Предлагаемая конструкция проектируемой осушительной системы для отвода вод с территории строительной площадки

Строительная площадка находится на территории Ленинградской области. Грунты – пески среднезернистые, коэффициент фильтрации 5 м/сут., на глубине 4,6 м подстилаемые тяжелыми глинами, служащими водоупором. Площадь дренируемой территории – 700х350 м. Проектная норма осушения 2,3 м.

Осушительная система состоит из нагорного канала для перехвата поверхностного стока по границам осушаемой территории, сброс из которого осуществляется в водоприемник через устья по боковым границам площадки, двух магистральных коллекторов длиной 365 м каждый, разделяющих дренируемую площадку на 3 части, системы параллельных горизонтальных дрен, направленных с обеих сторон нормально к коллекторам, сбросная линия коллекторов ведет к водоприемнику.

Для отвода поверхностных вод с территории, расположенной выше строительной площадки запроектирован нагорный канал трапецеидального сечения. Ширина канала по дну – 1,5 м, ширина по бровке – 7,5 м. Проектная глубина канала 1,0 м. Высота бровки над расчетным уровнем воды - 0,3 м. Заложение откосов канала 1:2. Крепление откосов производится посевом трав. Расчетный расход воды в канале 1,56 м³/с.

Регулирующая сеть запроектирована как систематический совершенный дренаж с горизонтальными дренами из асбоцементных труб диаметром 75 м длиной 140 м. Глубина заложения дрен 4,6 м. Расстояние от верхней границы осушаемой площадки до дрен – 35 м, от боковых границ – 45 м, между дренами в центре площадки - 50 м, между параллельными дренами - 90 м. Нижняя граница осушаемой территории отстоит от уреза воды на расстояние 50 м.

Проводящая сеть состоит из двух магистральных коллекторов, выполненных из асбоцементных труб длиной 365 м каждый, коллектор состоит из двух участков: первый участок прокладки коллекторов до сопряжения со вторым рядом дрен по ходу коллекторов; второй – от второго ряда дрен до водоприемника. Диаметр трубы 1-го участка 150 мм, диаметр трубы 2-го – 200 мм.

Смотровые колодцы установлены в местах сопряжения дрен и коллекторов по 4 штуки на линию коллектора.

Минимальное расстояние от трубы дрены до здания составляет 4,7 м, от коллектора 4,8 м.

Время понижения уровня воды до расчетного 14 суток работы дренажной системы.

Практическая работа № 2 осушение территории с помощью вертикальной дренажной системы

Для понижения уровня подземных вод на участке расположения цеха завода нужно запроектировать кольцевой дренаж, состоящий из ряда вертикальных скважин, расположенных по контуру защищаемого сооружения. Размер осушаемой площади 50х30. Отметка площадки – 129,0 м. Отметка водоупора (глина юрского возраста) 117,5 м. Выше глин лежат аллювиальные пески среднезернистые с коэффициентом фильтрации k=13 м/сут. Подземные воды стоят на отметке 128 м. Для того, чтобы не было подтопления подвальных помещений, уровень подземных вод должен быть понижен до отметки 124,5 м.

Принимаем радиус скважины r=0,1 м; величина понижения уровня в центре площадки S=128,0-124,5=3,5 м. Мощность водоносного слоя H=128,0-117,5=10,5 м.

О

Рис.2.1. Расчетная схема водопонижения

1 – первоначальный уровень подземных вод; 2 – пониженный уровень, 3 - водоупор

Цель работы:

Проектирование кольцевого вертикального дренажа.

Задачи:

- определение радиуса действия дренажа;

- подбор количества скважин;

- определение уровней грунтовой воды после понижения.

Исходные данные

Коэффициент фильтрации 13 м/сут.;

Мощность водоносного слоя Н= 10,5 м;

Величина понижения уровня грунтовых вод в центре площадки S=3,5 м;

Размеры площадки LхB= 50х30 м;

Радиус дренажной скважины r=0,1 м.

Расчет вертикального дренажа.

1. Определение радиуса действия дренажа

Радиус действия дренажа R находится по формуле:

_{2. Глубина воды в грунте до водоупора в центре площадки:}

_{у0=H-S=10,5-3,5=7,0 м.}

3. Определение радиуса круга, равновеликого площади прямоугольника – территории осушаемой площадки:

_{где F - площадь осушаемой площадки, м}²_.

_{4 .Определение предварительного расхода кольцевого вертикального дренажа}

5. Определение водозахватной способности скважины.

Водозахватная способность скважины

где - допустимая скорость фильтрации воды при выходе из грунта, определяемая по зависимости

r - радиус скважины (r=0,1 м);

y – уровень в скважине.

6. Определение количества скважин n

По рекомендациям М.Н.Грацианского [2] количество скважин определяется таким образом, чтобы выполнялись условия:

q_захвn>Q_прв и q_захв(n-2)<Q_прв;

или

где y_n и y_n-2 – предварительный средний необходимый уровень водопонижения при количестве скважин n и n-2.

_{Задаемся количеством скважин n =8.}

_;

_.

_{Проверяем принятое число скважин n=8.}

;

.

Распределяем скважины по контуру площадки (рис.2.2.)

Рис.2.2. Распределение скважин по контуру площадки при n=8.

Определение расстояния от центра площадки.

7. Определение уточненного расхода

Для определения уточненного расхода измерим по плану участка расстояния от центра О до отдельных скважин (рис.2.2).

где х₁,х₂, ..., х₈ - уточненные расстояния от центра О до всех восьми отдельных скважин тогда имеем

8. Расчет уровней грунтовых вод

Подсчитываем уровни грунтовых вод по группам скважин находящихся в одинаковых условиях. Так для скважины 5 (симметрично расположенного со скважинами 1,3,7) составляем схему и вычисляем расстояния от скважины 5 до других скважин (рис.2.3). Для самой скважины 5 принимаем x₅=r=0,1 м.

Рис.2.3. Определение расстояния от скважины 5 (1,3,7).

х₁=58,1 м; х₇=50,0 м; х₈=52,0 м; х₃=30,0 м; х₂=39,1 м; х₆=25,0 м; х₄=15,0 м; x₅=r=0,1 м.

м.

Проверяем водозахватную способность скважины:

где м³/с - соответствует среднему расходу скважины.

Подсчитываем уровни грунтовой воды по группе скважин 2,6 (рис.2.4).

Рис.2.4. Определение расстояния от скважины 2 (6).

х₁= x₃=25,0 м, х₈= x₄=29,0 м, х₇= x₅=39,1 м, х₆ =30,0 м, х₂ =0,1 м.

м.

Проверяем водозахватную способность скважины:

Подсчитываем уровни грунтовой воды по группе скважин 4,8 (рис.2.5).

Рис.2.5. Определение расстояния от скважины 4 (8).

х₂= х₆ =29,1 м, х₁= х₇ =52,2 м, х₃=х₅= 15,0 м, х₈= 50,0 м, х₄ =0,1 м.

м.

Проверяем водозахватную способность скважины:

В табл.2.1 представлены проектные значения понижения уровней в скважинах и в центре площадки.

Таблица 2.1

Проектные значения понижения уровней воды, м

Точка	Скважины								Точка О
	1	2	3	4	5	6	7	8
Глубина воды, м	5,67	5,12	5,67	5,17	5,67	5,12	5,67	5,17	7,0