КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Проектирование и расчет систематического совершенного дренажа1. Проектирование систематического дренажа К исходным данным относятся: а) размер и топография осушаемой территории; б) норма осушения hно; в) коэффициент фильтрации грунта (К) м/сут, г) слой инфильтрации расчетной обеспеченности Н, м/сут; д) гидрогеологические разрезы с указанием глубины залегания водоупора и максимального уровня стояния грунтовых вод. Порядок проектирования следующий. 1.1. Определяются максимальная величина ординаты депрессионной кривой (3.1) и расстояние между дренами: совершенная дрена (3.2) или несовершенная дрена (3.3). 1.2. По формуле (8.4) определяется время начала работ дренажа. Этой формулой можно воспользоваться и для определения начала работы несовершенных дрен (3.4). 1.3. Затем распределяются элементы систематического дренажа в плане. Это распределение зависит от рельефа местности и подстилающего водоупора, от расположения улиц, отдельных зданий и от расположения водоприемника. Так при больших уклонах поверхности осушаемой территории дрены целесообразно располагать вдоль горизонталей, а при малом уклоне местности это нецелесообразно. При этом коллекторы располагают вдоль улиц с расстоянием между ними до 400 м, считая, что длина дрен не будет превосходить 200 м. Если водоупор имеет тальвег, то коллектор можно располагать вдоль тальвега. Дрены располагают на расстоянии 40−250 м в застроенной части и на расстоянии 20−30 м в садах и парках. Минимальное расстояние дрены и коллектора от здания определяется по формуле (3.5) (рис. 8.3) , м (3.5) где H – глубина заложения коллектора; hф – глубина фундамента здания; – угол внутреннего трения; b – ширина канавы по низу. При глубоком залегании водоупора коллекторы обычно увязывают с горизонталями местности и располагают их вдоль уклона. 1.4. Расход воды в дрене определяется по формуле (3.6) м3/с (3.6), где L – расстояние между дренами; l – длина дрены. Рассчитываются Qдр, min при pmin; Qдр, max при pmax;
Расчет воды в коллекторе определяется по формуле (3.7) Qколл = n × Qдр,м3/с (3.7), где n – число дрен, впадающих в коллектор. Для того, чтобы диаметр труб коллектора не был преувеличен и имел достаточное заполнение, коллектор разбивают на несколько участков (на рис. 8.1, два участка: I-I – коллектор 1 и II-II – коллектор 2). Расход для первого участка будет (3.8), (3.9), расход для второго участка будет (3.10), где n1 и n2 − количество дрен, присоединенных к коллектору от его начала. 1.5. После того, как расходы воды в дренаже и коллекторе подсчитаны, задаются диаметрами труб и уклонами. Исходя из эксплуатационных условий, минимальный диаметр для дрен принимают 100 мм, а для коллектора −200 мм. Уклон труб увязывают с местностью и принимают в среднем Jдр = 0,003 − 0,006, а Jколл = 0,001 − 0,003. 1.6. Определение диаметра дренажных труб При расчетах диаметра дренажных труб исходят из условия неполного их заполнения, т.е. безнапорного движения. Долю заполнения труб (h / d) следует принимать около (0,7 − 0,9) (рис. 8.4). Порядок расчета диаметр труб можно наметить такой. Обозначим расход воды в трубе при полном ее заполнении Qп, а при неполном Qнп. Скорости соответственно будут Vп, Vнп. Расход Qнп соответствует расчетному притоку воды к дрене. Расход Qп при заданном диаметре трубы можно определить по формуле Шези Qп = (3.11), где Кп = − модуль расхода. В свою очередь Кп= (3.12). Для труб обычно принимают n = 0,013, тогда
(3.13). Величины Кn приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2 Значения величины Кп для разных диаметров
Введем два обозначения: коэффициент неполноты расхода (А) (3.14)
и коэффициент неполноты скорости (В) , (3.15)
. (3.16)
Значения величин А и В в зависимости от изменения доли заполнения труб водой, т.е. , приведены в табл. 3.3. Таблица 3.3 Значения величин А и В при различных долях заполнения дренажной трубы водой
Порядок расчета диаметра дренажной системы: а) задаются величинами диаметра трубы d и уклона J; б) по формуле (3.13) определяют величину Кп; в) так как величина Qнп известна из расчета притока воды к дрене, то по формуле (3.14) определяют величину А, а из табл. 8.2 соответствующую ей величины и В; г) по формуле (3.16) определяют Vп, а по формуле (3.15) Vнп. Скорость Vнп должна удовлетворять условию
0,3 м/с < Vнп < 1 м/с,
т.е. должна быть больше незаиляющей скорости воды в трубе (0,3 м/c) и меньше скорости размыва грунта в стыках (1 м/с). Приведенные решения систематического дренажа даны в виде плоской задачи. Между тем, это пространственная система, при которой происходит взаимная связь потоков. Задача гидравликов – решить движение потоков систематического дренажа в виде пространственной системы. Кроме того, следует отметить, что нами рассмотрены наиболее простые условия для дренажа при наличии однородных грунтов.
|