII – gylis hidraulinio šuolio pabaigoje – antras

susietasis gylis;

i – griovio vagos dugno nuolydis;

ikr

– kritinis nuolydis;

iv

– griovio tvirtinamo ruožo vagos

nuolydis;

ip

– pralaidos nuolydis;

Jvid – gylio

funkcija, skaičiuojama pagal vidutinį gylį;

kp

– vamzdžio vandens tėkme pripildymo

koeficientas, išreiškiantis pripildytos vamzdžio dalies skersinio pjūvio ploto

santykį su visu vamzdžio skersinio pjūvio plotu;

Ke

– koeficientas, įvertinantis

įtekėjimo į pralaidos vamzdį antgalio tipą (portalinis su g/b sienute, įžambus

vamzdžio galo nupjovimas be g/b antgalio ir portalinis antgalis be g/b

sienutės);

Ls

– griovio vagos tvirtinimo ilgis;

lišs

– atstumas tarp ištekėjimo iš

vamzdžio ir tėkmės visiško išsiskleidimo vietos (praplatintoje vagos dalyje);

lk

– atstumas nuo tėkmės visiško

išsiskleidimo vietos iki hidraulinio šuolio atstūmimo pradžios. Jei atstūmimo

nėra – iki hidraulinio šuolio pradžios;

la – hidraulinio šuolio atstūmimo ilgis;

lš – hidraulinio šuolio ilgis;

lats – konstruktyvus tvirtinimo atsargos ilgis;

m – griovio vagos šlaito koeficientas;

mp

– pralaidos debito koeficientas;

N – skaičiuojamoji vertikalinė apkrova pamato pade;

Q – debitas;

Qsk – skaičiuojamasis debitas;

Pa

– debito parametras (beslėgės tėkmės

pralaidų vamzdžiuose sąlygos rodiklis);

r – apvalaus vamzdžio spindulys;

R – skaičiuojamasis slėgis;

Ro

– pagrindo grunto stipris;

Rb

– metalinio deformuoto žiedo

skerspjūvio formos vamzdžio apatinės dalies išlenkimo spindulys;

Rc

– metalinio deformuoto žiedo

skerspjūvio formos vamzdžio šonų išlenkimo spindulys;

Rt

– metalinio deformuoto žiedo

skerspjūvio formos vamzdžio viršutinės dalies išlenkimo spindulys;

viš

– ištekančios iš pralaidos vamzdžio

tėkmės greitis;

α – Koriolio koeficientas, įvertinantis greičių

pasiskirstymo tėkmės skerspjūvyje netolygumus;

β – centrinis kampas iki vamzdžio užpildymo vandeniu

lygio;

χ vid

– vidutinis šlapias perimetras tarp hidrauliniu šuoliu susietų gylių (tarp

pirmo ir antro susietųjų gylių);

ε – šoninio suspaudimo koeficientas;

φ – greičio koeficientas;

η1

– santykinis gylis, parodantis pirmo

susietojo gylio santykį su normaliu gyliu griovio vagoje;

η2

– santykinis gylis, parodantis antro

susietojo gylio santykį su normaliu gyliu griovio vagoje;

φ(η1) – pirmojo

santykinio gylio funkcija, randama pagal hidraulinį vagos rodiklį;

φ(η2) – antrojo

santykinio gylio funkcija, randama pagal hidraulinį vagos rodiklį;

µ – vamzdinės pralaidos debito koeficientas,

priklausantis nuo angos formos ir vandens tėkmės suspaudimo pobūdžio. µ

=φε;

A-8 –

0,6 ir 0,8 m vidinio skersmens pralaidų įtekėjimo ir ištekėjimo antgaliai;

AĮ-8

– 0,6 ir 0,8 m vidinio skersmens g/b vamzdžių pralaidų įtekėjimo antgaliai;

A-12

– 1,0 ir 1,2 m vidinio skersmens pralaidų įtekėjimo ir ištekėjimo antgaliai;

AĮ-12

– 1,0 ir 1,2 m vidinio skersmens g/b vamzdžių pralaidų įtekėjimo antgaliai;

A-16

– 1,6 m vidinio skersmens pralaidų įtekėjimo ir ištekėjimo antgaliai;

AĮ-16–

1,6 m vidinio skersmens g/b vamzdžių pralaidų įtekėjimo antgaliai;

A-20

– 1,8 ir 2,0 m vidinio skersmens pralaidų įtekėjimo ir ištekėjimo antgaliai;

A-21

– 1,95–2,10 m pločio deformuoto žiedo skerspjūvio formos pralaidų įtekėjimo ir

ištekėjimo antgaliai;

A-25

– 2,20–2,70 m pločio deformuoto žiedo skerspjūvio formos pralaidų įtekėjimo ir

ištekėjimo antgaliai;

A-30

– 2,75–3,15 m pločio deformuoto žiedo skerspjūvio formos pralaidų įtekėjimo ir

ištekėjimo antgaliai;

HDPE

– aukšto tankio polietilenas;

PP –

polipropilenas;

VVVL

– vasaros vidutinis vandens lygis;

L-50PE –

paviršinio vandens nuleidimo latakas, įrengtas iš polietileninio erdvinio

geotinklo.

Punkto pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

6.

Pralaidoms yra suteikti šifrai, kurie melioracijos srityje naudojami kelis

dešimtmečius. Bendras vandens pralaidų šifras yra toks: VP-d-L-km,

čia

VP –

vamzdinė pralaida;

d –

pralaidos vidaus skersmuo decimetrais;

L –

pralaidos ilgis decimetrais;

k –

pralaidos konstrukcija ir statybos sąlygos;

k –

būna: „1" – pralaida statoma grioviuose, kai pagrindo grunto

atsparumas (skaičiuojamasis stipris) Ro ≥ 150 kPa;

„2"

– pralaida statoma grioviuose, kai pagrindo grunto atsparumas

(skaičiuojamasis stipris) – Ro = 100–150 kPa;

„3"

– pralaida statoma grioviuose, kai pagrindo atsparumas (skaičiuojamasis

stipris) – Ro < 100 kPa.

m –

pralaidos liemens medžiaga (GB – gelžbetonis; P – plastikas; M –

metalas).

Pavyzdžiui

užrašas VP-80-150-2P reiškia, kad 0,80 m skersmens, 15,0 m ilgio vandens

pralaida ant pagrindo, kurio atsparumas Ro = 100–150 kPa, statoma iš

plastikinių vamzdžių.

V.

SKAIČIAVIMAI

Hidrologiniai

skaičiavimai

7.

Vandens pralaidų geometriniams parametrams nustatyti atliekami hidrauliniai

skaičiavimai. Prieš pradedant skaičiavimus reikia žinoti griovyje, vandentakyje

statomos pralaidos vietoje atitinkamos tikimybės vandens debitą. Pralaidoms,

kurios statomos melioracijos grioviuose vietiniams keliams, parametrai

skaičiuojami 5 proc. tikimybės debitui praleisti ir šiems skaičiavimams netaikomi

pavasario ir liūčių debitai. Jei pralaida projektuojama aukštesnės (I–V)

kategorijos keliams, didžiausias debitas turi būti skaičiuojamas kaip 2–3 proc.

tikimybės pavasario arba liūčių didžiausias debitas ir vadovaujamasi statybos

taisyklėmis ST 8871063.01:2002 „Automobilių kelių apvalių gelžbetoninių vandens

pralaidų kartotiniai konstrukciniai sprendiniai“ [3.15] arba ST 188710638.07

2004 „Automobilių kelių metalinių ir plastikinių vandens pralaidų kartotiniai

konstrukciniai sprendiniai“ [3.16].

Punkto pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

8.

Hidrologiniai skaičiavimai atliekami vadovaujantis STR 2.05.19:2005 „Inžinerinė

hidrologija. Pagrindiniai skaičiavimo reikalavimai". Skaičiavimo metodą

reikia parinkti pagal 12 punkte išdėstytus reikalavimus, įvertinant žmogaus

ūkinės veiklos poveikį ar nuotėkio reguliavimą duotame baseine.

9. Upių,

upelių, griovių ir kitų vandentakių baseinams (paviršinio vandens surinkimo

plotams), kurių plotas A kinta nuo minimalaus (< 1 km2) iki 20000

km2, pavasario potvynio p% tikimybės maksimalus debitas Qp%

(m3/s) skaičiuojamas pagal formulę [3.11]

čia

Qp%

– 1 % tikimybės maksimalus debitas m3/s

K0

– parametras, charakterizuojantis potvynio intensyvumą, nustatomas pagal

upę analogą atvirkštiniu keliu pagal šią formulę arba pagal konkrečią vietovę

(Lietuvos šiaurėje – Ventos, Mūšos, Nemunėlio baseinams ir rytinėje

dalyje – Neries baseinui – K0 = 0,01–0,012,

pietryčių Lietuvoje – Merkio ir Varėnės baseinams K0 = 0,012–0,015;

vakarinėje Lietuvos dalyje – Nemuno žemupio intakų ir Nevėžio baseinams

K0 = 0,008–0,010);

hp%

– potvynio nuotėkio aukštis (kartu su gruntiniu maitinimu) mm, kuris

nustatomas

pagal

upes analogus arba interpoliacijos keliu;.

μ –

koeficientas, įvertinantis statistinių parametrų tarp nuotėkio aukščio ir

maksimalaus debito nevienodumą (pagal 9 priedą [3.11]);

δ –

koeficientas, įvertinantis maksimalaus debito sumažėjimą dėl baseine esančių

pratekančių ežerų, užtvankų, ir tvenkinių;

δ 1

– koeficientas, įvertinantis maksimaliojo debito sumažėjimą dėl

baseine esančių miškų;

δ 2

– koeficientas, įvertinantis maksimaliojo debito sumažėjimą dėl baseine

esančių pelkių.

Pagal

šią formulę apskaičiavus 1 % tikimybės debitą, kitų tikimybių debitus leidžiama

apskaičiuoti naudojantis pervedimo koeficientu λp (žiūr. 18 priedą

[3.11]).

Apvalių

vamzdinių pralaidų hidrauliniai skaičiavimai

10.

Hidraulinių skaičiavimų pagrindinis tikslas yra teisingas pralaidos skersmens

parinkimas ir žemutinio bjefo tvirtinimų ilgio ir konstrukcijos nustatymas. Tam

reikalinga surasti daug tarpinių parametrų. Todėl projektuojant pralaidas,

nustatomi ne tik jų parametrai, bet ir kiti hidrauliniai rodikliai, kaip antai

normalus ir kritinis gyliai, pirmas ir antras susietieji gyliai, ištekėjimo

vandens greitis ir gylis, bei tėkmės tekėjimo sąlygos žemutiniame bjefe.

Hidrauliškai skaičiuojama pralaidos įtekamoji ir ištekamoji dalys.

Įįtekamosios

dalies hidrauliniais skaičiavimais pagal skaičiuojamąjį debitą (Qsk)

parenkamas pralaidos skersmuo (d), apskaičiuojamas patvankos aukštis prieš

pralaidą (H), kritinis gylis vamzdyje (hkr), kritinis nuolydis (ikr),

ištekėjimo iš vamzdžio gylis (hiš) ir ištekėjimo greitis (Viš).

Ištekamosios

dalies hidrauliniais skaičiavimais nustatomos tekėjimo žemutiniame bjefe

sąlygos, į kurias atsižvelgiant parenkama žemutinio bjefo tvirtinimo

konstrukcija. Parenkant žemutinio bjefo tvirtinimo konstrukciją reikia

nustatyti

– tvirtinamo ruožo ilgį;

– išplovimo gylį;

– tvirtinimo konstrukcijos tipą;

– tvirtinimo konstrukcijos parametrus;

– naudotinas tvirtinimo medžiagas.

11. Vandens

tekėjimas pralaidų vamzdžiais. Skiriami trys pagrindiniai vandens tekėjimo

pralaidos vamzdžiais atvejai: beslėgė, pusiau slėginė ir slėginė

tėkmė. Esant tam tikroms sąlygoms, kai didėjant debitui iš beslėgės tėkmės

pereinama į slėginę, gali susidaryti nepastovi tėkmė. Šis atvejis vadinamas

pusiau slėgine tėkme. Jos metu vandens įtekėjimas atitinka slėginės tėkmės

sąlygas, o ištekėjimas – beslėgės tėkmės sąlygas. Pusiau slėginės tėkmės metu

pralaidos elementai patiria padidintas dinamines ir vakuumines apkrovas.

Siekiant jų išvengti, nerekomenduojama projektuoti pralaidų, kuriose būtų

pusiau slėginė ar slėginė tėkmė. Pagal specifines vietos sąlygas tokias

pralaidas galima projektuoti, tik ekonominiais skaičiavimais pagrindus.

Projektuojant pusiau slėginės tėkmės pralaidas, būtina numatyti joms pamatus, o

projektuojant slėginės tėkmės pralaidas be pamatų, dar ir užtikrinti vamzdžių

sujungimų sandarumą. Tokių pralaidų statybos kaštai melioracijos grioviuose

nėra tikslingi. Melioracijos grioviuose rengiamos tik beslėgės tėkmės

pralaidos. Beslėgė tėkmė yra tada, kai prieš įtekėjimą į pralaidą nėra

patvankos ir tėkmė visoje pralaidoje turi laisvą paviršių (vamzdis neužpildomas

iki viršaus). Būtina beslėgės tėkmės sąlyga

Pastraipos pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

H ≤

1,2d ir h < 1,0d

čia

H –

vandens gylis prieš pralaidą (m);

h –

vandens gylis už pralaidos (žemutiniame bjefe) (m)

d –

pralaidos skersmuo (m).

Esant

šioms sąlygomis, vandens paviršiuje ties įtekėjimu susiformuoja slūgio kreivė

ir prieš pat įtekėjimą nelieka patvankos.

Pagal

vandens gylį žemutiniame bjefe (h), ištekėjimas iš pralaidos gali būti

nepatvenktas ir patvenktas. Nepatvenktu ištekėjimu laikoma tokia tėkmė, kai

vandens gylis griovyje (h) yra mažesnis už kritinį gylį pralaidos vamzdyje (hkr)

[3.28]. Patvenktas ištekėjimas iš pralaidos bus tada, kai gylis griovyje (h)

bus didesnis už kritinį gylį (hkr) pralaidoje [3.28].

a) h <

hkr – nepatvenktas ištekėjimas;

b) h

> hkr – patvenktas ištekėjimas.

Beslėgės

tėkmės pralaidų vamzdžiuose schemos parodytos 1 paveiksle.

a)

Nepatvenktas ištekėjimas, kai h < hkr (H ≤ 1,2d; h < d)

b)

Patvenktas ištekėjimas, kai h > hkr (H ≤ 1,2d; h < d)

1

pav. Beslėgės tėkmės pralaidose schemos.

12. Pralaidos

parametrų parinkimas. Pralaidų hidraulinio skaičiavimo išeities duomenys

skaičiuojamasis debitas (Qsk) ir vandens gylis (h) duotame

griovio ruože. Debitas apskaičiuojamas pagal hidrologinę skaičiavimo metodiką

[3.11]. Vandens gylis (h) griovyje apskaičiuojamas įprastiniais būdais – pagal

hidraulines formules [3.28]. Pralaidos debitas, galintis pratekėti beslėge

tėkme, apskaičiuojamas pagal plataus slenksčio nuopylos debito formulę [3.28].

Vamzdinei pralaidai ši formulė turi pavidalą [3.31]

,

čia µ

– debito koeficientas, randamas pagal formulę [3.31].

.

Beslėgės

tėkmės viena iš sąlygų yra ta, kad H ≤ 1,2d. Įrašę šias reikšmes į

formulę, gauname debito parametrą (Pa).

.

Pagal

šį parametrą nesudėtinga parinkti pralaidos skersmenį. Apytikriam skaičiavimui

priimant Pa reikšmę 0,6 gali būti gaunama apie 8 proc. debito

atsarga. Žinodami antrąją sąlygą, kad h<1,0d, pasirenkame

pralaidos skersmenį, didesnį už vandens gylį žemutiniame bjefe (h), ir

šį dydį įrašome į debito parametro formulę. Jei pasirinktasis pralaidos

skersmuo tenkina beslėgės tėkmės parametro sąlygą, vadinasi, skersmuo

preliminariai pasirinktas teisingai, o jei ši sąlyga netenkinama – skersmuo

didinamas viena pakopa ir vėl patikrinama debito parametro sąlyga. Esant

teigiamam rezultatui, galima tęsti skaičiavimus ir taip patikslinti pasirinkto

skersmens galutinį dydį. Tekėjimo hidraulinės sąlygos nustatomos pagal vandens

gylio griovyje ir kritinio gylio pralaidoje dydžius. Kritinis gylis pralaidoje

(hkr) nustatomas pagal formulę [3.28]

arba ,

čia

α =1,1 – Koriolio koeficientas;

Akr

– tėkmės skerspjūvio plotas kritinio

gylio vietoje;

Bkr – vandens tėkmės paviršiaus plotis kritinio gylio

vietoje.

arba ,

nes ,

čia:β

– centrinis kampas iki vamzdžio užpildymo lygio.

Skaičiavimai

atliekami tokia tvarka

–

apskaičiuojama dydžio reikšmė;

– apskaičiuojami

santykiai prie skirtingų

kampo β (tuo pačiu hkr) reikšmių ir priartėjimo keliu ieškoma

reikšmė, kuri tenkintų aukščiau nurodytas sąlygas;

–

apskaičiavę Akr ir hkr randame ir vidutinį

tėkmės plotį kritinio gylio pjūvyje

Paprastesnis

skaičiavimo būdas yra, kai dydžiai hkr ir bkr

nustatomi iš nomogramos kritiniams gyliams ir vidutiniams tėkmės pločiams

kritinio gylio vietoje apvaliuose vamzdžiuose nustatyti pagal paskaičiuotą

debito parametrą Pa.

.

Turėdami

hkr nustatome tekėjimo hidraulines sąlygas

I.

kai h < hkr – nepatvenktas vandens ištekėjimas;

II.

kai h > hkr – patvenktas vandens ištekėjimas.

Pagal

nustatytas tėkmės hidraulines sąlygas atliekamas tolimesnis skaičiavimas ir

beslėgės tėkmės sąlygų patikrinimas.

I

variantas, kai h < hkr

Esant

nepatvenktam vandens ištekėjimui, skaičiuojame patvenkimo gylį prieš pralaidą

pagal neapsemto plataus slenksčio debito formulę [3.32]. Iš jos paskaičiuojame

patvenkimo gylį prieš pralaidą (H)

,

čia

mp = 0,37 – debito koeficientas frontalinėms pralaidoms.

Patikriname

beslėgės tėkmės sąlygas, pagal kurias turi būti H ≤ 1,2d ir h<d.

Jei sąlygos patenkinamos, pralaidos skersmuo pasirinktas teisingai. Priešingu

atveju skersmuo didinamas viena pakopa ir tęsiamas skaičiavimas iš naujo, kol

bus tenkinamos šios sąlygos.

Ištekančio

iš pralaidos vamzdžio vandens greitis skaičiuojamas pagal neapsemto plataus

slenksčio greičio formulę [3.28]

,

čia

φ = 0,90 – greičio koeficientas, esant nesuapvalintam įtekėjimui [3.32].

Tėkmės

skerspjūvio plotas (Aiš) vandens ištekėjimo iš pralaidos

vamzdžio vietoje

.

Tėkmės

plotas (Aiš) gali būti apskaičiuotas pagal formulę

,

čia: A

– vamzdžio skerspjūvio plotas;

kp

– vamzdžio pripildymo koeficientas,

randamas iš nomogramos apvalių vamzdžių pripildymo koeficientui nustatyti.

Pagal

vandens ištekėjimo iš vamzdžio gylio ir vamzdžio skersmens santykį (hiš/d)

parenkamas vamzdžio pripildymo koeficientas (kp). Iš čia

turime hiš = kpd.

Pavyzdys

Apvalaus

vamzdžio skersmuo d=1,2 m.

Debitas

Q=2,20 m3/s.

;

hkr/d=0,70;

hkr=0,70

• 1,2=0,84 m;

bkr/d=0,84;

bkr=0,84

• 1,2=1,01 m.

Pavyzdys

Apvalaus

vamzdžio skersmuo d=1,0 m.

Vandens

gylis jo ištekėjimo iš vamzdžio vietoje – 0,75 m.

Vamzdžio

skerspjūvio plotas A=0,79 m2.

hiš/d=0,75/1,0=0,75;

kp=0,80;

Aiš=A

• kp=0,79 • 0,80=0,63 m2.

II

variantas, kai h>hkr

Kadangi

beslėgė nepatvenkta tėkmė melioracijos statiniams priskirtose pralaidose yra

retai, didžioji dalis pralaidų projektuojama esant beslėgiam patvenktam

režimui. Esant patvenktam vandens ištekėjimui, skaičiuojame patvenkimo gylį

prieš pralaidą pagal apsemto plataus slenksčio vandens debito formulę [3.32].

Iš jos išreiškiame patvenkimo gylį prieš pralaidą (H)

,

čia

ε < 1 – šoninio suspaudimo koeficientas; φ =

0,90.

Esant

apsemtam ištekėjimui, ištekėjimo gylis (hiš) yra lygus

vandens gyliui žemutiniame bjefe (h) [3.32] – hiš = h.

Tarkime, kad hkr = h, apskaičiuojamas patvenkimo gylis

(H) prieš pralaidą

.

Patikriname

beslėgės tėkmės sąlygas, pagal kurias turi būti H ≤ 1,2d ir h<1,0d.

Jei sąlygos tenkinamos, pralaidos skersmuo pasirinktas teisingai. Priešingu

atveju skersmuo didinamas viena pakopa ir tęsiamas skaičiavimas iš naujo, kol

bus tenkinamos šios sąlygos.

Pagal

vandens ištekėjimo gylį ir vidaus kampo priklausomybę apskaičiuojame kampą β

ir ištekėjimo plotą (Aiš)

, .

Nustatome

ištekėjimo greitį (viš): viš=Q/Aiš.

Ištekėjimo

skerspjūvio plotą galima apskaičiuoti ir paprasčiau, pasinaudojant nomograma

apvalių vamzdžių pripildymo koeficientui nustatyti.

Pagal

hiš/d reikšmę nomogramoje randamas vamzdžio pripildymo

koeficientas kp ir apskaičiuojamas ištekėjimo skerspjūvio

plotas Aiš.

Punkto pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

13. Žemutinio

bjefo stiprinimo konstrukcijos parinkimas. Vandens greičiai

žemutiniame bjefe yra didesni už nesustiprintiems gruntams leidžiamus greičius.

Todėl, nesustiprinus pralaidos žemutinio bjefo, griovio vagoje už ištekėjimo

antgalio atsiranda dideli išplovimai, galintys suardyti ir patį statinį.

Žemutinio bjefo hidrauliniai skaičiavimai apima šiuos etapus

a)

srauto tekėjimo sąlygų žemutiniame bjefe analizę;

b)

galimų išplovimų žemutiniame bjefe skaičiavimą;

c)

stiprinimo konstrukcijos parinkimą;

d)

stiprinimo konstrukcijų geometrinių dydžių nustatymą.

Srauto

tekėjimo sąlygų nustatymas. Srauto

tekėjimo sąlygas žemutiniame bjefe būtina nustatyti todėl, kad nuo jų

priklauso statinio pralaidumas, išplovimų žemutiniame bjefe dydis, taip pat

stiprinimo konstrukcijos parametrai. Daugeliu atvejų stiprinamas ruožas

pralaidos žemutiniame bjefe projektuojamas su dugno nuolydžiu, mažesniu už

kritinį. Tuomet srauto gylis visiško išsiskleidimo vietoje yra mažesnis už

kritinį ir, tėkmei pereinant iš audringo būvio į ramų, susiformuoja hidraulinis

šuolis. 2 pav. pateikiamos srauto tekėjimo žemutiniame bjefe schemos.

a)

Nepatvenktas vandens ištekėjimas, esant atstumtam hidrauliniam šuoliui (hII>h).

b)

Nepatvenktas vandens ištekėjimas, esant prispaustam hidrauliniam šuoliui (hII=h).

c)

Patvenktas ištekėjimas, kai apsemtas hidraulinis šuolis (hII<h).

2

pav. Srauto tekėjimo žemutiniame bjefe schemos

Iš

ankstesnių skaičiavimų turime dydžius: Q, h, viš, hiš.

Hidraulinės tėkmės sąlygas griovyje ties ištekėjimo antgaliu nusako

vandens tėkmės gylis (h) ir kritinis vandens gylis griovio vagoje (hkv).

Pastarasis parametras randamas pagal formulę priartėjimo keliu arba pagal

nomogramą trapecinio skersinio pjūvio grioviuose kritiniams gyliams nustatyti.

Kritinis

gylis griovyje randamas išsprendus lygtį

arba ,

čia: α

– Koriolio koeficientas, kuriuo įvertinamas netolygus greičių pasiskirstymas (α

=1,1);

Akv

– tėkmės plotas kritinio gylio

pjūvyje Akv=(bp+mhkv)hkv;

Bkv – tėkmės plotis vandens paviršiuje kritinio gylio

pjūvyje Bkv=bp+2mhkv;

bp – griovio tvirtinamos dalies praplatintos vagos dugno

plotis.

Indeksas

„kv“ rodo parametrą, esant kritiniam gyliui vagoje.

Nustatant

kritinį gylį griovio vagoje pagal nomogramą, apskaičiuojamas parametras . Pagal šį dydį ir šlaito koeficiento kreivę surandama (–hkv/b) reikšmė, iš kurios

išskaičiuojamas kritinis gylis. Toliau apskaičiuojamas ištekančios tėkmės

visiško išsiskleidimo ilgis. Tai atstumas nuo pralaidos antgalio (kai rengiami

portaliniai antgaliai) iki vandens tėkmės visiško išsiskleidimo vietos

(žemutinio bjefo praplatintoje vagos dalyje).

,

čia: hišs

priimama mažiausia reikšmė iš hkv arba hiš.

.

Turėdami

vandens gylį ir kritinį gylį griovio vagoje, apskaičiuojame tėkmės gylį visiško

išsiskleidimo vietoje (hišs). Jei h≤ hkv,

tai hišs skaičiuojame pagal formulę [3.28]

.

Ši

lygtis sprendžiama priartėjimo keliu.

Jei h>hkv,

tai hišs skaičiuojamas pagal formulę

.

Susiformavus

hidrauliniam šuoliui, turime du gylius, priklausančius vienas nuo kito, tai yra

– tarpusavyje susietus – tai gylis hidraulinio šuolio pradžioje ir gylis

hidraulinio šuolio pabaigoje.

Turėdami

hišs, skaičiuojame susietąjį gylį visiško

išsiskleidimo vietoje. Tarkime, kad hišs yra vienas iš

susietųjų gylių (mažesnis) hišs=h1. Antras

susietasis gylis skaičiuojamas pagal formulę [3.28]

.

Pavyzdys

Griovio

dugno plotis b=1,5 m.

Šlaitų

koeficientas m=2.

Debitas

Q=10 m3/s.

;

hk/b=0,727;

hk=0,727

• b=0,727 • 1,5=1,09 m.

Lyginant

gautą gylį su normaliu gyliu vagoje galima gauti tris atvejus

a)

hII>h – nepatvenktas vandens ištekėjimas ir

atstumtas hidraulinis šuolis. Šis atvejis nepageidautinas, nes reikia stiprinti

ilgą vagos ruožą.

b)

hII=h – šiuo atveju hišs

ir h yra susietieji gyliai, todėl šuolis prasideda tuojau ties

išsiskleidusios praplatintoje griovio dalyje tėkmės vietoje. Toks jungimosi

pobūdis vadinamas prispaustu šuoliu.

c) hII<h

– patvenktas ištekėjimas. Šis atvejis statybinėje praktikoje labai

naudingas, nes čia vagos stiprinimo ruožas trumpiausias.

Vagos

tvirtinimo ilgis, esant nepatvenktam ištekėjimui. Vagos tvirtinimo ilgis skaičiuojamas pagal formulę

,

čia: lk

– atstumas nuo tėkmės visiško išsiskleidimo vietos iki hidraulinio šuolio

atstūmimo pradžios. Jei atstūmimo nėra – iki hidraulinio šuolio pradžios (m);

lš –

hidraulinio šuolio ilgis (m);

la –

hidraulinio šuolio atstūmimo ilgis (m);

lats – konstruktyvus atsargos ilgis (m).

Šie

parametrai randami pagal formules

lk=1,4*Bv lš=2,5(1,9hII–hI)

[3.32],

kur hI

– pirmas susietasis gylis; hII– antras susietasis gylis.

Pirmas

susietasis gylis apskaičiuojamas pagal priklausomybę [3.28]

hI= hII/2*[(1+8*(hkv/hII)^3)–1].

Pirmą

ir antrą susietuosius gylius galima nustatyti ir pagal pateikiamus literatūroje

grafikus [3.33]. Hidraulinio šuolio atstūmimo ilgis (la)

apskaičiuojamas kaip patvankos kreivės ilgis tarp skerspjūvių, kur tėkmės

gyliai lygūs pirmam ir antram susietiesiems gyliams [3.33]

,

čia

h – normalus

tėkmės gylis stiprinamame ruože (m);

iv

– stiprinamo ruožo nuolydis (toks pat

kaip ir vagos dugno nuolydis);

η1,

η2 – santykiniai gyliai:;

φ(η1),

φ(η2) – santykinio gylio

funkcijos, randamos pagal hidraulinių vagos rodiklių reikšmes, pateikiamos

žinynų ir vadovėlių lentelėse [3.27];

Jvid – gylio funkcija. Skaičiuojant Jvid

reikšmę, ji paprastai skaičiuojama pagal vidutinį gylį. Pastarasis nustatomas

kaip aritmetinis vidurkis tų gylių, kurie yra skaičiuojamojo ruožo galuose

[3.27]

,

čia

Cvid2 – vagos vidutinis Šezi koeficientas;

bp – tvirtinamo ruožo dugno plotis;

– vidutinis šlapias

perimetras.

Konstruktyvus

tvirtinamojo ruožo atsargos ilgis (lats) yra lygus 10%

likusių tvirtinimo parametrų ilgiui. Tvirtinamojo ruožo gale įrengiant akmenų

prizmę ar užkarpą, atsargos ilgio nereikia.

Vagos

tvirtinimo ilgis, esant prispaustam hidrauliniam šuoliui. Šiuo atveju gyliai hišs ir h

yra susietieji gyliai, todėl šuolis prasideda tuojau ties tėkmės suspaustu

pjūviu. Todėl čia nebelieka atstumo (lk+la) nuo

srauto visiško išsiskleidimo iki srautų susijungimo. Tvirtinamo ruožo ilgis

skaičiuojamas pagal formulę

Vagos

tvirtinimo ilgis, esant patvenktam ištekėjimui. Be patvenkto ištekėjimo, turime ir apsemtą hidraulinį

šuolį. Šiuo atveju tvirtinamojo ruožo ilgis bus lygus hidraulinio šuolio ir

atsargos ilgiams

Ls=lš+lats

Visi

šie skaičiavimai pakankamai sudėtingi. Vandens srauto tekėjimo sąlygos

žemutiniame bjefe priklauso ne tik nuo pratekančio debito, griovio vagos

parametrų, bet ir nuo vagos nuolydžio. Praktiniam naudojimui pateikiamos

įvairių skersmenų pralaidų hidraulinių parametrų lentelės (žiūrėti brėžinius

Nr. 65–78). Jos sudarytos labiausiai paplitusiam griovio skersiniam pjūviui,

kai dugno plotis yra b=0,8 m ir šlaitų koeficientas m=2. Šie duomenys

pateikiami įvairiems griovių nuolydžiams ir debitams. Nuolydžių parametrai

tenkins visus galimus atvejus. Didžiausiu 6 promilių nuolydžiu apsiribojama

todėl, kad prie didesnių nuolydžių griovyje su velėnine šlaitų danga pasiekiami

neleistini greičiai. Debitų parametrai turi keturias reikšmes. Pirmoji debito

reikšmė yra pati mažiausia nurodytam pralaidos skersmeniui, o ketvirtoji –

didžiausia (didžiausias praleidžiamas debitas, esant beslėgei tėkmei ir

didžiausiam tėkmės skerspjūvio plotui). Dvi kitos reikšmės yra tarpiniai debitų

dydžiai. Griovio vagos tvirtinimas pralaidos žemutiniame bjefe formuojamas iš

gelžb. plokščių pagal skaičiavimų duomenis. Plokščių markės ir parametrai

nenurodomi, kadangi jos gali būti naudojamos įvairios, tačiau atitinkančios

projekto techninę specifikaciją. Į tvirtinimo ilgį įskaičiuotas ir latako tipo

antgalių ilgis. Lentelėje pateikiamas tvirtinimų ilgis be latako tipo antgalių

ilgio. Vienas iš hidraulinių parametrų pavyzdžių yra 1 lentelėje. Pagal turimą

debitą ir griovio nuolydį iš šios lentelės galima pakankamai tiksliai parinkti

pralaidos skersmenį, nustatyti vandens gylį prieš pralaidą, ištekančio vandens

tėkmės gylį, ištekančio vandens greitį, kritinį gylį pralaidoje. Turime

hidraulinius parametrus, būtinus vandens tėkmės sąlygoms nustatyti, griovio

vagos žemutiniame ir aukštutiniame pralaidos bjefe tvirtinimo ilgį ir šių

tvirtinimų konstruktyvius sprendinius – tvirtinimo schemas.

Punkto pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

14.

Pralaidos parametrų parinkimo pavyzdžiai.

Pavyzdys

Nr. 1. Turimi duomenys: Debitas Q = 1,3m3/s, griovio nuolydis

– 2%c, vandens gylis žemutiniame bjefe – h = 0,75 m, griovio

vagos dugno plotis – 0,80 m, griovio šlaitų koeficientas – m = 2. Reikia

parinkti pralaidos skersmenį ir nustatyti vagos tvirtinimo ilgį.

Skaičiavimų

tvarka

14.1

Parenkame preliminarų vamzdžių skersmenį

Pagal

beslėgės tėkmės sąlygas, kai debito parametras turi būti mažesnis už 0,6 dydį

ir vandens gylis

–

mažesnis už pralaidos skersmenį, apytikriai pasirenkame tokį vamzdžių

skersmenį, kad būtų patenkintos šios sąlygos. Esant vandens gyliui h = 0,75 m,

reikia manyti, kad šią sąlygą gali tenkinti 0,80 m skersmuo. Pagal šį skersmenį

paskaičiuojame debito parametrą

Pasirinktas

skersmens dydis netenkina šios sąlygos. Viena pakopa padidiname skersmenį, tai

yra pasirenkame 1,0 m skersmenį ir vėl tikriname šią sąlygą.

Gautas

debito parametras yra mažesnis už ribinį parametro dydį. Tai reiškia, kad

apytikriai pasirinkome teisingą pralaidos skersmenį. Tolimesniais skaičiavimais

jį dar kartą patikslinsime.

14.2

Kritinio gylio (hkr) ir vidutinio tėkmės pločio (bkr)

nustatymas.

Pagal

paskaičiuotą debito parametrą 1,0 m skersmens pralaidai iš nomogramos

kritiniams gyliams ir vidutiniams tėkmės pločiams kritinio gylio vietoje

apvaliuose vamzdžiuose nustatyti parenkame ir dydžius. 1,0 m skersmens pralaidai debito parametrą Pa

= 0,415 atitinka = 0,675 ir = 0,835. Iš čia pralaidos: hkr = 0,675 x 1,0 =

0,68m ir bkr = 0,835 x 1,0 = 0,84m. Nustatome tėkmės sąlygas: h =

0,75m > hkr = 0,68m. Tai beslėgis, patvenktas ištekėjimas.

14.3

Gylio ties pralaidos įtekėjimu (H) nustatymas.

Esant

beslėgiam patvenktam ištekėjimui, gylis prieš pralaidą skaičiuojamas pagal

formulę

Turėdami

H patikriname beslėgės tėkmės sąlygas

H =

1,02m < 1,2d = 1,2 m,

h =

0,75m < d = 1,0 m.

Gauti

rezultatai tenkina beslėgės tėkmės sąlygas. Pralaidos skersmuo pasirinktas

teisingai.

14.4.

Ištekėjimo gylio (hiš)ir

greičio (viš) nustatymas.

Esant

patvenktam ištekėjimui, vandens gylis yra lygus vandens gyliui griovio vagoje

hiš = h. Iš nomogramos apvalių vamzdžių pripildymo koeficientui

nustatyti pagal reikšmę surandame

vamzdžio pripildymo koeficientą kp.

14.5. Žemutinio bjefo tvirtinimo konstrukcijos ilgio

nustatymas.

Pagal

nomogramą trapecinio skersinio pjūvio grioviuose kritiniams gyliams nustatyti

randame kritinį gylį griovio vagoje. 1,0 m skersmens pralaidos dugno plotis

žemutiniame bjefe – 1,50 m.

Tam

apskaičiuojame

dydį

Pagal

šiuos duomenis ir šlaito koeficiento m = 2 kreivę surandame, kad = 0627

hkv

= 0,27 x 1,5 = 0,40 m. Kadangi h = 0,75m > hkv = 0,40 m, tai hišs

skaičiuojame pagal formulę

Iš čia

turime hišs = 0,29m.

Turėdami

hišs = 0,29m ir hkv = 0,40m nustatome antro susietojo

gylio dydį.

Gauname

antrą susietąjį gylį. Kadangi hII = 0,53 m < h = 0,75 m,

turime patvenktą ištekėjimą. Esant šioms ištekėjimo sąlygoms, stiprinamo ruožo

ilgis bus lygus hidraulinio šuolio ir atsargos ilgiui.

Apskaičiuojame

pirmą susietąjį gylį hI. Jis turėtų būti lygus išsiskleidimo gyliui.

Patikriname

Iš

čia gauname, kad pirmas susietasis gylis hI = 0,29 m, o hidraulinio

šuolio ilgis

,

Atsargos

ilgis lats = 1,79 x 0,1 = 0,18 m. Ls = 1,79 + 0,18 = 1,97

m. Pagal antgalio konstrukcijos brėžinius 1,0 m vidinio skersmens pralaidos

antgalio latako ilgis yra 2,29 m. Tokiu būdu hidraulinis šuolis ir būtinas

atsargos ilgis išsitenka antgalio latake ir papildomas griovio vagos

tvirtinimas nereikalingas. Todėl žemutinio ir aukštutinio bjefo tvirtinimams

taikoma schemos Ia ir I.

Pavyzdys

Nr. 2. Turimi duomenys: Debitas Q = 2,40 m3/s, griovio nuolydis – 4

‰, vandens gylis žemutiniame bjefe – h = 0,84 m, griovio vagos dugno plotis –

0,80 m, griovio šlaitų koeficientas – m = 2. Reikia parinkti pralaidos

skersmenį ir nustatyti vagos tvirtinimo ilgį.

Skaičiavimų

tvarka

14.6

Parenkame preliminarų vamzdžių skersmenį: Skaičiavimo eiga tokia pat kaip ir 1

pavyzdyje. Esant vandens gyliui h = 0,84 m, tikėtina, kad debito parametro

reikalavimus tenkins 1,0 m skersmuo. Pagal šį skersmenį apskaičiuojame debito

parametrą

Pasirinktas

skersmens dydis netenkina šios sąlygos. Padidiname viena pakopa skersmenį, tai

yra pasirenkame 1,20 m skersmenį ir vėl tikriname šią sąlygą.

Gautas

debito parametras yra mažesnis už ribinį parametro dydį. Tai reiškia, kad

pasirinkome apytikriai tinkamą pralaidos skersmenį. Tolimesniuose

skaičiavimuose jį dar kartą patikslinsime.

14.7

Kritinio gylio (hkr) ir vidutinio tėkmės pločio (bkr)

nustatymas. Pagal apskaičiuotą debito parametrą 1,2 m skersmens pralaidai iš

nomogramos kritiniams gyliams ir vidutiniams tėkmės pločiams kritinio gylio

vietoje apvaliuose vamzdžiuose nustatyti parenkame ir dydžius. 1,2 m

skersmens pralaidai debito parametrą Pa = 0,486 atitinka = 0,725 ir =

0,840.

Iš čia

pralaidos:hkr = 0,725 x 1,2 = 0,87 m ir bkr = 0,84 x 1,2

= 1,01 m. Nustatome hidraulinio režimo sąlygas: h = 0,84 m < hkr

= 0,87 m. Tai beslėgis, nepatvenktas vandens ištekėjimo režimas.

14.8.

Gylio ties pralaidos įtekėjimu (H) nustatymas.

Esant

beslėgiam nepatvenktam ištekėjimui, gylis prieš pralaidą skaičiuojamas pagal

formulę

Turėdami

H patikriname beslėgio ištekėjimo sąlygas

H = 1,29

m < 1,2d = 1,44 m,

h = 0,84

m < d = 1,20 m.

Gauti

rezultatai rodo beslėgio tekėjimo režimą. Pralaidos skersmuo pasirinktas gerai.

14.9. Ištekėjimo gylio (hiš) ir greičio (viš)

nustatymas. Esant nepatvenktam ištekėjimo režimui, ištekančio iš pralaidos

vamzdžio vandens greitis skaičiuojamas pagal neapsemto plataus slenksčio

greičio formulę

Tėkmės

skerspjūvio plotas vandens ištekėjimo iš pralaidos vamzdžio vietoje

Turėdami

vamzdžio pripildymo koeficiento dydį, iš nomogramos apvalių vamzdžių pripildymo

koeficientui nustatyti randame reikšmę. = 0,74·hiš = 0,74 x 1,20 = 0,89 m.

Ištekėjimo

iš vamzdžio vandens gylis 0,89 m.

14.10.

Žemutinio bjefo tvirtinimo konstrukcijos ilgio nustatymas.

Pagal

nomogramą trapecinio skersinio pjūvio grioviuose kritiniams gyliams nustatyti

randame

kritinį

gylį griovio vagoje. Tam apskaičiuojame dydį

Dugno

plotis pralaidos žemutiniame bjefe – 1,50 m. Pagal šiuos duomenis surandame,

kad = 0,34 . hkv

= 0,34 x 1,5 = 0,51 m. Kadangi h = 0,84 m > hkv = 0,51 m, tai hišs

skaičiuojame pagal formulę

Iš čia

turime hišs = 0,38 m.

Turėdami

hkv = 0,51 m nustatome antro susietojo gylio dydį.

Gauname

antrą susietąjį gylį. Kadangi hII = 0,67m < h = 0,84m,

turime apsemtą hidraulinį šuolį. Esant apsemtam hidrauliniam šuoliui,

tvirtinamo ruožo ilgis bus lygus hidraulinio šuolio ir atsargos ilgių sumai.

Apskaičiuojame

pirmą susietąjį gylį hI

Iš

čia gauname. kad pirmas susietasis gylis hI = 0,38 m, o hidraulinio

šuolio ilgis

Atsižvelgiant

į tai, kad nebus rengiama akmenų prizmė arba užkarpa, būtinas tvirtinamo ruožo

atsargos ilgis. Šis ilgis lygus 10 % bendro ilgio, kas sudaro (2,23 x 0,1 =

0,22) 0,22 m. Ls = 2,23 + 0,22 = 2,45 m .1,2 m vidinio skersmens

pralaidos antgalio latako ilgis yra 2,29 m. Šio ilgio nepakanka paskaičiuotam

tvirtinimo ilgiui. Pagal šiuos duomenis pasirenkame žemutinio bjefo vagos

tvirtinimo schemą, konstruktyviai jį padidindami iki tvirtinimo plokščių

minimalaus pločio. Pakankamas vagos tvirtinimas bus pagal VI schemą. Plokščių

ilgis yra didesnis už skaičiuotiną ilgį ir sudaro pakankamą atsargą (daugiau

kaip 10 % ilgio). Atitinkamai griovio vagos tvirtinimas aukštutiniame bjefe

(tėkmės ruožas prieš pralaidą) priimamas pagal schemą IV a, kas sudaro daugiau,

kaip 40 % žemutinio bjefo tvirtinimų ilgio.

Šiuos

rezultatus galime gauti neatlikdami sudėtingų skaičiavimų. Tiesioginius

rezultatus nustatome iš hidraulinių parametrų lentelių (žiūrėti 1 lentelę).

Pagal parinktą pralaidos skersmenį pasinaudojame hidraulinių parametrų lentele,

kurioje pagal debito dydį ir griovio dugno nuolydį, nustatome būtiną tvirtinimo

ilgį ir vagos tvirtinimo schemą. Jei lentelėje reikiamo nuolydžio nėra,

stiprinimo parametrai parenkami lentelėje nurodytam didesniam nuolydžiui.

Pavyzdžiui, jeigu griovio nuolydis 5 ‰, tai stiprinimo ilgis ir schema

pasirenkama kaip grioviui su 6 ‰ nuolydžiu.

Ši

pralaidų vamzdžių skersmens parinkimo ir stiprinimo ilgio skaičiavimo metodika

taikoma pralaidoms iš apvalių g/b, plastikinių ir metalinių vamzdžių.

APVALIŲ

1,0 M SKERSMENS PRALAIDŲ HIDRAULINIAI PARAMETRAI

(griovio

m = 2, b = 0,8m ir ipr = ikr.)

1

lentelė

Eil.

nr.

Rodikliai

Griovio

nuolydis i (‰)

i

=1,0 ‰

i

=2,0 ‰

i

=4,0 ‰

i

=6,0 ‰

1

Debitas

Q (m3/s)

1,0

1,20

1,40

1,58

1,0

1,20

1,40

1,65

1,0

1,20

1,40

1,75

1,0

1,20

1,50

1,75

2

Vandens

gylis prieš pralaidą H (m)

0,93

1,02

1,11

1,19

0,88

0,97

1,07

1,18

0,82

0,92

1,02

1,20

0,82

0,92

1,07

1,20

3

Ištekančio

vandens tėkmės gylis hiš (m)

0,77

0,84

0,89

0,94

0,66

0,72

0,77

0,83

0,61

0,66

0,70

0,76

0,57

0,61

0,68

0,72

4

Ištekančio

vandens greitis viš (m/s)

1,53

1,71

1,89

2,06

1,81

1,98

2,16

2,38

1,98

2,19

2,39

2,73

2,17

2,37

2,67

2,90

5

Kritinis

gylis vamzdyje hkr (m)

0,59

0,65

0,70

0,74

0,59

0,65

0,70

0,76

0,59

0,65

0,70

0,78

0,59

0,65

0,72

0,77

6

Ž.

bjefo tvirtinimo g/b pl. ilgis L (m)

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

1,0

7

Ž.

bjefo tvirtinimų schema

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

VI

8

A.

bjefo tvirtinimo g/b pl. ilgis L (m)

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

0,5

9

A.

bjefo tvirtinimų schema

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

Ia

IVa

Metalinių

deformuoto žiedo skerspjūvio formos pralaidų hidrauliniai skaičiavimai

15.

Gofruotos metalinės deformuoto žiedo skerspjūvio pralaidos, palyginti su

apvaliomis, pasižymi didesniais dugno pločiais ir nedideliais aukščiais. Šių

pralaidų skersmuo artimas nedidelių tiltų angoms, o matmenys turi labai platų

diapazoną ir gali būti pritaikyti įvairių angų pralaidoms ir tiltams.

Melioracijos statinių statyboje, nedidelių baseinų grioviuose jų pritaikymas

turi ribotas galimybes. Šių profilių metalines pralaidas rekomenduojama

projektuoti didesnį baseiną turinčiuose reguliuotuose ar nereguliuotuose

upeliuose, kurių vandens lygis kinta nežymiai. Tokių upelių dugno plotis

paprastai būna ne mažesnis kaip 2–4 m.

Dėl

riboto šių pralaidų taikymo melioracijos statinių statyboje galimybių,

aptariami tik 1950/1320, 2100/1450, 2200/1710, 2290/1730, 2400/1780, 3020/2050,

3400/2240 parametrų vamzdžiai, kurie gali būti taikomi praktikoje.

16.

Gofruotų metalinių deformuoto žiedo skerspjūvio pralaidų hidrauliniai skaičiavimai

yra sudėtingi, nors vykdomi pagal tas pačias hidraulikos priklausomybes.

Amerikos geležies ir plieno instituto specialistai, apibendrinę metalinių

deformuoto žiedo skerspjūvio pralaidų hidraulinių skaičiavimų metodiką,

leidinyje „Handbook of Steel Drainage and Highway Construction Products"

pateikė kai kurių hidraulinių parametrų nustatymo grafikus. Jais ir tenka

naudotis. Būtiniausi iš jų pateikiami. Tai nomogramos skerspjūviams parinkti ir

kritiniams gyliams vamzdžiuose nustatyti.

17.

Pagal turimus duomenis: debitą, griovio nuolydį, vandens gylį žemutiniame

bjefe, vagos dugno plotį, pralaidos ilgį, įtekėjimo tipą, nustatome kitus

parametrus: vamzdžio tipą, vandens gylį ties pralaidos įtekėjimu, kritinį gylį,

ištekėjimo iš pralaidos greitį, nustatome vandens srauto tekėjimo sąlygas,

žemutinio bjefo tvirtinimo konstrukcijos ilgį.

18.

Skaičiuojant šio tipo vamzdžių pralaidas reikia įvertinti įtekėjimo į vamzdį

antgalio tipą. Antgalio tipą nusako koeficientas Ke. Todėl minėtose

nomogramose yra trys skalės, Ke = 0,50, Ke = 0,70, Ke

= 0,90, atitinkančios įtekėjimą į pralaidą, jei yra portalinis antgalis

su g/b sienute, jei yra įžambus vamzdžių galų nupjovimas be g/b antgalio ir jei

yra portalinis antgalis be g/b sienutės. Viena ar kita skalė taikoma atsižvelgiant

į tai, koks antgalio tipas projektuojamas.

19.

Vandens tekėjimo sąlygas vamzdžiu, nusako vandens gylio ties įtekėjimu santykis

su vamzdžio skersmeniu H/D. Paprastai šis santykis plieniniams gofruotiems

vamzdžiams turi būti ne didesnis kaip l,10, kadangi tada pratekėjimo režimas

bus beslėgis.

20.

Metalinės deformuoto žiedo pralaidos parametrų parinkimas. Žinodami metalinių

vamzdžių deformuoto žiedo formos pralaidos beslėgės tėkmės sąlygą, kai H/D ≤

1,10 ir skaičiuojamasis debitas Qsk, nustatome būtiną vamzdžių

skersinio pjūvio plotą ir pagal jį pasirenkame tam tinkamą formą ir

išmatavimus. Pralaidos vamzdžių skersinio pjūvio plotas (A) nustatomas pagal

nomogramą vamzdžių skerspjūviui nustatyti. Pagal gautą rezultatą parenkami

vamzdžio, turinčio skersinio pjūvio plotą ne mažesnį kaip skaičiuotinas,

išmatavimai. Jie nurodo vamzdžio plotį (B) ir aukštį (D).

21.

Hidraulinių parametrų nustatymas. Hidraulinio režimo sąlygos pralaidos

žemutiniame bjefe nustatomos pagal vandens gylio griovyje ir kritinio gylio pralaidoje

dydžius. Kritinis gylis (hkr) pralaidoje nustatomas pagal nomograma

kritiniams gyliams vamzdžiuose nustatyti [3.30]. Nomogramos horizontalioje

skalėje atidedamas debito ir vamzdžio skerspjūvio santykinis dydis

Pagal

vamzdžio aukščio ir pločio santykio kreivę, vertikalioje skalėje pasižymimas

kritinio gylio ir vamzdžio aukščio santykio (hkr/D) parametras. Iš

čia pagal vamzdžio aukštį randamas kritinis gylis (hkr). Juo

remdamiesi nustatome tekėjimo hidraulines sąlygas

I. kai h

< hkr – nepatvenktas vandens ištekėjimas;

II. kai

h > hkr – patvenktas vandens ištekėjimas.

Susidarant

griovio vagoje dideliems debitams, ir atkreipiant dėmesį į griovio šlaitų

velėninei dangai leistinus vandens greičius, nagrinėsime tik II variantą, nes

melioracijos grioviuose turėsime patvenktą vandens ištekėjimą.

Žinome,

kad esant apsemtam ištekėjimui, ištekėjimo gylis (hiš) yra lygus

vandens gyliui žemutiniame bjefe (h) [3.32] – hiš = h. Ištekėjimo

greičiui surasti, būtina apskaičiuoti ištekėjimo skerspjūvį (Aš).

Jei vamzdžio konfigūracija yra elipsinė, tai atlikti gana sudėtinga. Galima tai

atlikti kompiuteriu arba įprastais matematiniais skaičiavimais. Metalinio

deformuoto žiedo skerspjūvio formos vamzdžio perimetrą sudaro kreivė iš kelių

spindulių sujungtų apskritimų dalių. Nagrinėjamų vamzdžių parametrų duomenys

pateikiami 2 lentelėje.

Deformuoto

žiedo skerspjūvio formos metalinių vamzdžių parametrai

2

lentelė

Eil.

nr.

Plotis/aukštis

mm/mm

A m2

Rt

m

Rb

m

Rc

m

1

1950/1320

2,03

1,00

3,08

0,39

2

2100/1450

2,42

1,09

3,36

0,42

3

2200/1710

2,70

1,14

1,54

0,63

4

2290/1730

3,10

1,18

1,77

0,63

5

2400/1780

3,32

1,26

1,73

0,63

6

3020/2060

4,77

1,63

2,25

0,63

7

3400/2240

5,88

1,79

2,97

0,63

Nomograma

vamzdžių skerspjūviui nustatyti

H –

vandens aukštis prie įtekėjimo antgalio (m);

D –

vamzdžio skerspjūvio aukštis, esant deformuoto žiedo skerspjūviui (m);

Projektuojant

plieninius gofruotus vamzdžius su beslėginiu režimu, rekomenduojama H/D ≤ 1,1.

Ke

= 0,5 – portalinis antgalis, sutvirtintas gelžbetoniu;

Ke

= 0,7 – įžambus antgalis be g/b tvirtinimų;

Ke

= 0,9 – portalinis antgalis, nesutvirtintas gelžbetoniu.

Brėžiniuose

pateiktiems antgaliams taikomas Ke = 0,5.

Pavyzdys

Debitas

Q = 10 m3/s, H/D = 1,0, Ke = 0,7 (įžambus antgalis be g/b

tvirtinimų)

A = 5,2

m2

Nomograma

kritiniams gyliams vamzdžiuose nustatyti

Pavyzdys

Deformuoto

žiedo skerspjūvio vamzdžio aukštis D = 1755 mm.

Deformuoto

žiedo skerspjūvio vamzdžio plotis B = 4875 mm.

Vamzdžio

skerspjūvio plotas A = 6,2 m2.

Debitas

Q = 11,33 m3/s.

Aukštis/plotis

D/B = 1755/4875 = 0,36.

hkr/D

= 0,47;

hkr

= 0,47·1755 = 825 mm.

Deformuoto

žiedo skerspjūvio formos vamzdžio schema

Vamzdžio

viršutinę dalį sudaro taisyklingas spindulio Rt apskritimas. Tai

supaprastina tėkmės skerspjūvio ploto radimą. Jį sudaro: Ais = A – Avd,

čia

Avd – vamzdžio skersinio pjūvio dalis, esanti ties ištekėjimu virš

vandens. Šį plotą, kaip skritulio nuopjovos plotą, pagal spindulį Rt

randame iš 3 lentelės. Vamzdžio viršutinės dalies aukštis randamas

3

lentelės antroje grafoje susirandame šio santykio reikšmę ir pagal ją surandame

A1 reikšmę. Šios dalies plotas – Avd = A1 x R2.

Vandens ištekėjimo skersinio pjūvio plotas – Aiš = A – Avd

. Turėdami ištekėjimo pjūvio plotą, apskaičiuojame vandens ištekėjimo greitį.

Vandens

gylį prieš pralaidą (H) surandame pagal formulę [3.28]

Patikriname

beslėgės tėkmės sąlygas, pagal kurias turi būti H ≤ 1,1 D ir h < D . Jei

sąlygos tenkinamos, pralaidos skersmuo pasirinktas teisingai. Priešingu atveju

skersmuo didinamas viena pakopa ir tęsiamas skaičiavimas iš naujo, kol bus

tenkinamos sąlygos.

Tolimesnė

žemutinio bjefo skaičiavimo metodika analogiška skaičiavimų principams,

išdėstytiems apvalių vamzdinių pralaidų hidrauliniuose skaičiavimuose

–

nustatome kritinį gylį griovio vagoje;

–

apskaičiuojame tėkmės gylį visiško išsiskleidimo vietoje;

Lankų

aukščių h1 ir segmentų plotai A1 atitinkantieji skritulio

spinduliui R = 1

3

lentelė

α o

h1

m

A1

m2

α o

h1

m

A1

m2

1

2

3

1

2

3

70

0,1808

0,14102

116

0,4701

0,56289

71

0,1859

0,14683

117

0,4775

0,57551

72

0,1910

0,15279

118

0,4850

0,58827

73

0,1961

0,15889

119

0,4925

0,60116

74

0,2014

0,16514

120

0,5000

0,61418

75

0,2066

0,17154

121

0,5076

0,62734

76

0,2120

0,17808

122

0,5152

0,64063

77

0,2174

0,18477

123

0,5228

0,65404

78

0,2229

0,19160

124

0,5305

0,66759

79

0,2284

0,19859

125

0,5383

0,68125

80

0,2340

0,20573

126

0,5460

0,69505

81

0,2396

0,21301

127

0,5538

0,70897

82

0,2453

0,22045

128

0,5616

0,72301

83

0,2510

0,22804

129

0,5695

0,73716

84

0,2569

0,23578

130

0,5774

0,75144

85

0,2627

0,24367

131

0,5853

0,76584

86

0,2686

0,25171

132

0,5933

0,78034

87

0,2746

0,25990

133

0,6013

0,79497

88

0,2807

0,26825

134

0,6093

0,80970

89

0,2867

0,27675

135

0,6173

0,82454

90

0,2929

0,28540

136

0,6254

0,83949

91

0,2991

0,29420

137

0,6335

0,85455

92

0,3053

0,30316

138

0,6416

0,86971

93

0,3116

0,31226

139

0,6498

0,88497

94

0,3180

0,32152

140

0,6580

0,90034

95

0,3244

0,33093

141

0,6662

0,91580

96

0,3309

0,34050

142

0,6744

0,93135

97

0,3374

0,35021

143

0,6827

0,94700

98

0,3439

0,36008

144

0,6910

0,96274

99

0,3506

0,37009

145

0,6993

0,97858

100

0,3572

0,38026

146

0,7076

0,99449

101

0,3639

0,39058

147

0,7160

1,01050

102

0,3717

0,40104

148

0,7244

1,02658

103

0,3775

0,41166

149

0,7328

1,04275

104

0,3843

0,42242

150

0,7412

1,05900

105

0,3912

0,43333

151

0,7496

1,07532

106

0,3982

0,44439

152

0,7581

1,09171

107

0,4052

0,45560

153

0,7666

1,10818

108

0,4122

0,46695

154

0,7750

1,12472

109

0,4193

0,47845

155

0,7836

1,14132

110

0,4264

0,49008

156

0,7921

1,15799

111

0,4336

0,50187

157

0,8006

1,17472

112

0,4408

0,51379

158

0,8092

1,19151

113

0,4481

0,52586

159

0,8178

1,20835

114

0,4554

0,53806

160

0,8264

1,22525

115

0,4627

0,55041

161

0,8350

1,24221

–

nustatome hidraulinio šuolio antrą susietąjį gylį;

– pagal

antro susietojo gylio ir vandens gylio vagoje dydžius nustatome tekėjimo

sąlygas žemutiniame bjefe;

–

nustatome stiprinimo ruožo ilgį ir parenkame stiprinimo konstrukciją.

22.

Metalinės deformuoto žiedo skerspjūvio formos pralaidos parametrų parinkimo

pavyzdys.

Turimi

duomenys: Debitas Q = 10,0 m3/s, griovio nuolydis – 2,0 ‰, vandens

gylis žemutiniame bjefe – h = 1,34 m, griovio vagos dugno plotis b = 3,0 m,

griovio šlaito koeficientas – m = 2, pralaidos ilgis – 30 m. Įtekėjimas turi

portalinį antgalį su g/b sienute. Reikia parinkti metalinės deformuoto žiedo

skerspjūvio pralaidos parametrus ir nustatyti vagos tvirtinimo ilgį.

Skaičiavimų

tvarka

22.1.

Pralaidos vamzdžio skersinio pjūvio parametrų nustatymas. Vamzdžio skersinio

pjūvio plotas nustatomas pagal nomogramą vamzdžių skerspjūviui nustatyti.

Turėdami debitą Q = 10 m3/s ir žinodami, kad H/D = 1,10, nomogramos

pagalba randame, kad šio debito beslėgei tėkmei reikalingas vamzdžio skersinio

pjūvio plotas A = 4,50 m2. Pagal šiuos duomenis parenkame

artimiausio skerspločio vamzdį. Tai būtų 3020/2060 vamzdis, kurio A = 4,77 m

2.

Kritinio

gylio vamzdyje nustatymas. Kritinis gylis (hkr) pralaidoje

nustatomas pagal nomogramą kritiniams gyliams vamzdžiuose nustatyti [3.30].

Nomogramos horizontalioje skalėje atidedamas debito ir vamzdžio skerspločio

santykinis dydis

Pagal

šį dydį iš nomogramos randame

hkr/D

= 0,505, hkr = 0,505 x 2,06 = 1,04 m

Turėdami

kritinį gylį vamzdyje, nustatome vandens srauto tekėjimo sąlygą. h = 1,34 m

> hkr = 1,04 m – patvenktas vandens ištekėjimas.

22.3.

Ištekėjimo greičio nustatymas. Esant patvenktai vandens tėkmei, vandens

ištekėjimo gylis yra lygus vandens gyliui griovyje. hiš = h = 1,34

m.

Tolimesniais

skaičiavimais randame vandens ištekėjimo iš vamzdžio skersinio pjūvio plotą.

Iš 3

lentelės randame, kad kai h1 = 0,4417, tai A1 = 0,5166,

22.4.

Gylio ties pralaidos (tekėjimu (H) nustatymas. Gylis (H) aukštutiniame

bjefe apskaičiuojamas pagal apsemto plataus slenksčio vandens debito formulę.

Patikriname

beslėgęs tėkmės sąlygas: H = 1,88 m < 1,1 x 2,06 m = 2,27 m,

h =

1,34 m < D = 2,06 m

22.5.

Žemutinio bjefo hidrauliniai skaičiavimai. Kritinis gylis griovio vagoje

nustatomas pagal nomogramą trapecinio skersinio pjūvio grioviuose kritiniams

gyliams nustatyti. Dugno plotis pralaidos žemutiniame bjefe – 3,0 m.

Apskaičiuojame parametrą ; Pagal šį dydį ir šlaito

koeficiento m = 2 kreivę surandame, kad

Kadangi

h = 1,34 m > hkv = 0,88 m, tai skaičiuojame pagal formulę

Iš

čia turime hiss = 0,73m.

Turėdami

hišs = 0,73m ir hkv = 0,88 m nustatome antro susieto

gylio dydį.

Gauname

antrą susietąjį gylį. Kadangi hII = 1,05m < h = 1,34 m

turime apsemtą hidraulinį šuolį. Esant apsemtam hidrauliniam šuoliui,

tvirtinamojo ruožo ilgis priklauso tik nuo hidraulinio šuolio ilgio.

Apskaičiuojame

pirmą susietąjį gylį hI

lats

= 3,17 x 0,10 = 0,32 m. Nerengiant akmenų prizmės arba užkarpos, tvirtinamo

ruožo ilgis Ls = 3,17 + 0,32 = 3,49 m. Atsižvelgiant į galimą

išplovimą, griovio šlaitų ir dugno tvirtinimo ilgį žemutiniame bjefe

pasirenkame lygų 4,0 m. Pagal tai aukštutinio bjefo tvirtinimo ilgis turėtų

būti 4,0 x 0,4 = 1,6 m. Apvalindami šią reikšmę priimame aukštutinio bjefo

tvirtinimą 2,0m. ilgio. Šie parinkti tvirtinimų parametrai atitinka Xa ir XII

tvirtinimo schemas.

Kad būtų

lengviau nustatyti metalinių deformuoto žiedo skerspjūvio pralaidų skersmenis

ir tvirtinimo schemas, pateikiamos hidraulinių parametrų lentelės. 4 lentelėje

pateikiami visi būtiniausi hidrauliniai parametrai ir juos atitinkančios

aukštutinio ir žemutinio bjefų griovio tvirtinimo schemos.

METALINIŲ

DEFORMUOTO ŽIEDO SKERSPJŪVIO 3020/2060 (A = 4,77 m2) SKERSMENS

PRALAIDŲ HIDRAULINIAI PARAMETRAI

(griovio

m = 2, b = 3,0 m ir ipr = ikr)

4

lentelė

Eil.

nr.

Rodikliai

Griovio

nuolydis i (%c)

i

=1,0 ‰

i

=2,0 ‰

i

=3,0 ‰

1

Debitas

Q (m3/s)

9

10

11

12

8,5

10

11,5

13

7,5

8

8,5

9

2

Vandens

gylis prieš pralaidą H (m)

1,88

2,06

2,21

2,38

1,58

1,88

2,06

2,32

1,31

1,38

1,46

1,53

3

Ištekančio

vandens tėkmės gylis hiš (m)

1,50

1,58

1,65

1,72

1,24

1,34

1,43

1,52

1,06

1,09

1,12

1,15

4

Ištekančio

vandens greitis Viš (m/s)

2,36

2,49

2,63

2,78

2,71

2,94

3,15

3,37

2,86

2,96

3,05

3,13

5

Kritinis

gylis vamzdyje hkr (m)

0,96

1,02

1,11

1,19

0,94

1,04

1,13

1,23

0,86

0,90

0,94

0,96

6

Ž.

bjefo tvirtinimo g/b pl. ilgis L (m)

3,0

3,0

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

7

Ž.

bjefo tvirtinimų schemos Nr.

XI

XI

XII

XII

XII

XII

XII

XII

XII

XII

XII

XII

8

A.

bjefo tvirtinimo g/b pl. ilgis L (m)

1,5

1,5

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

9

A.

bjefo tvirtinimų schemos Nr.

IXa

IXa

Xa

Xa

Xa

Xa

Xa

Xa

Xa

Xa

Xa

Xa

VI.

PRALAIDŲ MODULINIŲ ELEMENTŲ KONSTRUKCIJOS

Pralaidų

sekcijos

23.

Gelžbetoniniai vamzdžiai. Vandens pralaidoms naudojami beslėgiai 800, 1000,

1200, 1600 mm vidinio skersmens gelžbetoniniai moviniai vamzdžiai. Vamzdžių

sekcijos ilgis – 2,50 m. Vamzdžiai gali būti normalaus, padidinto ir ypatingo

stiprumo. Normalaus stiprumo vamzdžiai gali būti klojami iki 3–4 m gylio.

Padidinto stiprumo vamzdžiai gali būti klojami iki 5–6 m gylio. Ypatingo

stiprumo vamzdžiai gali būti klojami net iki 10 m gylio. Vamzdžių užpylimo

aukštis ir klojimo gylis priklauso nuo gruntų savybių ir laikinosios apkrovos

dydžio. Mechaninį vamzdžių patvarumą turi užtikrinti tiekėjo atitikties

deklaracija. Tiekėjas turi nurodyti vandens pralaidų sekcijų tinkamumą keliams

ir jų taikymo sąlygas.

24.

Plastikiniai vamzdžiai. Plastikinėms vandens pralaidoms naudojami Europos

Sąjungos šalyse sertifikuoti apvalūs 0,3 m, 0,4 m, 0,6 m, 0,8 m, ir 1,0 m

vidaus skersmens plastiko vamzdžiai. Jie gaminami iš didelio tankio polietileno

(HDPE), polipropileno(PP) ar polivinilchlorido žaliavų. Kelių pralaidų statybai

naudojami vamzdžiai Pecor. Jie gaminami 6, 7, 8 m ilgio ir nuo 300 mm iki 1000

mm skersmens. Šie vamzdžiai turi lygią vidinę sienelę ir išorinį tuščiavidurį

gofrą. Gofras suformuotas spiraliniu būdu. Gofro matmenys kinta proporcingai

didėjant vamzdžio diametrui. 300–800 mm skersmens vamzdžių didžiausias užpylimo

aukštis 6,0 m. 1000 mm vidinio skersmens vamzdžių didžiausias užpylimo aukštis

iki 12,0 m. Mažiausias leistinas užpylimo aukštis virš 300–600 mm skersmens

pralaidų – 0,30 m, 800 mm skersmens –0,40 m, 1000 mm skersmens – 0,50 m. [3.17]

Vamzdžiai jungiami apkabomis. Apkabos gali būti trijų tipų, kurie priklauso nuo

montuojamų vamzdžių skersmens.

Pralaidų

statybai gali būti naudojami ir lauko nuotekų sistemoms gaminami gofruoti

vamzdžiai iš polipropileno (PP). Vamzdžiai patogūs tuo, kad jie jungiami

movomis su guminiais sandarinimo žiedais ir užtikrina geresnę vamzdžių

sujungimo kokybę. Jie gaminami įvairaus skersmens iki 1000 mm imtinai 3,0 m ir

6,0 m ilgio sekcijomis. Šio tipo vamzdžiai K-2 gaminami didžiausio 800 mm

skersmens.

25.

Metaliniai vamzdžiai. Melioracijos statinių statyboje vandens pralaidoms

naudojami dviejų tipų metaliniai vamzdžiai: apvalūs ir deformuoto žiedo

skerspjūvio.

Apvalūs

vamzdžiai. Pralaidoms naudojami 0,8 m, 1,0 m, 1,2 m, 1,6 m, 1,8 m ir 2,0 m

vidinio skersmens apvalūs metaliniai vamzdžiai. Standartiniai jų ilgiai 6,0 m,

7,0 m ir 8,0 m. Metaliniai vamzdžiai gali būti naudojami įvairių markių, su

skirtingais gofro bangos žingsniais ir dydžiais, sienelės lakšto storiais.

Lakšto storis, atsižvelgiant į konstrukcijos dydį, apkrovas ir antikorozinę

dangą, gali būti nuo 1,50 mm iki 3,50 mm. Vamzdžių išorė ir vidus yra gofruoti.

Apvalių vamzdžių pralaidų statybai naudojami plieniniai spirališkai gofruoti

HelCor arba surenkamų konstrukcijų MultiPlate, Tubosider vamzdžiai. HelCor

vamzdžiai gaminami su trimis gofrų bangų tipais: 68 x 13 mm, 100 x 20 mm, 125 x

26 mm. Mažesnio skersmens vamzdžiai gaminami su mažesniu gofro bangų aukščiu, o

didesnio skersmens vamzdžiai turi didesnį gofro bangos aukštį. Su gofro banga

68 x 13 mm gaminami vamzdžiai 600–1400 mm skersmens, o su gofro banga 100 x 20

mm – 800–3000 mm skersmens vamzdžiai. Gofro bangos dydžiai 125 x 26 mm

formuojami 1200–3600 mm skersmens vamzdžiams. Mažiausias vamzdžių užpylimo

aukštis kinta nuo 0,30 m iki 0,50 m. Didžiausias užpylimo aukštis gali būti

18,0–21,0 m. Vamzdžiai, padengti standartine antikorozine cinko danga, vadinami

HelCor standard, o vamzdžiai, papildomai padengti polietileno kopolimero

plėvele (Trenchcoat danga), vadinami HelCor Trenchcoat. Šios papildomos dangos

ilgaamžiškumas yra ne mažesnis kaip 60 metų.

MultiPlate

vamzdžiai gaminami iš surenkamų standartizuotų profiliuotų lakštų. Apvalių

vamzdžių mažiausias skersmuo 1,58 m. Gaminami vamzdžiai su 150 x 50 mm ir 200 x

55 mm gofro banga. Plieno lakštų storis, atsižvelgiant į konstrukcijos dydį,

gali būti nuo 2,75 mm ir daugiau.

Tubosider

apvalūs vamzdžiai gaminami nuo 0,40 m iki 2,0 m skersmens su gofro banga 68 x

13 mm, nuo 0,80 m iki 3,60 m skersmens su gofro banga 100 x 20 mm, nuo 1,43 m

iki 4,94 m skersmens su gofro banga 150 x 50 mm ir nuo 1,57 m iki 4,86 m

skersmens su gofro banga 200 x 55 mm. Plieno lakštų su gofro bangos dydžiais 68

x 13, 100 x 20 mm storis nuo 1,50 mm iki 3,50 mm, o esant gofro bangos dydžiams

150 x 50, 200 x 55 mm – nuo 2,70 mm iki 7,0 mm.

Deformuoto

žiedo skerspjūvio formos vamzdžiai. Riboto gylio grioviuose, reguliuotuose

upeliuose, kuriuose projektiniai debitai yra dideli, arba konstruktyviai

būtinos žemo profilio pralaidos, naudojamos deformuoto žiedo skerspjūvio formos

vamzdžių sekcijos. Žemo tipo pralaidoms naudojami deformuoto žiedo skerspjūvio

formos metaliniai spirališkai gofruoti HelCor PA (Pipe Arches) vamzdžiai. Tai

vienalyčiai vamzdžiai, tarpusavyje sujungiami apkabomis. Jie gaminami dviejų

gofro bangos dydžių – 68 x 13 mm ir 100 x 20 mm. Jų skersplotis ekvivalentiškas

apvalių 1,20–1,80 m skersmens vamzdžių skerspločiui. Standartiniai vamzdžių

ilgiai – 6,0; 7,0; 8,0 m. Taikytini vamzdžių parametrai – 1950/1320 mm, 2100/1450

mm.

Didesnio

skersinio profilio pralaidų vamzdžiai gali būti surenkami iš standartizuotų

profiliuotų metalinių lakštų. Tam tinka surenkamos metalinės konstrukcijos

MultiPlate ir Tubosider tipo, gaminamos su gofro bangos dydžiu 200 x 55mm.

MultiPlate profilio markės VN-1, VN-2, VN-3, VN-4, VN-5 vamzdžiai atitinka tų

pačių parametrų markės R/1, R/2, R/3, R/4, R/5 Tubosider vamzdžius. Šių

vamzdžių plieno lakštų storis 2,75–3,25 mm. Mažiausias užpylimo aukštis

0,40–0,50 m. Didžiausias užpylimo aukštis 7,0–10,0 m. Konkrečius dydžius

kiekvienam vamzdžių skerspločiui pagal plieno lakštų storį galime rasti

gamintojų informaciniuose kataloguose.

Metalinių

vamzdžių abi lakšto pusės turi būti padengtos cinko danga. Spiralinių metalinių

vamzdžių mažiausias cinko dangos storis turi būti 43 μm.[3.15] Pralaidų

panelinių vamzdžių mažiausias cinko dangos storis parenkamas pagal EN ISO

1461:2000 [3.25]. Pralaidų, įrengtų iš metalinių vamzdžių, saugaus naudojimo

laikas V kategorijos ir vietinės reikšmės keliams turi būti ne mažesnis kaip 30

metų [3.15].

Metalinių

pralaidų metalo ir cinko dangos irimo greitis pasirenkamas

–

normalioje aplinkoje: metalo – 70 μm/m, cinko dangos – 7 μm/m.

–

padidinto agresyvumo aplinkoje: metalo – 150 μm/m, cinko dangos – 15 μm/m

[3.15]. Ant metalinių vamzdžių nupjautų galų briaunų turi būti užtepama

antikorozinė medžiaga ir uždedami dekoratyviniai plastiko, gumos ar betono

elementai. Pralaidų mechaninį patvarumą ir pastovumą turi užtikrinti pralaidos

vamzdžių sienutės storis, medžiagos stiprumas, bangos geometrija ir sujungimo

būdas. Šiuos parametrus tiekėjas privalo nurodyti gaminio atitikties

sertifikate. Privaloma nurodyti antikorozinės dangos tipus ir storius.

Leistina

naujai įrengtos pralaidos metalinių vamzdžių skerspjūvio santykinė deformacija

[3.15]

–

apvaliems vamzdžiams – 3 %,

–

deformuoto žiedo skerspjūvio formos vamzdžiams – 2 %.

Nedideli

vamzdžių (iki 0,5 % paviršiaus ploto) defektai statybos vietoje turi būti

padengiami reikalaujamą saugaus naudojimo laiką atitinkančiomis dangomis.

Antgaliai

Pralaidoms

įrengiamų antgalių ašys išdėstomos statmenai griovio išilginei ašiai,

neatsižvelgiant į griovio ir kelio susikirtimo kampą.

26.

Antgaliai PA-4. Mažo skersmens pralaidoms iš plastikinių 300 ir 400 mm

skersmens vamzdžių taikomi šlaitiniai PA-4 tipo antgaliai. Jie formuojami pagal

sankasos šlaitą. Šių vamzdžių galai gali būti nupjauti įstrižai pagal sankasos

šlaitą arba paliekami su statmenu pjūviu.

27.

Latako tipo antgaliai. Gelžbetoninių, plastikinių ir metalinių 600, 800, 1000,

1200 ir 1600 mm skersmens apvalių vamzdžių pralaidoms taikomi latako tipo

antgaliai. Jų parametrai unifikuoti ir tinka įvairių medžiagų vamzdžiams.

Antgaliai A-8 taikomi 600 ir 800 mm skersmens vamzdžiams, A-12 – 1000 ir 1200

mm skersmens vamzdžiams, A-16 – 1600 mm skersmens vamzdžiams, A-20 – 1800 ir

2000 mm skersmens vamzdžiams. Plastikinių ir metalinių vamzdžių pralaidoms šio

tipo antgaliai taikomi ties pralaidų įtekėjimu ir ištekėjimu. Pralaidų iš

gelžbetoninių vamzdžių įtekėjimo antgaliai nežymiai skiriasi nuo ištekėjimo

antgalių. Šį skirtumą sudaro antgalio apatinės dalies ties sujungimo su

vamzdžiu vieta pastorinimas 150 mm. Jis būtinas dėl vamzdžių skersmens ties

mova padidėjimo. Šie antgaliai turi papildomą indeksą „Į". Todėl g/b

vamzdžių pralaidų įtekėjimo antgaliai žymimi: AĮ-8, AĮ-12, AĮ-16.

Latako

tipo antgaliai statomi ant šalčiui atsparaus žvyro sluoksnio. Antgalio priekinė

dalis atremiama ant 0,60 m aukščio ir 0,20 m pločio pamatų bloko. Iškasa apie

pamatų bloką užpilama žvyro mišiniu 0/32. Tai tarnauja kaip šalčiui atsparus

sluoksnis. Pralaidos vamzdžio galas įbetonuojamas į antgalio galinę sienutę.

Užpilant vamzdžius gruntu, ties galine antgalio sienute bermos neformuojamos.

Nuo sienutės šlaitas tęsiamas iki griovio žemės paviršiaus. Antgalio šoninių

sienučių nuolydis sutapatinamas su pralaidos užpylimo šlaito nuolydžiu ir yra

lygus m = 1,5.

28. Žemi

portaliniai antgaliai. Pralaidoms iš gofruotų apvalių metalinių 1,80

m ir 2,0 m skersmens vamzdžių bei pralaidoms iš gofruotų metalinių 1,95–2,10 m,

2,20–2,70 m ir 2,75–3,15 m pločio deformuoto žiedo skerspjūvio formos vamzdžių

taikomi žemi portaliniai antgaliai. Šią grupę sudaro A-20, A-21, A-25, A-30

antgaliai. Jų aukštis virš griovio dugno – 900 mm, o įgilinami žemiau griovio

dugno 800 mm. Iškasa jiems statyti užpilama šalčiui atspariu užpilu – žvyro

mišiniu 0/32. Šių antgalių ilgis pasirenkamas toks, kad antgalio viršus remtųsi

į griovio šlaitą.

Latako

tipo ir žemi portaliniai antgaliai gali būti statomi iš monolitinio betono

vietoje arba gaminami gelžb. gamyklose vėliau juos sumontuojant. Abiem

atvejais, sumontavus vamzdžius, baigiamas kloti betonas po vamzdžių apatine

dalimi. Antgaliai statomi iš betono C 30/37.

Pralaidos

be antgalių gali būti statomos tik išimtiniais atvejais. Ši išimtis gali būti

taikoma tik 0,80 m ir mažesnio skersmens pralaidoms iš plastikinių arba

metalinių vamzdžių. Tokios pralaidos statomos ant silpnų gruntų.

Punkto pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

29.

Pralaidų nuolydis. Pralaidos nuolydis turi būti ne mažesnis kaip 0,3 % ir ne

didesnis kaip 2 %. Labiausiai tinkamas nuolydis pralaidai (ipr) –

kritinis (ikr). Kai pralaidos nuolydis mažesnis už kritinį, patvanka

prieš pralaidą padidėja. Daugelis pralaidos charakteristikų pateikiamos, kai ipr

= ikr. Apytikriai kritiniai nuolydžiai apskrito skerspjūvio

pralaidoms pateikiami 9 lentelėje.

5

lentelė

Angos

skersmuo (m)

0,6

0,8

1,0

1,2

1,6

1,8

2,0

ikr

‰

6,0–8,0

5,5–7,5

5,3–7,0

5,3–6,7

4,5–6,0

4,5–5,5

3,5–5,0

30.

Statybinė pakyla. Pralaidos ilgyje vamzdžiai nėra vienodai apkrauti. Galuose

vamzdžiai mažai apkrauti, o pralaidos viduriui tenka didžiausios apkrovos.

Todėl vidurinėje dalyje vyksta didesnis palyginti su pralaidos galais vamzdžių

nusėdimas,. Tai įvertina pralaidos statybinės pakylos aukštis, kurį

reglamentuoja ST 8871063.01:2002 [3.15]. Pagal tai statybinės pakilos aukštis

turi būti: 1/80 x H. (H – užpylimo virš vamzdžio aukštis), kai pralaidos pagrindas

yra ŽG, ZP, ŽB, ŽD, ŽM, SG, SP, SB, SAD, SM, gruntai [3.19] ir 1/50xH, kai

pralaidos pagrindas yra ŽD0, ŽM0, SD0, SM0,

DL, DV, ML, MV gruntai [3.19]

Įtekėjimo

antgalio dugno altitudė turi būti aukštesnė už pralaidos dugno altitudę pakylos

taške.

31. Hidroizoliacija

ir vamzdžių apsauga. Pralaidų gelžbetoninių vamzdžių sekcijų ir

antgalių sienučių išorinės pusės dengiamos dviem bituminės emulsijos arba

bitumo sluoksniais, kai pagal vandens ir grunto tyrimus nustatoma didelio

cheminio agresyvumo aplinka. Pralaidų sekcijų movinių sandūrų bei vamzdžių ir

antgalių sandūrų vietos užpildomos dviejų sluoksnių hidroizoliacija su

polimeriniu audiniu.

Plastikinių

pralaidų vamzdžių sandūrų su apkabomis zona apsaugant užklojama neaustinės ne

mažesnio kaip 0,6 D (D – išorinis vamzdžių skersmuo) pločio geotekstilės

juosta. Pralaidų metaliniai vamzdžiai, užpilami vietiniu gruntu, galinčiu

pažeisti antikorozinę dangą, ištisai apklojami neaustine geotekstile. Būtina

tai atlikti ir apsaugant vamzdžių, surinktų iš lakštinių panelių, sandūras.

Mažinant metalinių vamzdžių sienelės storį ir siekiant išlaikyti norminį

pralaidų saugaus naudojimo laiką, vamzdžių apsaugai taikomas padengimas

epoksidine derva. Vamzdžiai, kurių skersmuo mažesnis kaip vienas metras arba

jam lygus, iš vidaus visu perimetru padengiami epoksidine derva. Didesnio

skersmens vamzdžiai padengiami derva iš vidaus 0,50 m aukščiau skaičiuotino

vidutinio vasaros vandens lygio. Iš išorės epoksidine derva padengiami vamzdžių

galai 1,0 m ilgio ruožuose. Metaliniams vamzdžiams apsaugoti nuo korozijos gali

būti naudojama papildomo antikorozinio padengimo medžiaga – bitumas.

Ploniausias bitumo sluoksnis gofro bangos viršūnėje turi būti 1,30 mm. Dengiant

pralaidą įprasta tvarka (0,50 m aukščiau VVVL iš vidaus ir po 1,0 m iš galų

išorėje) ploniausias bitumo sluoksnis gofro bangos viršūnėje – 3,20 mm.

Deformuoto žiedo skerspjūvio vamzdžių dugnas apsaugomas papildomai. Paklojus

vielos tinklą dugnas padengiamas betono sluoksniu (50 mm virš gofro bangos

viršūnės).

Punkto pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

32.

Pamatai. Pateikiami pralaidų pamatų konstrukciniai sprendiniai leidžia, esant

įvairiam pagrindo gruntų skaičiuojamajam stipriui, pritaikyti norimų medžiagų

ir reikiamo skersmens vamzdžių pralaidas. Gruntų skaičiuojamasis stipris R0

nustatomas pagal inžinerinių geologinių tyrimų duomenis [3.23]. Pralaidos

pamato tipas nustatomas pagal pagrindo gruntų stiprį.

Pagrindo

grunto stipris – R0 > 150 kPa. Šiuo atveju

pralaidų vamzdžiai montuojami ant natūralaus pagrindo, g/b vamzdžiams įrengiant

pamatą iš žvyro, o gofruotiems plastikiniams ir metaliniams vamzdžiams

įrengiant pamatą iš smėlio.

Pagrindo

grunto stipris – 150 kPa > R0 > 100 kPa. Esant grunto

stipriui šiame intervale pralaidų pamatai rengiami sustiprinto tipo. G/b

vamzdžiai 1,0m, 1,2m, 1,60 skersmens montuojami ant surenkamų g/b blokų PB-10,

PB-12, PB-16, tarpus tarp jų užpildant monolitiniu betonu C 12/15.

Gofruotų

apvalių plastikinių, metalinių ir gofruotų metalinių deformuoto žiedo

skerspjūvio vamzdžių montavimas vykdomas ant surenkamų pamatų, pastatytų iš g/b

plokščių. Pamato konstrukciją sudaro išlyginamasis smėlio sluoksnis, paklotos

g/b plokštės ir viršutinis smėlio sluoksnis, skirtas slėgiui per vamzdžių

gofrus perduoti į pamatus.

Pagrindo

grunto stipris – R0 <100 kPa. Tokį stiprį turime esant

labai silpniems pagrindo gruntams. Silpnaisiais gruntais vadinami gruntai,

kurių atsparumas šlyčiai gamtinėmis sąlygomis mažesnis, kaip 70 kPa. Jie

paplitę pelkėse, paežerėse, upių slėniuose ir pajūrio zonose. Sąvartų gruntai

taip pat priskiriami prie silpnųjų gruntų. Pelkėse paplitę natūralūs žemapelkių

ir aukštapelkių durpynai. Upių ir ežerų zonose turime silpnuosius gruntus,

sudarytus iš organinių ir smulkiagrūdžių mineralinių nuogulų. Jų inžineriniai

geologiniai tyrinėjimai atliekami pagal R.33-02 [3.19] reikalavimus.

Silpnieji

gruntai gali būti pagerinti visiškai arba dalinai juos pašalinant ir pakeičiant

tinkamais. Esant labai silpnų gruntų sluoksniui (iki 1,0 m storio žemiau

pralaidos dugno), jie pakeičiami iki grunto, esančio reikiamo stiprumo. Silpni

gruntai pakeičiami smėliu. Smėliu keičiamo pagrindo grunto storis kiekvienu

atveju turi būti patikslintas ir nurodytas brėžiniuose.

Dalinis

labai silpnų gruntų pakeitimas atliekamas tada, kai jų sluoksnis yra didesnis

kaip 1,0 m ir viso sluoksnio pakeitimas ekonomiškai nepagrindžiamas.

Pakeičiamas tik viršutinis silpno grunto sluoksnis. Kad pakeisto grunto sluoksnio

stipris būtų padidintas, klojama geotekstilės, kaip atskiriančios medžiagos,

sluoksnis.

Pagerinant

pagrindo gruntą, jį pakeičiant visiškai arba iš dalies, rekomenduojama taikyti

gofruotų plastikinių arba metalinių vamzdžių pralaidų modelius, statant pralaidas

be antgalių. Tai apsaugo nuo galimų deformacijų atsiradus neprognozuojamiems

pamatų sėdimams.

Pralaidos

pamato tipas tiksliai nustatomas atlikus statinius skaičiavimus, kuriais

nustatomas skaičiuojamasis slėgis pralaidos pamato pade. Skaičiavimai atliekami

pagal formulę R = N/F, kur R – skaičiuojamasis slėgis kPa, N – skaičiuojamoji

vertikalinė pamato pado apkrova kN, F – pamato pado plotas. Skaičiuojant

vertikaliąją apkrovą turi būti atsižvelgta į grunto vidaus trinties kampą,

grunto vidutinį tankį, projektinę apkrovą į automobilio ašį (vietiniams keliams

ji lygi – 100kN), perkrovų koeficientus. Kai gauti rezultatai rodo, kad R <

R0 – taikomi pralaidų rengimo ant natūralių pagrindų tipai. Esant

skaičiuojamajam slėgiui, didesniam už pagrindo gruntų skaičiuojamąjį stiprį (R

> R0) – taikomi pralaidų pamatų tipai su pamatų g/b blokais arba

plokštėmis.

33.

Pralaidų statybos ypatumai. Įvertinant pralaidos būtinus priežiūros ir galimus

remonto darbus turi būti išlaikytas pralaidos skersmens ir jos ilgio santykis.

0,4 m skersmens pralaidos ilgis neturėtų būti didesnis kaip 10 m; 0,6 m ir 0,8

m skersmens – 15 m, 1,0 m skersmens pralaidoms – 30 m.

Griovio

šlaitų ir dugno tvirtinimas

34.

Tvirtinimas ties (tekėjimo antgaliais. Griovio tvirtinimo ilgis prieš pralaidą

(aukštutiniame bjefe) parenkamas konstruktyviai pagal rekomendaciją, kad jis

sudarytų 40 % žemutinio bjefo tvirtinimo ilgio. Grioviui tvirtinti prieš

pralaidą pateikta dešimt schemų, apimančių visus skirtingo skersmens pralaidų

konstrukcinius sprendinius. Tvirtinimo variantų schemos žymimos romėnų

skaitmenimis su indeksu „a", reiškiančiu aukštutinį bjefą (V a, VIII a, IX

a ir t.t.). Schemų skaičių sąlygoja antgalių tipas, griovio dugno plotis ties

antgaliais ir tvirtinimo g/b plokštėmis ilgis.

I a schema

taikoma, kai rengiami latako tipo antgaliai ir tvirtinimas g/b plokštėmis

nereikalingas. Griovio šlaitai ties antgaliu ir griovio dugno išplatėjimu

tvirtinami erdviniu geotinklu, užpilant geotinklą dirvožemiu, sumaišytu su

žolių sėklų mišiniu.

II a,

III a, IV a, V a schemos taikomos, kai rengiami antgaliai A-8, A-12, A-16 ir

reikalingas tvirtinimas g/b plokštėmis.

VI a,

VII a, VIII a, IX a, X a schemos taikomos metalinėms 1,8 – 2,0 m skersmens ir

deformuoto žiedo skerspjūvio pralaidoms su žemais portaliniais antgaliais A-20,

A-21, A-25, A-30. Šios tvirtinimo schemos viena nuo kitos skiriasi tik dugno

pločiu ir griovio tvirtinamo g/b plokštėmis plotu. Aukščiau antgalio esantis

šlaitas tvirtinamas skylėtomis g/b plokštėmis arba kitais iš PE/PP medžiagų pagamintais

dangų elementais. Pralaidai tinkantį tvirtinimo schemos numerį rasime

hidraulinių parametrų lentelėse pagal skaičiuotiną debitą ir griovio nuolydį.

Visose

tvirtinimo schemose įkomponuoti paviršinio vandens nuvedimo latakai L-50PE. Jų

sujungimas su pakelės grioveliu pateikiamas atskirame brėžinyje. Latakai L-50PE

rengiami pagal melioracijos normatyvinio dokumento „Plastmasinis drenažas ir jo

įrenginiai" montavimo brėžinius.

35. Tvirtinimas

ties ištekėjimo antgaliais. Pralaidos pylimo ir griovio žemutinio bjefo

tvirtinimams pateikiama 12 schemų. Jų skaičių sąlygoja taupus tvirtinimo

medžiagų naudojimas, esant skirtingiems konstrukciniams pralaidų sprendiniams.

Antgalių tipas, pralaidų vamzdžių skersmuo ir ištekėjimo dalies hidraulinis

režimas lėmė tvirtinimo dalies parametrus ir naudojamų medžiagų rūšį. Kiekvieno

skersmens vamzdžių pralaidoms pateiktos hidraulinių parametrų lentelės. Jose

pateikti pagrindiniai hidrauliniai parametrai, esant mažiausiam, didžiausiam ir

dviem tarpiniams debitams. Lentelėse turime pateiktą tvirtinimų gelžb.

plokštėmis ties ištekėjimo antgaliu ilgį, pagal kurį pateiktos tvirtinimo

schemos. Hidraulinių parametrų lentelėse pateikti duomenys tokiems griovių

nuolydžiams, kuriems esant dar nepasiekiami plovimo kritiškieji vandens

greičiai, pavojingi griovio velėninei dangai. Esant didesniems nuolydžiams ir

debitams, turėtume velėninei griovių dangai neleistinus greičius.

I

schema taikoma, įrengiant latako tipo antgalius ir šlaitus sutvirtinant

erdviniu geotinklu, užpilant jį dirvožemiu, sumaišytu su žolių sėklų mišiniu.

II,

III, IV, V žemutinio bjefo tvirtinimo schemos taikomos pralaidoms su antgaliais

A-8 įrengti.

VI

schema skirta pralaidų su antgaliais A-12 žemutiniam bjefui tvirtinti.

VII

schema taikoma pralaidoms su antgaliais A-16 įrengti.

VIII,

IX, X, XI, XII schemos skirtos didelio skersmens pralaidų su portaliniais

antgaliais A-20, A-21, A-25, A-30 žemutinio bjefo tvirtinimams įrengti. Šlaitų

ir dugno tvirtinimo gelžb. plokštėmis konstrukcijos stabilumui užtikrinti įrengiama

užkarpa. Užkarpa statoma iš gelžb. plokščių, jas įleidžiant iki 1,0 m gylio.

Tvirtinimų gelžb. plokščių išmatavimai turi turėti kartotinį 0,5 m parametrą

(0,5, 1,0, 1,5, 2,0 ir t. t.). Tvirtinimo plokščių storiai duoti schemose.

Griovio

šlaitų tvirtinimas gelžb. plokštėmis suderintas su dugno pločiais ir yra trijų

aukščių. Šlaitai pagal II schemą tvirtinami 0,45 m, pagal III–VI schemas – 0,68

m, o pagal VII–XII schemas – 0,90 m aukščio nuo griovio dugno nustatytuose

ruožuose. Likusioji šlaitų dalis tvirtinama erdviniais geotinklais, juos

užpilant dirvožemiu, sumaišytu su žolių sėklų mišiniu. Sėklų mišinio norma – 80

kg/ha. Erdvinis geotinklas jungiamas su gelžb. plokštėmis panaudojant lipnią

bitumo juostą (Bitumenband Alu). Naudojamos juostos plotis 300 mm. Sujungimo

detalės pateiktos II ir II a schemų brėžiniuose.

Erdviniu

tinklu tvirtinami visi ties pralaidos įtekėjimu ir ištekėjimu naujai suformuoti

šlaitai iki natūralaus griovio dugno pločio, pridedant 0,5 m. Pralaidų su

žemais portaliniais antgaliais pylimo šlaitas virš antgalio tvirtinimas

skylėtomis plokštėmis. Galimas tvirtinimas ir kitomis dekoratyviomis

medžiagomis.

Įtekėjimo

į pralaidą ir ištekėjimo dalies griovio dugno pločio perėjimas prie esamo

griovio dugno pločio priklauso nuo dugno pločio skirtumo. Šis perėjimo atstumas

priimtas laikantis santykio ne mažesnio kaip 1:4. Kai ties antgaliais

suformuotas dugno plotis 1,0 m arba 1,50 m, tai šis perėjimo atstumas yra 1,50

m, o esant dugno pločiui 2,0–3,0 m, perėjimo atstumas yra 2,50 m. Griovių

tvirtinimo medžiagos turi atitikti skaičiuojamąjį vandens greitį.

Punkto pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

36.

Kelias. Kelio sankasa ir danga ant pralaidų, statomų vietinės reikšmės

keliuose, atstatoma pagal esamo kelio sankasos ir dangos tipą. Darbų kiekiai

apskaičiuojami pagal numatomą išardymo ilgį. Esami pakelės grioviai per latakus

nuvedami į griovį. Jei pakelės griovių nėra, paviršinio vandens latakas

baigiamas formuoti kelio sankasos papėdėje.

Ant

pralaidų, statomų gruntiniuose keliuose ar pravažiavimuose iš vienų plotų į

kitus, kelio sankasos ilgis turi būti ne mažesnis kaip griovio plotis,

pridedant iš abiejų griovio pusių ilgį, būtiną keliui sujungti su žemės

paviršiumi. Šis sujungimas (nuvažiavimas) turi būti padarytas ne didesniu kaip

120 ‰ nuolydžiu. Paprastai griovio viršaus plotis būna apie 10 m, nuvažiavimams

įrengti reikalinga 2 x 6,0 m = 12,0 m. Nuvažiavimai (užvažiavimai) rengiami

platėjančiai spinduliu ne mažesniu, kaip R = 8,0 m. Danga įrengiama iš 250 mm

storio smėlio sluoksnio ir 180 mm storio optimalaus žvyro mišinio sluoksnio.

Kelio sankasos šlaitai ir plotas, esantis tarp kelio ir rengiamų latakų

apsėjami žolių mišiniu. Ant kelio pastatomi 6 vnt. plastmasinių signalinių

stulpelių. Atstumai tarp stulpelių – 5,0 m. Vidurinysis stulpelis statomas

griovio ašyje, 0,35 m nuo kelio briaunos. Stulpelių aukštis virš kelio briaunos

1,10 m.

VII.

BAIGIAMOSIOS NUOSTATOS

37. Šios

taisyklės reikalingos melioracijos statinių projektuotojų ir melioracijos

statinių statybos darbų vadovų darbui projektuojant ir statant vandens

pralaidas.

Vamzdinių

vandens pralaidų schemos ir jų hidrauliniai parametrai pateikiami taisyklių

priede.

Punkto pakeitimai

Nr.

3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

______________

Vamzdinių vandens pralaidų konstrukcinių

sprendinių taikymo melioracijos statinių statyboje

taisyklių priedas

Priedo žymos pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

Vamzdinių

vandens pralaidų schemos ir jų hidrauliniai parametrai

Pavadinimo pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

VANDENS

PRALAIDŲ SCHEMOS

Lentelės pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

PRALAIDŲ

ANTGALIAI

PRALAIDŲ

PAMATAI

Lentelės pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

Pastaba

„Vamzdinių vandens pralaidų schemos ir jų hidrauliniai parametrai“ 31 brėžinio

1 lape vietoj žymenio „R“ turi būti žymuo „Ro“.

GRIOVIO

VAGOS TVIRTINIMAS TIES PRALAIDŲ ANTGALIAIS

PRALAIDŲ

HIDRAULINIAI PARAMETRAI

DARBAI

IR MEDŽIAGŲ KIEKIAI

11 ir 14 eilučių pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

9 ir 11 eilučių pakeitimai

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

______________

* Vandens pralaidų konstrukcinių sprendinių taikymo

melioracijos statinių statyboje taisyklės skelbiamos „Valstybės žinių“

interneto tinklalapyje www.valstybes-zinios.lt.

Pakeitimai

1.

Lietuvos Respublikos žemės ūkio ministerija, Įsakymas

Nr. 3D-240,

2011-03-25, Žin., 2011, Nr. 38-1827 (2011-03-31)

DĖL ŽEMĖS ŪKIO MINISTRO 2009 M. KOVO 17 D. ĮSAKYMO NR.

3D-171 "DĖL VANDENS PRALAIDŲ KONSTRUKCINIŲ SPRENDINIŲ TAIKYMO MELIORACIJOS

STATINIŲ STATYBOJE TAISYKLIŲ PATVIRTINIMO" PAKEITIMO

*** Pabaiga ***

Redagavo Vyriausioji specialistė Laimutė Aleksejevienė

(2011-04-07)

Tel. (8 5) 239 1056