2.3 Обоснование способа осушения, расчёта притока грунтовой воды и выбор оборудования

По заданным гидрогеологическим условиям предполагается выполнить осушение траншеи при строительстве водопровода. На выбор способа осушения влияют следующие факторы:

1. Глубина заложения котлована по отношению к уровню грунтовых вод.

2. Геологические и гидрогеологические условия котлована (грунты стенок и дна, режим уровней грунтовых вод).

3. Режим уровней ближайших к котловану водотоков.

4. Тип сооружения и его размеры.

5. Принятые способы производства работ.

При выборе способа осушения необходимо ориентироваться на более дешёвые способы: в первую очередь на открытый водоотлив, затем на водопонижение скважины и только в случаях их технической неэффективности переходить к более сложным и дорогим способам.

В данном курсовом проекте применяем искусственное водопонижение при помощи ЛИУ-5, т.к. коэффициент фильтрации составляет 7,0 м/сут.

Приток воды к иглофильтровым установкам, смонтированным вдоль траншеи можно определить из выражения:

Q₁₀₀=β·К·S, м³/час, (28)

Q₁₀₀ – приток воды на 100 пог. м траншеи с двух сторон, м³/час,

К – коэффициент фильтрации грунта, м/сут,

β – коэффициент, принимаемый равным от 1 до 3 (при малых значениях К и большой мощности водоносного пласта, свыше 7-8 м принимается ближе к 3; при К>30 м/сут β принимается ближе к 1).

S – необходимое понижение уровня грунтовых вод, м:

S=(Н-УГВ)+1, м (29)

S=(2,2-1,4)+0,5=1,3 м,

Q₁₀₀=2,8·7,0·1,3=25,48 м³/час.

Производительность одного иглофильтра можно определить по графику(Рис.4 1.,ст30) при К=7,0 м/сут q=0,85 м³/час.

Количество иглофильтров в однорядной установке определяется путём подбора из условия, что расстояние между иглофильтрами должно быть кратным 0,75 (0,75 м; 1,5 м; 3 м). Тогда:

n=, шт, (30)

L – протяжённость участка с высоким положением УГВ, м (с генплана 526 м),

l_и – принятое расстояние между иглофильтрами, м.

n= шт.

Производительность иглофильтровой установки определяется как:

Q_и=q∙n, м³/час, (31)

Q_и=0,85∙234=198,9 м³/час.

Выбирая шаг между иглофильтрами должно выполняться условие, что производительность иглофильтровой установки должна быть больше количества притекающей воды на рассматриваемом участке, протяжённостью L, т.е.:

Q_и>Q, (32)

где Q=Q₁₀₀L – приток воды в траншею на участке с высоким УГВ.

Q=25,48·526/100=134,02 м³/час.

198,9>134,02. Условие выполняется.

Принимаем два комплекта ЛИУ-5:

- производительность одного комплекта – 120 м³/час;

-количество 100 шт

-высота подъема воды 5,5 м

2.4 Описание технологии производства земляных и монтажных работ поточным методом

Возведение сооружений поточным методом является наиболее современной и прогрессивной формой организации строительства.

Организация строительного производства поточными методами имеет ряд отличительных особенностей и характеризуется следующими основными принципами:

строящиеся сооружения разделяют на захватки примерно одинаковой трудоемкости;

весь подлежащий выполнению комплекс строительно-монтажных работ делят на отдельные циклы работ. В каждый цикл работ включают все те работы, которые могут выполняться без нарушения требований технологии и техники безопасности;

работы ведутся комплексными или специализированными бригадами постоянного состава, последовательно и без простоев переходящими с захватки на захватку и выполняющими на каждой захватке один и тот же цикл работ, одними и теми же методами с применением одинаковых машин, инструментов и приспособлений;

каждый цикл работ на каждой захватке при ритмичном потоке выполняется в течение одного и того же отрезка времени

Участок – часть объекта, в пределах которой осуществляются строительные процессы до полного их завершения.

Захватка – часть участка, на которой выполняется одна строительная операция.

Применения поточного метода в строительстве позволяет наиболее рационально использовать рабочие кадры и материальные ресурсы, повышать производительность труда рабочих и машин, сокращать продолжительность строительства и снижать себестоимость работ.

Работы по строительству трубопроводов могут быть организованы как самостоятельный специализированный поток, в составе которого должны быть увязаны все частные потоки. Частные потоки будут развиваться по длине трассы трубопровода, что характерно для линейных потоков. Одновременное выполнение работ на отдельных захватках позволяет предшествующее бригаде подготавливать фронт работ последующей бригаде или звену, выполняющей другой вид работ.

До начала прокладки трубопровода должны быть выполнены следующие работы:

- проложены временные дороги и выполнено временное электроосвещение;

- разработаны траншеи протяжённостью не более 30 пог. м., причём разрыв по времени между укладкой труб и разработкой траншеи должен быть минимальным;

- завезены и уложены вдоль трассы трубопровода комплекты установки ЛИУ5, производительностью 110 м³/час;

- произведено водопонижение;

- завезён трёхдневный запас труб и уложены вдоль трассы, завезены монтажные машины, инструмент, инвентарь, приспособления и прочие материалы;

- разбита и закреплена в натуре ось трасы трубопровода;

- обеспечен отвод ливневых вод;

- проверен уклон спланированного дна траншеи.

Трубы вдоль траншеи следует располагать у её бровки так, чтобы они не мешали механизмам, работающим на прокладке трубопровода, а осмотр их концов, надевание резиновых колец, захват и опускание труб в траншею были бы наиболее удобными. Трубы и механизмы должны быть размещены так, чтобы с каждой стоянки механизма, возможно было опустить в траншею наибольшее количество труб.

Монтаж труб следует начинать после проверки соответствия профиля траншеи проекту. Основание под трубы должно быть предварительно осушено и очищено. Не допускается производить укладку труб на промёрзшее дно траншеи. Перед началом монтажа следует проверить состояние внутренней поверхности раструба и наружной поверхности втулочного конца трубы, которые должны быть сухими и чистыми.

Монтаж чугунных труб, выпускаемых в соответствии с ГОСТ 9583-75, следует осуществлять с уплотнением раструбных соединений пеньковой смоляной или битуминизированной прядью и устройством асбестоцементного замка, или только герметиком, а труб, выпускаемых в соответствии с ТУ 14-3-12 47-83, резиновыми манжетами, поставляемыми комплектно с трубами без устройства замка.

Величину зазора между упорной поверхностью раструба и торцом соединяемой трубы (независимо от материала заделки стыка) следует принимать, мм, для труб диаметром до 300 мм - 5, свыше 300 мм - 8-10.

Состав асбестоцементной смеси для устройства замка, а также герметика определяется проектом.

Вначале монтируемого участка устраивается концевой упор, в который упирается первая труба и который впоследствии используется для гидравлического испытания трубопровода.

Гидравлическое испытание трубопровода выполняется по мере окончания трубоукладочных работ на участке длиной 1000 м. трубопровод испытывается на прочность и герметичность.

Испытание производится дважды:

- предварительное испытание на прочность – до засыпки траншеи и установки арматуры (гидрантов, предохранительных клапанов, вантузов), вместо которой устанавливаются заглушки;

- окончательное испытание на плотность – после засыпки траншеи и завершения всех работ на данном участке трубопровода.

При предварительном испытании давление в трубах выше на 0,5 МПа. Оно продолжается не менее 10 минут. Испытание проводят на участке длиной 1 км. Предварительное испытание напорных трубопроводов допускается производить строительно-монтажной организации без участия представителей заказчика и эксплуатирующей организации с составлением акта, утверждаемого главным инженером строительства, а окончательное – только с их участием.

После обратной засыпки траншеи грунтом производится окончательное испытание. Оно может быть начато не ранее 24 часов (для чугунных труб) после заполнения трубопровода водой. Испытание проводят с тем же давлением в трубах.

После окончания гидравлического испытания трубопровод заполняют водой, промывают до появления воды без мутных примесей. Затем воду спускают и проводят хлорирование хлорной известью или газообразным хлором (около 40 мг на 1 л воды). Хлорная вода удерживается в трубопроводе сутки, затем спускается и производится вторичная промывка водой в течении 15 минут. Промывку выполняют участками: для разводящей сети до 1 км, для магистрали до 5 км. Проводится анализ воды путём взятия двух проб подряд. Утечка воды при испытании может составлять не более 1,55 л/мин.

После испытания составляется акт, в котором указывается продолжительность промывки и хлорирования, количество вводимого хлора, результаты анализа проб воды. Затем уплотняют грунт и рекультивируют растительный слой на магистральном трубопроводе.

Длину участка по укладке труб следует определить из выражения:

L_см=Е/n, м (33)

Е – трудоёмкость строительного процесса на укладке труб, чел-дн:

Е=(V·H_вр)/(V_ед·t) (34)

Н_вр=0,26+0,16 ч,

Е= (2460·0,42)/(1·8)=129,15 чел-дн,

n – состав звена, чел., определяемая по ЕНиР сб.9 вып. 2, на соответствующую операцию. Укладка труб: монтажник наружных трубопроводов 4 разряд – 2 человека, 3 разряд – 1 человека, 2 разряд – 1 человек.

L_см=130/4=32,5 м.

Длину сменой захватки на остальных работах выразить из формулы:

L_см=П/w, м (35)

П – производительность механизма, м³/см,

П=500 м³/см,

w – площадь поперечного сечения траншеи, м²,

w=, (36)

w=м²,

L_см=500/5,88=85 м.

Общее количество захваток на строящемся участке будет равно:

m=L/L_см, (37)

Для монтажных работ: m=2460/32,5=109шт,

Для земляных работ: m=2460/85=28,9 шт.

Количество захваток для монтажных работ больше, т.к. эти работы требуют большего времени для их выполнения.