Principios de diseño para el tipo de sarda y caída recta de glacis
Lea este artículo para aprender sobre los principios de diseño para el tipo Sarda y la caída de Glacis recto.
Principios de diseño para el tipo de sarda de otoño:
Este tipo de caídas se construyen en el canal de Sarda en Uttar Pradesh. Es una caída con cresta elevada y con impacto vertical. Los suelos en el comando de Sarda comprendían un estrato arenoso cubierto por arcilla arenosa en la cual la profundidad de corte debía mantenerse al mínimo. Esto obligó a proporcionar número de caídas con pequeñas caídas. En las caídas de tipo Sarda (q), la intensidad de descarga varió de 1.6 a 3.5 cumec / my la caída varió de 0.6 a 2.5 m.
Dimensiones de la cresta:
Este tipo de caída no es flumed.
Para descarga de canal 15 cumec y más.
Cresta longitud de caída = Ancho de lecho del canal.
Para distribuidores y menores.
Longitud de la cresta de la caída = ancho del lecho + profundidad de flujo.
Pared del cuerpo: cuando la descarga de un canal es inferior a 14 m ^ / seg, la sección de la pared del cuerpo se mantiene rectangular (Fig. 19.22 (a)).
Cuando la descarga de un canal es más de 14 m 3 / seg, la sección de la pared del cuerpo se mantiene trapezoidal con la mezcla 1: 3 corriente arriba y la masa 1: 8 corriente abajo.
Para pared de cuerpo rectangular:
Ancho superior 'b' = 0.552 √d
Ancho base 'B' = H + d / √p
Para la pared del cuerpo trapezoidal Ancho superior b = 0.522 √ (H + d)
Los bordes son redondeados con un radio de 0, 3 m.
El ancho de la base B está determinado por el bateador dado a los lados u / sy d / s.
Aquí H es la profundidad del agua por encima de la cresta de la caída en metros. (Incluye velocidad de aproximación también).
d es la altura de la cresta sobre el nivel del lecho aguas abajo en metros.
Descarga sobre la cresta:
La fórmula de descarga utilizada en este tipo de caída en condiciones de caída libre es:
Q = CLH {H / b} 1/6
donde L es la longitud .de la cresta en my Q es la descarga en cumec.
El valor de C para la cresta trapezoidal es 2 y para la cresta rectangular 1.85.
Para condiciones de flujo sumergido (por encima del 33% de inmersión), descuidando la velocidad de aproximación, la descarga viene dada por la siguiente fórmula
donde Cd = 0.65
H L = gota en la superficie del agua
y h 2 = profundidad del nivel de agua de d / s sobre la parte superior de la cresta.
Nivel de cresta:
La altura de la cresta sobre el nivel del lecho aguas arriba se fija de tal manera que la profundidad del flujo u / s de la caída no se vea afectada. A partir de la fórmula de descarga mencionada anteriormente, ya que Q es conocido, se puede calcular el valor de H.
R. L de cresta = F. S. L en el u / s - H.
La estabilidad de la pared del cuerpo se debe probar mediante el procedimiento habitual cuando se diseñen gotas de más de 1, 5 m. En la pared del cuerpo, se pueden proporcionar orificios de drenaje al nivel de la cama u / s para secar el canal durante los cierres por mantenimiento, etc.
Dimensiones de la cisterna: Las dimensiones de la cisterna pueden fijarse a partir de la fórmula del Instituto de Investigación de Bahadurabad que figura en el artículo 19.17, es decir,
L C = 5√EH L y
X = ¼ (EH L ) 2/3
Longitud total del piso impermeable:
En cuanto a cualquier estructura hidráulica, la longitud total del piso impermeable debe diseñarse sobre la base de la teoría de Bligh para estructuras pequeñas y la teoría de Khosla para otras obras. Se experimenta la máxima cabeza de infiltración cuando en el u / s el agua está hasta el nivel de la cresta de la caída y no hay flujo en el lado d / s. En referencia a la Fig. 19.22, el cabezal de filtración máximo viene dado por 'd'.
Longitud del suelo impermeable d / s:
La longitud máxima del suelo impermeable d / s viene dada por la siguiente relación.
L d = 2D + 2.4 + H L en metros.
El balance del piso impermeable puede proporcionarse debajo de la pared del cuerpo y en la u / s.
Espesor del piso:
El piso de d / s debe hacerse lo suficientemente grueso para resistir las presiones de elevación. Sin embargo, se puede proporcionar un espesor mínimo de 0, 3 a 0, 6 m (dependiendo del tamaño de la gota) de concreto de menos de 35 cm de mampostería de ladrillo en el d / s. En la u / s albañilería de ladrillos no es necesario. El ladrillo en el borde colocado en el piso de concreto impermeable d / s proporciona resistencia adicional y permite reparaciones fáciles en el piso.
Cortar:
Se debe proporcionar una profundidad de corte suficiente debajo del piso en el extremo de d / s del piso para brindar seguridad contra el gradiente de salida empinado. La profundidad de corte puede oscilar entre 1 y 1, 5 m. A veces, pueden ser necesarios cortes más profundos para reducir la longitud del piso horizontal para satisfacer el principio de gradiente de salida de Khosla. Para caídas que tengan 1 m y por encima de la cabeza en la cresta se deben proporcionar más puntos de corte. También se proporciona un corte en el extremo del piso de u / s que puede tener una profundidad menor.
Otras Obras de Protección:
La provisión de otros accesorios como alas aguas arriba, bloques escalonados en el piso de la cisterna, alas aguas abajo, cama y inclinación lateral generalmente se realiza sobre la base de las reglas del pulgar. Para estructuras grandes, sin embargo, se pueden hacer cálculos de diseño reales. Para la disposición general, ver Fig. 19.13.
Muros de ala aguas arriba:
Para caídas pequeñas de hasta 14 cumec, las alas aguas arriba pueden extenderse a 1: 1. Para descargas más altas, las paredes del ala u / s se mantienen segmentarias con un radio igual a 6 H y continúan posteriormente fusionándose tangencialmente en las orillas. Las alas se pueden incrustar en el banco durante aproximadamente 1 m.
Muros de ala corriente abajo:
Para la longitud de la cisterna, las paredes del ala d / s se mantienen verticales desde la cresta. A partir de entonces, se desperdician o se queman a una pendiente de 1: 1. Se da una extensión promedio de 1 en 3 para lograr la pendiente requerida en la parte superior de las alas. Las alas pueden ser llevadas a lo profundo de las orillas.
Bloques escalonados:
El bloque escalonado de altura dc debe proporcionarse a una distancia de 1.0 dc a 1.5 dc desde el dedo de la cresta para que se produzcan caídas claras. En caso de caídas sumergidas, los bloques pueden proporcionarse al final de la cisterna. Una fila de bloques cúbicos escalonados de altura igual a 0, 1 a 0, 13 de profundidad de agua debe proporcionarse invariablemente al final del piso impermeable de d / s.
Cama y echada lateral:
La inclinación de la cama de d / s con ladrillos de 20 cm de espesor por encima de 10 cm de lastre se proporciona horizontalmente para una longitud de 6 m. A partir de entonces, para longitudes de hasta 5 a 15 m para caídas que varían de 0, 75 a 1, 5 m se puede proporcionar una pendiente descendente de 1 en 10. El paso lateral con ladrillos en el borde con una pendiente de 1: 1 se proporciona después del ala de retorno en la corriente descendente . Debe proporcionarse una pared de la punta entre el cabeceo de la cama y el cabeceo lateral para proporcionar un apoyo firme a este último.
Principios de diseño para la caída recta de Glacis:
Dimensiones de la cresta:
Ancho claro de la cresta.
Las caídas verticales deben ser caídas de ancho completo, es decir, el ancho de la cresta debe ser el mismo que el ancho del lecho del canal debido a que la mayor intensidad de la descarga debida al arrastre crea un desgaste en la corriente descendente.
A diferencia de las caídas verticales, las caídas de glacis se pueden derribar cuando se combinan con un puente para economizar el costo. Es bastante racional seleccionar tal (q) descarga por metro de ancho de cresta que, con la altura de caída (H L ) disponible, da un valor de energía total en la d / s (Ef 2 ) igual a la profundidad del canal del FS. (Se puede leer desde curvas Blench). No requiere una cisterna profunda en d / sy evita la dificultad de construcción, especialmente cuando el nivel de agua en el subsuelo es alto. El ancho de la garganta se puede redondear al siguiente medio metro. Sin embargo, el arrastre así calculado no puede exceder los límites que se indican a continuación, sujeto a la condición de que el ancho total de la cresta de caída no sea mayor que el ancho del lecho del canal aguas abajo.
Nivel de cresta = u / s TEL - E
En el caso de caídas de ancho total y, a veces, en caídas, si el nivel de la cresta se resuelve irrazonablemente alto, se puede hacer o aumentar si ya se ha lanzado de manera que la cresta no sea más alta que 0.4 –D1 sobre la cama u / s, de lo contrario aumentará el flujo con pocos suministros y puede causar sedimentos / desengrasantes alternativos.
El valor de E viene dado por la fórmula de descarga Q = 1.84 B t XE 3/2
donde B t es el ancho libre de la cresta. Por lo tanto, si se proporcionan n muelles entre efectiva
B t = (B t - 0.2 n H)
y E es la profundidad de la cresta debajo de u / s TEL.
Longitud de la cresta (L t ) = 2/3 E.
La cresta está unida al lecho del canal u / sy d / s con glacis en pendiente.
La u / s glacis (para caídas que no miden metros) recibe una pendiente de 1/2: 1. El extremo de la cresta u / s se mantiene curvado con un radio de E / 2,
El d / s glacis recibe una pendiente de 2: 1 y une la cisterna d / s con una curva que tiene un radio igual a E.
Dimensiones de la cisterna:
RL de cisterna = d / s TEL -1.25 Ef 2 = d / s FSL -1.25 D 2
Longitud de la cisterna = 5 Ef 2 para una buena cama de tierra
o L d = 6 Ef 2 para suelos arenosos erosionables.
La cisterna se debe unir al lecho de d / s diseñado con una pendiente ascendente de 1 en 5 (1: 5). Esta disposición permite la formación de salto hidráulico en el glaciar inclinado.
Disposiciones de corte:
Los puntos de corte deben proporcionarse invariablemente en el extremo corriente arriba de los glaciares corriente arriba y en el extremo corriente abajo de la cisterna corriente abajo. El ancho de cada muro cortina puede mantenerse a 0, 4 m.
La profundidad puede ser la siguiente:
Profundidad del corte u / s = D 1/3
Profundidad de corte d / s = D 2/2
Sin embargo, la profundidad mínima debe ser de 0, 5 m.
Longitud total del piso impermeable:
La longitud total del piso debe ser tal que con la profundidad de los muros cortina como se fija anteriormente, se otorgue un gradiente de salida permisible. La curva de Khosla para el gradiente de salida se puede usar para este propósito.
La longitud del piso entre los cortes de u / syd / s determinada de tal manera que si parece excesivo, el corte corriente abajo puede profundizarse aún más adecuadamente para lograr una longitud de piso adecuada.
Cabe señalar que la longitud total del piso impermeable comprende:
yo. Longitud de la cisterna;
ii. Longitud horizontal de d / s glacis;
iii. Longitud de cresta a lo largo del eje del canal; y
iv. Longitud horizontal de u / s glacis.
En caso de que aún quede un poco de la longitud que debe proporcionarse, como se indicó en los cálculos anteriores, puede proporcionarse en el lado u / s de u / s glacis.
Espesor del piso:
El espesor mínimo en la u / s puede ser de 0, 3 a 0, 6 m. El grosor del piso en el glacis y la cisterna debe ser suficiente para soportar la presión de levantamiento de manera segura.
Enfoque U / s y Protección U / s:
(i) Si la caída se combina con las funciones de un medidor de descarga, los accesos laterales y de lecho a la cresta tienen que ser necesariamente graduales y suaves para evitar remolinos y pérdidas de impacto y para reducir la concentración del flujo.
Sin embargo, en caídas que no sean de un metro, las paredes laterales pueden extenderse en un ángulo de 45 ° desde el borde corriente arriba de la cresta. Las paredes se transportan directamente a la berma del canal por una longitud de al menos 1 m.
(ii) El acceso al lecho puede ser por medio de u / s glacis con una pendiente de 1/2: 1 y uniendo tangencialmente el extremo u / s de la cresta con un radio igual a E / 2.
(iii) La protección de la cama y los costados con piedras o ladrillos secos puede realizarse con una longitud de (D 1 + 0.5) m. El lanzamiento de la cama se puede colocar en una pendiente de 1 en 10.
D / s Expansión y D / s Protección:
(i) En la línea descendente, se proporcionan paredes paralelas y verticales hasta la punta del glaciar.
(ii) La expansión posterior debe ser gradual para que el flujo de expansión se adhiera a los lados y se evite el desgaste debido a la formación de rodillos traseros en los lados. Generalmente se adopta una expansión hiperbólica rectangular dada por la ecuación de Mitra para la expansión hiperbólica.
Si esta expansión funciona demasiado tiempo, se puede adoptar una separación lateral de aproximadamente 1 en 5. Para caídas pequeñas para efectuar la expansión de la economía con una separación lateral de 1 en 3 se considera suficiente.
(iii) Las paredes laterales en expansión pueden expandirse desde vertical a 1: 1 si la tierra se llena por detrás no es problemática como el suelo de algodón negro. En tales casos, las paredes laterales pueden diseñarse como paredes de gravedad vertical.
(iv) Debe proporcionarse una protección lateral que consiste en un lanzamiento de ladrillo seco de 20 cm de espesor para una longitud de 3 D 2 . Debe apoyarse en una pared del pie de 1½ ladrillo de espesor y una profundidad igual a D 2/2, con un mínimo de 0.5 m de profundidad.
(v) Se puede proporcionar una pared deflectora de altura D 2/10 sobre el lecho de d / s en el extremo corriente abajo de la cisterna. La altura mínima debe ser de 15 cm. El grosor de la pared deflectora puede mantenerse a 0, 4 m.
(vi) Con la provisión de una pared deflectora en el extremo del piso d / s, no es necesario lanzar la cama más allá del piso.
Bloques de fricción como disipadores de energía:
Los bloques de fricción son los más efectivos. En el caso de caídas de glacis rectas (sin deflector), se pueden proporcionar cuatro filas de bloques de fricción. Están escalonados en el plan. El borde u / s de la primera fila del bloque de fricción está ubicado a una distancia de 5 veces la altura de los bloques (5. H) desde el dedo del pie del glaciar. Las dimensiones de los bloques pueden ser las siguientes:
Sea, altura de los bloques = h
h = D 1/8
Longitud del bloque = 3 h
Ancho del bloque = 2/3 h
Distancia entre filas = 2/3 h
Cuando el glacis está provisto de un deflector, solo dos filas de bloques de fricción son suficientes para una caída de hasta 2 m. El borde u / s de la primera fila puede ubicarse a 1/3 de longitud de d / s expansión desde el final del piso de cristern.
