- •Осушение строительного котлована
- •Содержание
- •Введение
- •1. Исходные данные
- •2. Выбор способа водопонижения
- •3. Фильтрационный расчет
- •3.1. Определение радиуса влияния
- •3.2 Построение кривой депрессии
- •3.3 Определение притока воды Qпр. В котлован
- •4. Расчет водосборной системы
- •4.1. Конструирование водосбора внутри котлована
- •4.2. Выбор конструкции зумпфа
- •5. Расчет насосной установки
- •5.1. Расчет системы всасывающей и напорной сети
- •5.2. Подбор марки насоса
- •6. Расчет ливневого коллектора
- •Заключение
- •Список литературы
3. Фильтрационный расчет
Скорость фильтрации при установившемся движении определяется по формуле Дарси:
, (3.1)
где – коэффициент фильтрации, м/с;
i – гидравлический градиент грунтового потока.
Расход фильтрующейся жидкости Q определяется по формуле:
(3.2)
где – площадь живого сечения,.
В случае широкого фильтрационного потока расчет ведут на единицу его длины и называют удельным расходом:
, (3.3)
где – глубина равномерного движения грунтовых вод, м.
Согласно заданию имеется строительный котлован (L, B, Hк), который разработан в водоносном пласте. Глубина строительного котлована Hк = 4,0 м. Водопроницаемый грунт – мелкий песок с коэффициентом фильтрации = 5 .[1] Водоупором является слой глины.
3.1. Определение радиуса влияния
Радиус влияния зависит от рода грунта и определяется:
̶ по ряду зависимостей, например по формуле И. П. Кусакина,
(3.4)
где S – глубина откачки воды (глубина водоносного слоя), м;
– коэффициент фильтрации, м/с.
– по результатам инженерно – геологических изысканий.
Согласно [3], радиус влияния породы мелкий песок R = 200м.
3.2 Построение кривой депрессии
Производятся следующие вычисления:
а) определение вспомогательной величины h;
, м, (3.5)
где m ̶ заложение откоса строительного котлована, задается в зависимости от грунта, приводится в [11].
= 0.24 м.
б) определяется высота зоны высачивания ;
, м, (3.6)
где Т ̶ расстояние между дном котлована и водоупором, м.
Т = hв.у. – Hк., м, (3.7)
Т = 8,0 – 4,0 = 4,0 м,
.
в) кривая депрессии строится по формуле для сориентированного по координатным осям чертежа:
, м2 , (3.8)
где y – вертикальная координата кривой депрессии, м;
x – горизонтальная координата кривой депрессии, м;
H1 ̶ расстояние между УГВ и уровнем водоупора, м;
H2 ̶ расстояние между точкой высачивания и уровнем водоупора, м.
, м, (3.9)
H1 = 8 – 2,5 = 5,5 м;
H2 = T + , м; (3.10)
H2 = 4 + 0,168 = 4,168 м;
= 30,25 – 0,064 x, м.
Вычисления сводятся в таблицу 2.
Таблица 2 – Определение координат кривой депрессии.
х, м |
0 |
40 |
80 |
120 |
160 |
200 |
y2, м |
30,25 |
27,69 |
25,13 |
22,57 |
20,01 |
17,45 |
y, м |
5,5 |
5,26 |
5,01 |
4,75 |
4,47 |
4,17 |
По данным таблицы строится кривая депрессии (рис 2).
3.3 Определение притока воды Qпр. В котлован
а) определяется величина расхода фильтрационных вод на 1 погонный метр периметра дна котлована – удельный фильтрационный расход q по уравнению Дюпюи [1]:
q = , м2 / c, (3.11)
где – расстояние между сечениями 1-1 и 2-2 с глубинами соответственноH1 и H2.
= R ,м; (3.12)
,
Определяется полный расход фильтрационных вод:
= , (3.13)
где – фронт сбора фильтрационных вод, т.е. периметра дна котлована.
б) вычисляется расход инфильтрационных (ливневых) вод, притекающий в котлован. Учитывая сведения СП 131.13 330.2012 «Строительная климатология», в расчетах можно условно принять Qинф = 5Qф.
= 0,00189 ,
в) общий расход, притекающий, определяется суммой расходов фильтрационных и инфильтрационных вод:
, , (3.14)
.