2 Проект выемки

2.1 Проектирование противопучинных мероприятий в выемке. Подкюветный дренаж, оценка его эффективности

Будем рассматривать двухсторонний подкюветный дренаж для выведения уровня грунтовых вод из зоны промерзания. Его проектирование состоит из следующих этапов:

• определение технической эффективности дренажа;

• определение глубины заложения дренажа;

• определение притока воды в дренажах;

• гидравлический расчёт дренажа;

• гидравлический расчёт дренажных труб;

2.1.1 Определение технической эффективности дренажа

Техническая эффективность дренажа определяется коэффициентом водоотдачи μ>0,20. Порядок определения коэффициента следующий:

Вычислим коэффициент пористости по формуле:

, (2.1)

где: n_г – пористость грунта выемки, n_г=0,44

Вычислим дельный вес грунта: , (2.2)

где: - удельный вес частиц грунта выемки,.

Определим водоотдачу по формуле 2.3:

, (2.3)

где: - величина капиллярно связанной воды,;

- максимальная молекулярная влагоемкость, ;

- удельный вес воды, .

Коэффициент водоотдачи определяется по формуле 2.4:

(2.4)

Следовательно дренаж эффективен.

2.1.2 Определение глубины заложения дренажа

Рисунок 2.1 Расчетная схема к определению глубины заложения дренажа h

Здесь приняты следующие обозначения:

I₀ – средний уклон кривой депрессии = 72‰ = 0,072;

2L_m – длина междудренажного пространства;

, (2.5)

B₀ – ширина основной площадки выемки (принимается по таблице 9 СТНЦ-01-95, для линии 1 категории для однопутной выемки В_о = 7,6 м) ;

h_k – глубина кювета = 0,6 м;

m – заложение откоса кювета, m = 1,5.

;

L₀ – длина горизонтальной проекции кривой депрессии до места пересечения несниженного уровня грунтовых вод (НУГВ) и сниженного уровня грунтовых вод (СУГВ);

Н – глубина от НУГВ до дна дренажа;

h₀ – расстояние от дна дренажа до верха трубы;

h₀ = d + 0,15 , (2.6)

где d – диаметр трубы, принят = 0,2 м;

h₀ = 0,2 + 0,15 = 0,35 м ;

Z – глубина промерзания (из задания Z = 1,76 м);

е – конструктивный запас, принимается = 0,2 м;

f₀ – стрела кривой депрессии:

для однопутной выемки определяется по формуле 2.7 :

(2.7)

а_к – высота капиллярного поднятия (из задания а_к = 0,76 м);

2а – ширина дренажной траншеи, зависит от искомой глубины заложения дренажа. Принимается:

2а = 0,8 м при h ≤ 2,5 м;

2а = 0,8-1,0, при 2,5 < h ≤ 6,0 м;

2а = 1,0-1,5 м, при h > 6,0 м.

В курсовом проекте принимаем для однопутной выемки 2а = 0,8 м ;

Т – расстояние от дна дренажа до водоупора (из задания Т = 3,13 м);

ε₀ – высота высачивания.

Из геометрических соображений глубина заложения дренажа h будет:

, (2.8)

Глубина от НУГВ до дна дренажа определяется по формуле:

H = h + h_k – ( A_бр – А_гв), (2.9)

где величина ( A_бр – А_гв) берется из задания ; ( A_бр – А_гв) = 0,87 м;

Н = 2,81 + 0,6 – 0,87 = 2,54 м.