олектор
3. Фільтраційний розрахунок
Швидкість фільтрації при усталеному русі визначається за
Формулі Дарсі:
, м/с (3.1)
де - коефіцієнт фільтрації, м/с;- Гідравлічний ухил.
Витрата фільтруючої рідини Q визначається за формулою:
, м3/с (3.2)
де - площа живого перерізу, м2.
У разі широкого фільтраційного потоку розрахунок ведуть на одиницю його довжини і називають питомою витратою:
, м2/с (3.3)
де h - глибина рівномірного руху ґрунтових вод, м
Розрахунок.
Задана глибина котловану Hк=6 м
Водопроникна грунт - крупний пісок з коефіцієнтом фільтрації kф=75 м/сут=75/24/3600=0.000868 м/с. [1, табл.41.4]
Водоупором є шар глини, із прийнятим ухилом i=0.
Визначається радіус впливу за формулою:
, м (3.4)
де S - глибина водоносного шару, м; kф - коефіцієнт фільтрації, м/добу
S=hв. у.- Hг. в. =10 - 3=7 м=3000 * 7 * (75/24/3600) 0,5=618,72 м
Будується крива дисперсії АВ - лінія вільної поверхні грунтових вод.
Визначається допоміжна величина h:
, м (3.5)
де m - коефіцієнт (заставляння) укосу будівельного котловану, залежить від типу грунту. [1, табл.39.2], m=3
Визначається висота зони висачіванія:
м (3.6)
де Т-відстань між дном котловану і водоупором (Т=hв. у. - Hк=10-6=4) м
, м
Будується крива дисперсії за формулою для соорінтіруемого по координатних осях креслення:
, (3.7)
де H1 - відстань між УГВ і рівнем водоупора, Н1=10-3=7, м; Н2 - відстань між точкою висачіванія і рівнем водоупора,
Н2=Т + hвис=4 + 0,125=4,125, м
Розрахунки зводяться в таблицю 2.
Таблиця 2
x0100200300400500618.72y 2 4943,8238,6533,4828,323,1416,52 y76,66,25,85,34,84,064
За результатами розрахунку будується крива дисперсії (малюнок 2).
Визначається приплив води Q пр в котлован.
а) Визначається величина витрати фільтраційної води на 1 погонний метр периметра дна котловану - питома фільтраційний розрахунок q по рівнянню Дюпюї:
, м2/с (3.8)
де l - відстань між перетинами 1-1 і 2-2 з глибинами відповідно Н1 і Н2:
=618,72 - 3 * 0,125=618,345, м (3.9)
м2/с
Визначається повний витрата фільтраційних вод:
, м2/с (3.10)
де -фронт збору фільтраційних вод (периметр дна котловану)
Qф=0,000022448 * (2 * 50 + 2 * 72)=0,0055 м2/с
б) Обчислюється витрата фільтраційних (зливових) вод:
Qінф=5 * Qф, м3/с (3.11)
Qінф=5 * 0,00548=0,027 м3/с
в) Визначається загальна витрата, притікає в котлован води:
Qпр=Qф + Qінф (3.12)
Qпр=0,0055 + 0,027=0,0325
4. Розрахунок водозбірної системи
Призначення системи - зібрати фільтрат і відвести зумпф (водоприймач, приймач, приямок), звідки потім відкачати за допомогою насоса.
Розглядається бурова свердловина з відцентровими насосами.
.1 Конструювання водозбору всередині котловану
У підставі укосу котловану по його периметру прокладаються дві гілки водозбірних каналів. Кожен з них має протяжність (L + B), розосереджений по всій довжині приймає і відводить в зумпф фільтрат з витратою:
=0,5 * 0,0325=0,01625, м3/с (4.1)
У розрахунку умовно приймається, що весь розрахунковий витрата зосереджено приходить в початок кожного каналу (малюнок 1).
Гідравлічний розрахунок наводиться графоаналитическим способом.
Розрахункові формули:
, м (4.2)
, м/с (4.3)
(4.4),, м/с3 (4.5)
w =(b + m * h) * h , м2 (4.6)
, м (4.7)
де:
b - ширина каналу (лотка) по дну, м
h - глибина наповнення каналу, м
R - гідравлічний радіус, м- площа живого перерізу, м2
v - середня швидкість потоку рідини, м/с
С - коефіцієнт Шезі, розраховується, або приймається по [3] - гідравлічний радіус, м
x - змочений периметр, м
i - ухил дна каналу (i=0,003)
n - коефіцієнт шорсткості, приймається по [3] або по [4] (в даній роботі приймаємо n=0,012 - нестругані дошки або бруси)
Q - витрата безнапірного по...
