Iran Nezam Civil Supervision Exam study materials
Iran Nezam Civil Supervision Exam study resources

کاهش شیب خط زهکشی شهری و کنترل ظرفیت لوله و قوس قائم

Iran Nezam Civil Supervision Exam · Put your knowledge to work in context.

All case studies

کاهش شیب خط زهکشی شهری و کنترل ظرفیت لوله و قوس قائم

در احداث یک خیابان جمعکننده به طول ۱٫۲ کیلومتر با سرعت طرح ۵۰ کیلومتر بر ساعت، خط اصلی زهکشی سطحی لولهٔ بتنی ۴۰۰ میلیمتری با شیب ۰٫۰۰۴ طراحی شده است. هنگام اجرا، لولهٔ گاز موجود با خط زهکشی تداخل پیدا میکند و پیمانکار بدون هماهنگی، رقوم خط را بالا میآورد و شیب را به ۰٫۰۰۲ کاهش میدهد. حوزهٔ آبگیر نقطهٔ پست ۰٫۷ هکتار با ضریب رواناب ۰٫۸۵ و شدت بارش طرح ۵۵ میلیمتر در ساعت است؛ ضریب زبری مانینگ لوله ۰٫۰۱۳. در پروفیل طولی همان مسیر، قوس قائم محدب با تغییر شیب ۸ درصد و طول ۸۰ متر اجرا شده است. ناظر باید همزمان دربارهٔ ظرفیت هیدرولیکی، قوس قائم و نحوهٔ برخورد با تغییر خودسرانه تصمیم بگیرد.

1. ظرفیت لوله را در شیب طراحی و شیب اجراشده محاسبه و قضاوت کنید.

Read the worked answer

دبی طرح (روش منطقی) Q = C·i·A/360 با i بر حسب میلیمتر بر ساعت و A بر حسب هکتار: Q = 0.85 × 55 × 0.7 / 360 = 0.0909 مترمکعب بر ثانیه ≈ ۹۱ لیتر بر ثانیه.

ظرفیت لوله با مانینگ (جریان پر) Q = (1/n)·A·R^(2/3)·S^(1/2) برای D = 0.4 متر: A = 0.1257 مترمربع، R = D/4 = 0.10 متر، R^(2/3) = 0.215.

  • شیب ۰٫۰۰۴: S^(1/2) = 0.0632 → Q ≈ 0.132 مترمکعب بر ثانیه ≈ ۱۳۲ لیتر بر ثانیه.
  • شیب ۰٫۰۰۲: S^(1/2) = 0.0447 → Q ≈ 0.093 مترمکعب بر ثانیه ≈ ۹۳ لیتر بر ثانیه.

قضاوت در شیب طراحی، نسبت دبی طرح به ظرفیت حدود ۰٫۶۹ است و حاشیهٔ لازم برای آزادگذر و خط انرژی وجود دارد. در شیب اجراشده، نسبت به ۰٫۹۸ میرسد؛ یعنی عملاً لوله پر و بدون حاشیه کار میکند و با هر گرفتگی یا بارش بیشتر، آب پسزده و در نقطهٔ پست سطح آب بالا میآید. با توجه به فرض خوشبینانهٔ جریان پر، این وضعیت پذیرفتنی نیست.

2. راهحلهای فنی و رویهٔ نظارتی برای رفع تداخل را بررسی کنید.

Read the worked answer

راهحلها

  • پایینبردن موضعی خط زهکشی و اجرای شیب تندتر در همان بازهٔ کوتاه، با حفظ رقوم نقاط اتصال و کنترل خط انرژی.
  • جابهجایی لولهٔ گاز با هماهنگی شرکت گاز؛ اغلب کمهزینهتر از تعویض قطر است، اما نیازمند مجوز و زمانبندی است.
  • افزایش قطر به ۵۰۰ میلیمتر: با همین شیب ۰٫۰۰۲، ظرفیت حدود ۰٫۱۶۹ مترمکعب بر ثانیه (۱۶۹ لیتر بر ثانیه) میشود که حاشیهٔ مناسب میداد.
  • اجرای کانال مستطیلی موضعی یا افزایش تعداد ورودیها و کاهش دبی هر شاخه.

رویهٔ نظارتی تغییر رقوم و شیب، تغییر طراحی است و بدون تأیید طراح و هماهنگی با شهرداری و شرکت گاز مجاز نیست. ناظر باید برگهٔ عدم انطباق صادر کند، از پوشاندن ترانشه تا تعیین تکلیف جلوگیری کند، نقشهٔ چونساخت اصلاحی و محاسبات هیدرولیکی جدید را مطالبه کند و نتیجه را در پروندهٔ پروژه ثبت کند. تغییر خودسرانه، حتی اگر «کار کند»، تعهد طراحی و ضمانت را مخدوش میکند.

3. آیا قوس قائم محدب اجراشده از نظر فاصلهٔ دید توقف کافی است؟

Read the worked answer

محاسبه K = L/ΔA = 80 / 8 = 10 متر بر درصد.

مقدار لازم برای سرعت ۵۰ کیلومتر بر ساعت، فاصلهٔ دید توقف حدود ۵۵ متر است. با رابطهٔ استاندارد طرح هندسی و ارتفاع چشم ۱٫۰۸ و ارتفاع مانع ۰٫۶۰ متر، K لازم حدود SSD²/658 ≈ 4.6 متر بر درصد بهدست میآید (مقدار دقیق باید با نشریهٔ طرح هندسی راههای ایران کنترل شود).

نتیجه K اجراشده ۱۰ بزرگتر از K لازم است؛ بنابراین قوس محدب از نظر فاصلهٔ دید توقف کافی است و نیازی به اصلاح ندارد. این نکته مهم است که بازرسی باید موردبهمورد قضاوت کند؛ همهٔ موارد بازدید، عیب نیست.

نکتهٔ زهکشی در محل قوس محدب، خط تقسیم آب ایجاد میشود؛ باید مطمئن شد ورودیهای آب در دو سمت شیب قرار دارند و در تاج قوس، ورودی لازم نیست، ولی آبروی خاکی و شیب عرضی باید آب را به سمت ورودیها هدایت کند.