Выбор способа водопонижения. Определение фильтрационных характеристик. Конструирование водосбора внутри котлована. Выбор конструкции зумпфа. Расчёт системы всасывающей и напорной сети. Подбор марки насоса. Вычисление параметров ливневого коллектора.
Аннотация к работе
Выполнить гидравлический расчет осушение строительного котлована в соответствии с заданием:-определить и аргументировать способ водопонижения; -определить длину и конфигурацию кривой депрессии, построить ее, вычислить приток грунтовых вод, фильтрационный расход, приходящийся на один погонный метр водосборной системы; -сконструировать водосбор, вычислить геодезические отметки начала канала, точки поворота, конца канала, наметить место и размеры водосборного колодца (зумпфа);Приток воды измеряется скоростью фильтрации воды через грунт. В зависимости от притока подземных вод и вида грунта, осушение котлованов и траншей может быть осуществлено с применением открытого водоотлива или искусственного понижения уровня грунтовых вод. Дренажная система представляет собой разветвленную структуру расположенных по всему периметру участка или сооружения и связанных друг с другом труб (дрен) и дренажных колодцев. Вертикальный дренаж образуют несколько вертикальных колодцев или шахт, опущенных в водоносный слой, из которого воду откачивают насосами или сифонной установкой. Вертикальные колодцы подают самоизливом воду в горизонтальную штольню под воздействием разности в уровнях воды в грунтах и в штольне.Радиус влияния зависит от рода грунта и его можно определить: а) по формуле И.П. R = 3000 · 1,4 = 7,74 м. б) по данным инженерно-геологических изысканий для суглинка и супеси радиус влияния R ? 100 м для расчетов принимаем R = 90 м. В расчете принимается нулевой уклон подстилающего слоя i = 0. Для построения кривой депрессии проводим следующие вычисления: а) вспомогательная величина h: h = , м; (3) где: m - заложение откоса строительного котлована, задается в зависимости от грунта. для расчетов принимается m = 2,0. h = = 0,35 м. б) Высота зоны высачивания: hвыс = h(1 - 0,3( )1/3 ), м; (4) где: Т - расстояние между дном котлована и водоупором, мНазначение системы - собрать фильтрат и отвести в зумпф (водоприемник), откуда затем откачать с помощью насоса.В основании откоса котлована по его периметру прокладывается две ветви водосборных каналов. Каждый из них имеет протяженность (L B) и рассредоточено по всей длине принимает и отводит в зумпф фильтрат с расходом: Qрасч = 0,5Qпр, м3/с; (14) В расчете условно принимается, что весь расчетный расход сосредоточенно приходит в начало каждого канала. Гидравлический расчет проводится графоаналитическим методом. Задаваясь глубиной наполнения канала h, определится расход Q.Местоположение зумпфа задается таким образом чтобы водоотводящие каналы выполняли свои функции. С учетом рекомендации СНИП по поводу заглубления, принимает глубину зумпфа hзп = 1 м. Принимаем зумпф с размерами диаметр d = 0,25 м, глубиной hзп = 1 м.Остановка насоса при достижении минимального уровня воды в зумпфе и пуск ее в момент достижения максимального наполнения зумпфе должна производиться по сигналу датчика уровня Напор насоса должен обеспечивать перекачку воды: Ннас > Нрасч (28)Скорость, ? во всасывающем и напорном трубопроводе в первом приближении принимаем равной 1м/с. Всасывающая линия рассчитывается с учетом местных потерь. Напорная линия рассчитывается как простой трубопровод без учета местных потерь. Для выбранного стандартного диаметра уточняем скорость в трубопроводе - фактическая скорость ? ф: ? ф = , м/с (30) ? ф = = 0,22 м/с Определяются потери напора по длине по формуле Дарси-Вейсбаха hl: hl = ? · , м; (31) где: ? - коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси), принимаем ? = 0,04;Насос назначается исходя из трех характеристик:-производительность Q нас:-напор Н; Напор насоса складывается из манометрического напора и высоты постановки напора над уровнем воды в зумпфе: H = Нман hнас (32) Фактический вакуум определяется уз уравнения Бернулли: z1 = z2 hf ; (34) Для плоскости сравнения 0 - 0 и выбранных сечений 1 - 1 и 2 - 2 будем иметь: z1 = 0; z2 = hнас;Ливневой коллектор служит для транспортировки отводящих вод в очистные сооружения. Гидравлический расчет в условии без напорного равномерного движения выполняется по формуле Шези: ? = C , м/с; (37) Чтобы рассчитать ливневой коллектор, необходимо воспользоваться методом расчета по модулю.
План
Содержание
Введение
1. Выбор способа водопонижения
2. Фильтрационный расчет
3. Расчет водосборной системы
3.1 Конструирование водосбора внутри котлована
3.2 Выбор конструкции зумпфа
4. Расчет насосной установки
4.1 Расчет системы всасывающей и напорной сети
4.2 Подбор марки насоса
5. Расчет ливневого коллектора
Литература
Введение
Выполнить гидравлический расчет осушение строительного котлована в соответствии с заданием: -определить и аргументировать способ водопонижения;
-определить длину и конфигурацию кривой депрессии, построить ее, вычислить приток грунтовых вод, фильтрационный расход, приходящийся на один погонный метр водосборной системы;
-сконструировать водосбор, вычислить геодезические отметки начала канала, точки поворота, конца канала, наметить место и размеры водосборного колодца (зумпфа);
-рассчитать всасывающие и напорную линии, построить пьезометрические и напорные линии, вычислить необходимый вакуум, полный напор насоса и подобрать марку насоса;
-определить фактическое наполнение коллектора глубину и скорость равномерного движения.
Исходные данные
Таблица 1
Характеристики строительного объекта Материалы инженерно-геологических изысканий
Отметка верха строительного котлована, zв , м Глубина строительного котлована, Нк , м Размеры котлована по дну Грунты Залегание под земле на глубину
Ширина, В, м Длина L, м водопроницаемые водоупор Грунтовых вод, hг.в., м Водоупора hв.у. , м
30,0 4,0 70,0 90,0 Суглинок, супесь глина 2,6 6,6
Список литературы
1. Агеева В.В. « Осушение строительного котлована» Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине « Гидравлика» по курс « Гидродинамика» - ННГАСУ, 2003.
2. СНИП 3.02.01 - 87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.
3. Справочник по гидравлическим расчетам./ Под ред. П.Г. Киселева.- М.: Энергия, 1972 - 312 с.
4. Чугаев Р.Р. Гидравлика: Учебник для вузов / Р.Р. Чугаев.- Л.: Энергия, 1982. - 672 с.
5. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справочное пособие / Ф.А. Шевелев, А. Ф. Шевелев, - М.: Стройиздат, 1984. - 116 с.