Фильтрационный расчёт. 
Осушение строительного котлована

Построение кривой депрессии

Водопроницаемый грунт состоит из отдельных частиц (песчинок), между которыми имеются поры. Явление движения воды в порах называется фильтрацией. Вода в поры может попасть различным образом, например, выпадая на поверхность земли в виде дождя, она затем просачивается в грунт. На некоторой глубине такая вода может быть задержана слоем водонепроницаемого грунта (плотной глиной, скалой); при этом вода далее будет двигаться по поверхности водонепроницаемого слоя, называемого водоупором. Водоупором или подстилающим слоем можно считать грунт, коэффициент фильтрации которого в 10 и более раз меньше водопроницаемого.

В данной курсовой работе водоупор — глина (kф=0,005м/сут и менее).

В расчёте принимается нулевой уклон подстилающего слоя i = 0. Водопроницаемый грунт — супесь (К_ф=150 м/сут = 0,17 361 м/с).

На рис. 1 показана схема несовершенного колодца (котлована), у такого колодца дно не доведено до водоупора. Здесь фильтрующаяся вода поступает в колодец не только через его боковые стенки, но и через дно.

Выявляется радиус влияния R — это расстояние до точек, где влияние колодца на положение уровня грунтовых вод прекращается.

Определяется R двумя способами:

а) по эмпирической формуле И. П. Кусакина:

где: S _в. — глубина откачки;

S= zгв — zк. (2).

Zк=zв-Hк=63,0−4,5=58,5 м.

Zг.в.=zв-hг.в.=63,0−2,0=61м.

S =61−58,5 =2,5 м.

б) по данным инженерно-геологических изысканий (по М.Е. Альтовскому):

для гравийно-галечниковых со значительной примесью мелких частиц радиус влияния R=150 м. Для расчётов принимается R = 150 м.

Кривая депрессии АВ — линия свободной поверхности грунтовых вод.

Для построения кривой депрессии необходимы следующие вычисления:

а) вспомогательная величина h:

где: m — заложение откоса строительного котлована, задаётся в зависимости от грунта. Для гравелистых и супесчаных или слабоуплотненных грунтов m = 2.

б) высота зоны высачивания:

где: Т — расстояние между дном котлована и водоупором, м.

в) кривая депрессии строится по формуле для сооринтируемого по координатным осям чертежа (Рисунок 2):

где:Н₁ — расстояние между УГВ и уровнем водоупора, м;

Н₂ — расстояние между точкой высачивания и уровнем водоупора, м.

Расчет сводится в таблицу 2.

Таблица 2 — Определение координат кривой депрессии.

По результатам расчета строится кривая депрессии (Рисунок 2).

Определение притока воды Qпр в котлован

Определяется величина расхода фильтрационных вод на 1 погонный метр периметра дна котлована — удельный фильтрационный расход q по уравнению Дюпюи:

Определяется полный расход фильтрационных вод:

где: (2B + 2L) — фронт сбора фильтрационных вод, м.

Вычисляется расход инфильтрационных (ливневых) вод:

Определяется общий расход, протекающий в котлован:

.