«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра гидравлики

«Осушение строительного котлована»

Выполнил: ст. гр. ПГС3/09-3 Чернов М.С.

Проверил: проф. Гоголев Е.С.

Нижний Новгород

2012

Содержание работы:

Исходные данные_________________________________________________3

1. Назначение трассы дренажной системы и расчетной величины её заглубления на начальном участке_________________________________4

2. Гидравлический расчёт приточности воды к дрене_________________6

3. Расчет гидравлики потока в дрене________________________________8

4. Расчет емкости накопительного колодца_________________________10

5. Трубчатые дрены______________________________________________12

Список литературы______________________________________________14

Исходные данные

Грунт	Инфильтрация	Размеры, м					Вид дренажных труб
		H	c	a	b	d
Суглинок	+	6,4	0,9	78	135	3,2	Асбестоцемент

1-1 2-2

1. Назначение трассы дренажной системы и расчетной величины её заглубления на начальном участке

Плановые размеры основания площадки строительства определяются геометрическими расстояниями a и b по заданию.

Для проектирования дренажной системы предусматривается дополнительный запас территории для организации транспортного сообщения вокруг строящихся объектов и прокладки дренажных труб за пределами транспортной системы для её сохранности.

Ширина дорожной сети вокруг запланированной площадки котлована принимается 6 м, прокладка дренажных труб намечается в 2 м от дорожной сети.

С учётом принятых решении длинна дренажной сети составляетпо линии АВ:

l_AB=78+16=94 м.

по линии BC:

l_BC=135+16=151 м.

Рисунок 1 – План дренажной системы.

Движение грунтовых вод по дренажной системе строительного котлована распадается на два участка АВС и ADC. На рисунке 1 стрелками показано движение воды в дренажных трубах от точки А к очке С. Для создания уклона для организации движения воды в трубах в точке А принимается минимальное заглубление трубы, в точке С заглубление максимальное.

Для определения заглубления дренажной системы задаёмся диаметром дренажной трубы, в нашем случае (тип грунта – суглинок) принимаем диаметр трубы 150 мм.

Дренажные трубы для надёжного дренирования территории следует обсыпать фильтрующими слоями толщиной каждого слоя 0,1 м. В нашем случае в 3 слоя.

Принимаем заглубление верха дренажного устройства в 0,5 м от заглубления фундамента зданий d.

С учётом всех отмеченных обстоятельств заглубление дренажной системы в точке А рассчитывается по рисунку 2.

Рисунок 2 – Схема к расчету заглубления дренажной трубы в точке А

Отметка заглубления дренажной системы в точке А определяется по выражению:

ДС_(А)=(200,0-d) – (D+0,5+n*0,1), м (1)

Где D – диаметр трубы (0,15 м);

n – число слоёв дренажной обсыпки (n*3=0,3 м)

ДС_(А)=195,85 м.

2. Гидравлический расчёт приточности воды к дрене

Так как дренажные трубы обеспечивают движение водного потока в условиях безнапорного движения, то для этого режима требуется прокладка труб с уклоном от точки А в направлении к точке С. Принимается уклон i=0,001.Учитывая принятый уклон, заглубление дренажной системы в точке С будет самым большим.

Для расчёта приточности воды к дрене требуется определить расчетное заглубление дрены в среднем положении трассы АВС:

ДС_(р)=ДС_(А)-i*((l_AB+l_BC)/2), м. (2)

ДС_(р)=195,73 м.

Для указанного положения расчетная глубина грунтовых вод будет равна:

h₁=200-c-ДС_(р), м. (3)

h₁=5,17 м.

Приточность грунтовых вод к дрене необходимо рассмотреть с учетом заглубления водоупора. На рисунке 3. Представлены 3 расчетных схемы для проложения дренажной трубы относительно водоупора.

Значение коэффициента k=0,1 м/сут. k=0,0000011574м/с. (тип грунта суглинок). В расчете приточности фильтрационного расхода к дренажной трубе зададимся условием h₂=0,8D=0,12 м.

При учёте инфильтрации грунтовых вод величина R определяется из выражения:

R=√((k/p)*( h₁²-h₂²)), м. (4)

Значение инфильтрации p=0,0002 м/сут. (тип грунта суглинок).

R=115,57 м.

При глубоком залегании водоупора приточность воды к дрене соответствует рис. №3

Радиус влияния дрены (а+16)/2 со стороны котлована небольшой, и в этом случае величинами q₃ и q₄ следует пренебречь.

Воспользуемся приближенной формулой для определения приточности воды к дрене (с учетом инфильтрации):

q=(q₁+q₂)=(k*(h₁²/R))+(k*(h₁/(R*n)*T*m), м²/с (5)

В указанных формулах радиус влияния дрены R находится по формуле (4).

Значение T определяем: Т=Н-h₁-с=6,4-5,17 -0,9=0,32м

Коэффициентом n определяется осреднение линий токов при движении фильтрационного расхода q₂ в зависимости от соотношения R/T=361,15 м по табличным значениям (таблица 2 методического пособия). При этом следует учесть, что если R/T ≥ 20, n = 1,15; если R/T≤1, n=1,87. Принимаем n=1,15.

Коэффициентомm=0,75 по методическому пособию.

Рисунок 3 - Расчетные схемы определения приточности воды к дрене

Следовательно q: q=(q₁+q₂)=(0,0000011574*(5,17²/115,57))+(0,0000011574*(5,17/(115,57*1,15)*0,32*0,75)=0,000000037 м²/с=0,0032 м²/сут

Общий расход воды в дрене определяется по выражению:

Q=q*labc, м³/с (6)

labc=lab+lbc=94+151=245м - длина дренажной сети по линии ABC.

Q=0,000000037 *245=0,000009065м³/с=0,78 м³/сут