Princípios de Design para o Tipo Sarda e a Queda de Glacis Reta
Leia este artigo para aprender sobre os princípios de design para o tipo Sarda e a queda Straight Glacis.
Princípios de design para queda de tipo Sarda:
Este tipo de quedas são construídas no canal de Sarda em Uttar Pradesh. É uma queda com crista elevada e com impacto vertical. Os solos no comando de Sarda compreendiam o estrato arenoso recoberto por argila arenosa, no qual a profundidade de corte deveria ser mantida no mínimo. Isso tornou obrigatório o número de quedas com pequenas quedas. Na intensidade de quedas do tipo Sarda (q) a intensidade de descarga variou de 1, 6 a 3, 5 cumec / m e a queda variou de 0, 6 a 2, 5 m.
Dimensões da crista:
Esse tipo de queda não é descartado.
Para descarga do canal 15 cumec e mais
Comprimento da crista de queda = largura da cama do canal.
Para distribuidores e menores
Comprimento da crista de queda = Largura da cama + Profundidade do fluxo.
Parede do corpo: Quando a descarga de um canal é menor que 14 m ^ / seg, a seção da parede do corpo é mantida retangular (Fig. 19.22 (a)).
Quando a descarga de um canal é superior a 14 m 3 / seg, a secção da parede do corpo é mantida trapezoidal com a massa a montante 1: 3 e a massa a jusante 1: 8.
Para parede do corpo retangular:
Largura superior 'b' = 0, 552 √d
Largura base 'B' = H + d / √p
Para parede do corpo trapezoidal Largura superior b = 0, 522 √ (H + d)
As bordas são arredondadas com um raio de 0, 3 m.
A largura da base B é determinada pela massa dada aos lados u / se d / s.
Aqui H é a profundidade da água acima da crista da queda em metros. (Inclui velocidade de aproximação também).
d é a altura da crista acima do nível do leito a jusante em metros.
Descarga sobre a crista:
A fórmula de descarga usada neste tipo de queda sob condição de queda livre é:
Q = CLH {H / b} 1/6
onde L é o comprimento da crista em m e Q é a descarga na cumec.
O valor de C para a crista trapezoidal é 2 e para a crista retangular 1.85.
Para condições de fluxo submerso (acima de 33% de submersão), negligenciando a velocidade de aproximação, a descarga é dada pela seguinte fórmula:
onde Cd = 0, 65
H L = queda na superfície da água
e h 2 = profundidade de d / s nível de água no topo da crista.
Nível de crista:
A altura da crista acima do nível do leito a montante é fixada de tal forma que a profundidade do fluxo u / s da queda não é afetada. A partir da fórmula de descarga mencionada acima, uma vez que Q é conhecido, o valor de H pode ser calculado.
R. L de crista = F. S. L no u / s - H.
A estabilidade da parede do corpo deve ser testada pelo procedimento usual quando as gotas excedendo 1, 5 m devem ser projetadas. Na parede do corpo, orifícios de drenagem podem ser fornecidos no nível do leito para secar o canal durante os fechamentos para manutenção, etc.
Dimensões da Cisterna: As dimensões da cisterna podem ser fixadas a partir da fórmula do Instituto de Pesquisa de Bahadurabad, dada no artigo 19.17, ie,
L C = 5√EH L e
X = ¼ (EH L ) 2/3
Comprimento total do piso impermeável:
Quanto a qualquer estrutura hidráulica, o comprimento total do piso impermeável deve ser projetado com base na teoria de Bligh para estruturas pequenas e na teoria de Khosla para outros trabalhos. A máxima cabeça de infiltração é sentida quando a água está acima do nível da crista da queda e não há fluxo no lado d / s. A Fig. 19.22 referente à cabeça máxima de infiltração é dada por 'd'.
Comprimento de d / s piso impermeável:
O comprimento máximo do piso impermeável d / s é dado pela seguinte relação.
L d = 2D + 2, 4 + H L em metros.
O equilíbrio do piso impermeável pode ser fornecido sob a parede do corpo e nos u / s.
Espessura do Chão:
O piso d / s deve ser suficientemente espesso para resistir às pressões de elevação. No entanto, espessura mínima de 0, 3 a 0, 6 m (dependendo do tamanho da gota) do concreto com menos de 35 cm de alvenaria de tijolo pode ser fornecida nos d / s. Na alvenaria de tijolos u / s não é necessário. O tijolo na borda, colocado no piso de concreto impermeável d / s, fornece força adicional e permite reparos fáceis no piso.
Corte fora:
Uma profundidade de corte suficiente abaixo do piso deve ser fornecida na extremidade d / s do piso para fornecer segurança contra o declive acentuado da saída. A profundidade de corte pode variar de 1 a 1, 5 m. Às vezes, cortes mais profundos podem ser necessários para reduzir o comprimento horizontal do piso para satisfazer o princípio de saída de Khosla. Para quedas com 1 me acima da cabeça na crista devem ser fornecidos mais pontos de corte. O corte no final do andar também é fornecido, o que pode ser menor em profundidade.
Outras obras de proteção:
A provisão de outros acessórios, como as asas a montante, os blocos escalonados no piso da cisterna, as asas a jusante, o leito e o lançamento lateral são geralmente feitos com base nas regras do polegar. Para grandes estruturas, no entanto, os cálculos reais de projeto podem ser feitos. Para arranjos gerais, veja a Fig. 19.13.
Paredes da asa a montante:
Para quedas pequenas até 14 cumec, as asas a montante podem ser espalhadas a 1: 1. Para descargas mais elevadas, as paredes das asas são mantidas segmentadas com um raio igual a 6 H e continuadas depois tangencialmente fundidas nos bancos. As asas podem ser embutidas no banco por cerca de 1 m.
Paredes da asa a jusante:
Para o comprimento da cisterna, as paredes das d / s são mantidas na vertical a partir da crista. Daí em diante, eles são iscados ou queimados em uma inclinação de 1: 1. Um lance médio de 1 em 3 para atingir a inclinação necessária é dado ao topo das asas. As asas podem ser levadas para dentro dos bancos.
Blocos escalonados:
Bloco escalonado de altura dc deve ser fornecido a uma distância de 1, 0 dc a 1, 5 dc do dedo do pé d / s da crista para quedas claras. No caso de quedas submersas, os blocos podem ser fornecidos no final da cisterna. Uma fila de blocos cúbicos escalonados de altura igual a 0, 1 a 0, 13 de profundidade de água deve ser sempre fornecida no final do piso impermeável d / s.
Arremesso de cama e lado:
O leito de d / s com tijolos de 20 cm de espessura sobre lastro de 10 cm é fornecido horizontalmente por um comprimento de 6 m. Depois disso, para comprimentos de até 5 a 15 m, para quedas que variam de 0, 75 a 1, 5 m, pode ser fornecido com declive de 1 em 10. O lançamento lateral com tijolos na borda com inclinação de 1: 1 é fornecido após a asa de retorno a jusante. . Uma parede do dedo do pé deve ser fornecida entre o lançamento da cama e o lançamento lateral para fornecer um apoio firme ao último.
Princípios de Design para a queda de Glacis retos:
Dimensões da crista:
Largura clara da crista.
As quedas verticais devem ser de largura total, ou seja, a largura da crista deve ser a mesma que a largura do leito do canal, porque o aumento da intensidade de descarga devido à formação de espuma cria uma limpeza a jusante.
Ao contrário das quedas verticais, as quedas da geleira podem ser queimadas quando combinadas com a ponte, de modo a economizar no custo. É bastante racional selecionar tal (q) descarga por metro de largura de crista que com a altura de queda (HL) disponível dá valor de energia total nos d / s (Ef 2 ) igual a FS profundidade do canal. (Pode ser lido a partir de curvas Blench). Não requer cisterna profunda em d / s e evita a dificuldade de construção, especialmente quando o nível de água do subsolo é alto. A largura da garganta pode ser arredondada para o próximo meio metro. A formação de espuma assim calculada não pode, no entanto, exceder os limites abaixo indicados, desde que a largura total da crista de queda não seja maior do que a largura do leito do canal a jusante.
Nível de crista = u / s TEL - E
No caso de quedas de largura total e às vezes em quedas rebaixadas se o nível da crista resultar em lavagens excessivamente altas, pode ser feito ou aumentado se já tiver sido queimado de modo que a crista não seja maior que 0, 4 a 1 acima do leito, caso contrário aumentará o afluxo em suprimentos baixos e pode causar assoreamento / escória alternada.
O valor de E é dado pela fórmula de descarga Q = 1.84 B t XE 3/2
onde B t é a largura clara da crista. Portanto, se n pilares são fornecidos entre eficaz
Bt = ( Bt - 0, 2 n H)
e E é a profundidade da crista abaixo de u / s TEL.
Comprimento da crista (L t ) = 2/3 E.
A crista é unida ao leito do canal u / se d / s com glacis inclinados.
Os glacis u / s (para quedas não-medidas) recebem uma inclinação de 1/2: 1. A extremidade da crista u / s é mantida curva com um raio de E / 2,
O d / s glacis é dado 2: 1 declive e se junta a cisterna d / s com curva tendo raio igual a E.
Dimensões da cisterna:
RL da cisterna = d / s TEL -1.25 Ef 2 = d / s FSL -1.25 D 2
Comprimento da cisterna = 5 Ef 2 para bom leito de barro
ou L d = 6 Ef 2 para solos arenosos e erodíveis.
A cisterna deve ser unida ao leito projetado de d / s com uma inclinação ascendente de 1 em 5 (1: 5). Esta disposição permite a formação de um salto hidráulico nas camadas inclinadas.
Provisões de cortes:
Os cortes devem ser invariavelmente providos na extremidade a montante da camada a montante e na extremidade a jusante da cisterna a jusante. A largura de cada parede de cortina pode ser mantida a 0, 4 m.
A profundidade pode ser a seguinte:
Profundidade de u / s cut-off = D 1/3
Profundidade de d / s cut-off = D 2/2
A profundidade mínima deve, no entanto, ser de 0, 5 m.
Comprimento total do piso impermeável:
O comprimento total do piso deve ser tal que, com a profundidade das paredes de cortina como fixada anteriormente, dê um gradiente de saída permissível. A curva de Khosla para o gradiente de saída pode ser usada para essa finalidade.
O comprimento do piso entre os pontos de corte u / se d / s, tão determinado se parecer excessivo, o corte a jusante pode ser adicionalmente aprofundado adequadamente para alcançar o comprimento adequado do piso.
Pode-se notar que o comprimento total do piso impermeável compreende:
Eu. Comprimento da cisterna;
ii. Comprimento horizontal de d / s glacis;
iii. Comprimento da crista ao longo do eixo do canal; e
iv. Comprimento horizontal de u / s glacis.
No caso de ainda existir alguma pequena quantidade a ser fornecida, de acordo com cálculos anteriores, esta pode ser fornecida no lado de u / s da camada de vidro.
Espessura do Chão:
Espessura mínima em u / s pode ser de 0, 3 a 0, 6 m. A espessura do piso nas geleiras e na cisterna deve ser suficiente para suportar a pressão de elevação com segurança.
Abordagem U / s e proteção U / s:
(i) Se a queda também combina com as funções de um medidor de descarga, o lado e o leito se aproximam da crista, necessariamente, para serem graduais e lisos, de modo a evitar redemoinhos e perdas de impacto e a reduzir a concentração do fluxo.
Em quedas não-medidas, no entanto, as paredes laterais podem ser estendidas em um ângulo de 45 ° a partir da borda a montante da crista. As paredes são levadas diretamente para o canal berma por um comprimento de pelo menos 1 m.
(ii) A abordagem do leito pode ser feita por meio de uma geleira u / s com declive de 1/2: 1 e unindo tangencialmente a extremidade de crista de u / s com um raio igual a E / 2.
(iii) A proteção da cama e dos lados por pedra ou tijolo seco pode ser feita por um comprimento de (D 1 + 0, 5) m. O lançamento da cama pode ser colocado em uma inclinação de 1 em 10.
Expansão D / s e proteção D / s:
(i) Nas paredes paralelas a jusante e verticais são fornecidas até a ponta do glacis.
(ii) A expansão a seguir deve ser gradual, de modo que o fluxo de expansão adira aos lados e a erosão devido à formação de roletes laterais é evitada. Uma expansão hiperbólica retangular dada pela equação de Mitra para expansão hiperbólica é geralmente adotada.
Se esta expansão funcionar por muito tempo, pode ser adotado um spread de cerca de 1 em 5. Para quedas pequenas para efetuar a expansão da economia com o tamanho de 1 em 3 considerado suficiente.
(iii) As paredes laterais em expansão podem ser alargadas da vertical para 1: 1 se a terra se encher não for problemática como o solo de algodão preto. Em tais casos, as paredes laterais podem ser projetadas como paredes gravitacionais verticais.
(iv) A proteção lateral consistindo em tijolo seco de 20 cm de espessura para um comprimento de 3 D 2 deve ser fornecida. Deve repousar sobre uma parede de 1½ espessura e uma profundidade igual a D 2/2, com um mínimo de 0, 5 m de profundidade.
(v) Uma parede deflectora de altura D2 / 10 acima da cama d / s pode ser proporcionada na extremidade a jusante da cisterna. A altura mínima deve ser de 15 cm. A espessura da parede do defletor pode ser mantida em 0, 4 m.
(vi) Com a provisão da parede do defletor no final do piso d / s, o lançamento do leito além do piso não é necessário.
Blocos de Fricção como Dissipadores de Energia:
Os blocos de atrito são mais eficazes. No caso de quedas de glacis direitas (sem defletor), podem ser fornecidas quatro filas de blocos de atrito. eles são escalonados no plano. A borda u / s da primeira fileira do bloco de atrito está localizada a uma distância de 5 vezes a altura dos blocos (5. H) do dedo do pé do glacis. As dimensões dos blocos podem ser as seguintes:
Vamos, altura dos blocos = h
h = D 1/8
Comprimento do bloco = 3 horas
Largura do bloco = 2/3 h
Distância entre linhas = 2/3 h
Quando a geleira é fornecida com defletor, apenas duas fileiras de blocos de atrito são suficientes até 2 m de queda. A borda de u / s da primeira fileira pode estar localizada em 1/3 de comprimento de d / s de expansão a partir do final do piso crisn.
