7973

22

J y – средний градиент фильтрационного потока;

x

у – падение депрессионной кривой в пределах массива обрушения;

х – расстояние, на котором произошло падение депресионной кривой

При выполнении неравенства (3.24) откос можно считать устойчивым,

в противном случае заложение откоса нужно увеличить, если же Kуст

превышает n fc c более, чем на 10%, заложение откоса следует уменьшить.

23

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛЬЦЕВОГО ВЕРТИКАЛЬНОГО ДРЕНАЖА

Для понижения уровня грунтовых вод на защищаемой территории возможно применение кольцевого вертикального дренажа, устраиваемого в виде ряда колодцев по ее контуру.

Проектирование кольцевого вертикального дренажа сводится к размещению по контуру защищаемой территории дренажных колодцев, к

определению притока грунтовых вод ко всей дренажной системе и к каждому колодцу в отдельности, к построению депресиионных кривых, к подбору диаметра дрен и насосного оборудования.

Исходными данными для проектирования являются: размеры защищаемой территории (a, b), максимальный уровень грунтовых вод (УГВ),

норма осушения hн.о., глубина залегания водоупора Т, м и коэффициент фильтрации грунта Кф.

На рисунке 7 приведен план и разрез осушаемой площадки.

Рисунок 7 – Расположение колодцев по контуру осушаемой площадки.

а – план площадки; б – разрез 10-5; 1 – первоначальный уровень грунтовых вод; 2 – депрессионная кривая; 3 – водоупор; S – глубина понижения уровня грунтовых вод, yа – ордината депрессионной кривой

Порядок проектирования кольцевого вертикального дренажа следующий [2].

где F – площадь осушаемой площадки, м2.

3. Определяется предварительный расход кольцевого дренажа Qпр, м3/с

по формуле

где qзхв – водозахватная способность одного колодца, м3/с; n – наименьшее количество колодцев.

Величина qзхв меняется в зависимости от количества колодцев. Так, для n колодцев

25

где

r – радиус дренажного колодца, принимается 0,1; 0,2; 0,25; 0,3 м;

vд – допустимая скорость фильтрации воды при выходе из грунта,

м/сут, определяется по формуле

Из неравенства подбором определяется четное количество колодцев,

которые следует равномерно распределить по контуру площадки.

5. Определяется уточненный расход воды кольцевого дренажа Q по

формуле

в которой x1, x2 …. xn – расстояния от центра площадки А (см. рисунок

7) до каждого из колодцев.

6. Далее рассчитываются ординаты грунтовой воды по группам

колодцев, находящихся в одинаковых условиях по формуле

Для этого, для каждой группы колодцев, составляется схема (рисунок

8) и вычисляют расстояния от рассчитываемого колодца до других колодцев: x1 …. xn, при этом x6=r.

Подобным способом определяют уровни грунтовых вод всех колодцев и составляют схемы депрессионных кривых. Если необходимое понижение уровня на площадке не достигнуто, то изменяют число колодцев и их размещение.

26

Рисунок 8 – Построение депрессионной кривой при кольцевом вертикальном дренаже. а – план площадки; б – разрез 9-6; 1 –

первоначальный уровень грунтовых вод; 2 – депрессионная кривая; 3 –

водоупор; yi – ординаты депрессионной кривой в колодцах

7. Требуемая мощность насоса N, кВт, для перекачивания профильтровавшейся грунтовой воды определяется по формуле:

в которой ρв – плотность воды, 1000 кг/м3;

Ннас – требуемый для перекачивания воды в водохранилище напор насосной установки, м, принимаемый равным

где ymin – минимальная ордината грунтовой воды в колодцах;

Qнас – расход насосной установки, м3/с, определяемая по формуле

где kзап – коэффициент запаса по расходу, принимаемый 1,1 – 1,3;

ηнас, ηдв – коэффициенты полезного действия насос и двигателя,

принимаемые 0,8-0,9.

27

5. ОБЪЕМЫ РАБОТ

Объемы работ подсчитываются по разработанному чертежу профиля дамбы. Следует учитывать объемы уложенного грунта в тело дамбы, крепления верхового и низового откосов, площади планируемых откосов и гребня, объем выемки грунта при устройстве дренажного канала. Объемы работ следует оформить в виде таблицы.

Таблица 10 – Ведомость объемов работ по защитной дамбе

28

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1.СП 58.13330.2012. Гидротехнические сооружения. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003.

2.СП 39.13330.2012. Плотины из грунтовых материалов.

Актуализированная редакция СНиП 2.06.05-84*.

3. СП 38.13330.2012. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82*.

4. Гидротехнические сооружения/ Под общ. ред. В. П. Недриги. – М.:

Стройиздат, 1983. – 543 с. (Справочник проектировщика).

5. Справочник по гидравлическим расчетам/ Под ред. П. Г. Киселева. –

М.: Энергия, 1972. – 312 с.

6. Янченко, А. В. Определение отметки гребня плотины из грунтовых материалов[Текст]/ А. В. Янченко. – Горький: ГИСИ, 1982. – 13 с. /Рукопись/.

7. Грацианский, М.Н. Инженерная мелиорация. – М.: Издательство литер. по строительству, 1965. – 262 с.

29

ПРИЛОЖЕНИЕ

М И Н О Б Р Н АУ К И Р О С С И И

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» (ННГАСУ)

Кафедра гидротехнических и транспортных сооружений

Задание № на выполнение курсовой работы по дисциплине

«Гидротехнические сооружения»

Студенту _______________________ курса ________ группы_______________

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1Геологический разрез по берегу (приложение 1)

1.2Физико-механические характеристики грунтов

Таблица

1.3Тип дамбы _______________________

1.4Отметка нормального подпорного уровня НПУ

1.5Наибольшая расчетная длина водохранилища по направлению господствующих ветров

________________________км

1.6Расчетная скорость ветра___________________м/с

1.7Размеры осушаемой площадки а=______________м, в=_____________ м

1.8Норма осушения hН.О=___________________м

1.9Горизонт стояния грунтовых вод hГ.В=______________м

2.СОСТАВ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

2.1Выбрать тип защитной дамбы и определить ее класс

2.2Наметить размеры поперечного профиля и его основных элементов для выбранного типа защитной дамбы.

2.3Провести фильтрационный расчет защитной дамбы с дренажной канавой за ней; построить кривую депрессии; проверить общую фильтрационную прочность.

2.4Проверить устойчивость низового откоса защитной дамбы при действии основного сочетания нагрузок.

2.5Рассчитать кольцевой дренаж вертикального типа, предназначенный для понижения уровня грунтовых вод, расположенных по прямому контуру защищаемого сооружения.

2.6Определить технико-экономические показатели по защитной дамбе при ее длине

L=___________км, пользуясь укрупненными показателями стоимости отдельных видов работ.

30

3. ОТЧЕТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

3.1 Пояснительная записка Пояснительная записка объемом 25-30 страниц пишется на одной стороне листа

писчей бумаги формата А4. Пояснительная записка снабжается: титульным листом; заданием на проектирование; содержанием;

списком использованной литературы. 3.2 Чертежи

Чертежи в записке вычеркиваются на форматках А4, А3. Ниже приводится примерный перечень чертежей в пояснительной записке:

поперечный разрез по защитной дамбе; схема к фильтрационному расчету защитной дамбы;

схема к расчету устойчивости низового откоса; схема размещения дренажных колодцев;

схема депрессионных кривых по дренажным колодцам.

ЛИТЕРАТУРА

1.Гидротехнические сооружения /Под ред. В.П. Недриги. – М.: Стройиздат, 1983.

–543 с. – Справочник проектировщика.

2.Грацианский, М.Н. Инженерная мелиорация. – М.: Издательство литер. по строительству, 1965. – 262 с.

3.СП 58.13330.2012. Гидротехнические сооружения. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003.

4.СП 39.13330.2012. Плотины из грунтовых материалов. Актуализированная редакция СНиП 2.06.05-84*.

5.СП 38.13330.2012. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения

(волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06.0482*

Руководитель _______________________________________

Приложение 1

_______________________________________

П/слой Кп.сл.