- •Курсовая работа по дисциплине «Геомеханика»
- •1.Защита карьера от ливневых и паводковых вод……………………………………….5
- •2. Определение углов откосов борта карьера……………………………………………..7
- •3. Расчет притоков воды к карьеру и их осушение………………………………………10
- •4. Определение устойчивой высоты отвала………………………………………………12
- •Исходные данные
- •Введение
- •Расчет углов откоса выпуклого профиля
- •Расчет угла откоса борта с учетом его конструкции
- •Расчет притоков воды к карьеру и их осушение Расчет общих водопритоков к карьеру
- •Расчет общего притока воды для совершенных дрен
- •Выбор способа осушения и схемы расположения дренажных устройств
- •Определение удерживающих сил и моментов
- •Определение сдвигающих сил и моментов
- •Определение коэффициента запаса устойчивости
- •Вывод по работе
Введение
Пояснительная записка состоит из 4 разделов:
В этом разделе рассчитываются объемы поверхностных вод, которые могут попасть в карьер, выбирается схема расположения нагорных канав, приводится гидравлический расчет канав.
Здесь, на основании исходных данных, определяются углы откосов борта карьера на момент погашения, рассмотрены варианты профиля борта: плоский, выпуглый, вогнутый. Рассчитан конструктивный угол.
Этот раздел посвящен расчету гидрогеологической схемы. Устанавливается, исходя из исходных условий, общий водоприток к карьеру и осуществляется выбор способа осушения и схему расположения дренажных устройств.
В разделе для заданных условий производится расчет устойчивой высоты отвала при заданном коэффициенте запаса устойчивости.
Графическая часть курсового проекта содержит следующие чертежи:
Карьерное поле. Расчет устойчивой высоты отвала, график. Разрез нагорной канавы. Осушения карьера.
Определение параметров канавы
Ширина канавы по дневной поверхности
где:
b – ширина дна канавы, b = 1м;
H - глубина канавы, H = 1,5м;
γ – угол откоса борта канавы, γ = 60˚.
Смоченный периметр канавы
где:
где:
b – ширина дна канавы;
H - глубина канавы;
γ – угол откоса борта канавы.
Площадь поперечного сечения канавы
где:
b – ширина дна канавы;
Н – глубина карьера.
Гидравлический радиус
где:
Fk – площадь поперечного сечения канавы;
Р – смоченный периметр канавы.
Коэффициент шероховатости стенок канавы
где:
a – коэффициент, характеризующий материал стенок канавы: принято забитонированое русло канавы, a = 0,5;
R – гидравлический радиус.
Определение притоков воды в канаву
Дождевые (Qд), паводковые (Qп) и ливневые (Qл) притоки в канаву.
где:
А – годовые атмосферные осадки, А=0,677 м/год;
а – коэффициент поверхностного стока на площади водосбора, a = 0,6;
N – количество дней в году с дождем, N =120 дней;
η – коэффициент простирания ливня, η = 1;
hc – количество жидких осадков в году в виде снега, hc = 0,1695;
Tс – количество дней интенсивного таяния снега, Tс =20 дней;
qл – интенсивность ливневых осадков, qл = 0,13 м/ч;
Fв – площадь депрессионной воронки отсчитанной от контура карьера, Fв =36879 м2.
Определение скорости потока воды в канаве
где:
R – гидравлический радиус, R = 0,81 м;
c – коэффициент шероховатости стенок канавы, c = 55,77;
i – продольный уклон канавы, i = 0,002.
Условие V≤Vдоп выполняется: 2,24 < 6,0.
Определение пропускной способности канавы
где:
Fк – площадь поперечного сечения канавы, Fк = 2,78 м2;
V – скорость потока в канаве, V = 2,24 м/ч;
Необходимые условия выполняются:
Qк≥Qд=22418,0 > 4,34 м3/ч;
Qк≥Qп=22418,0 > 7,81 м3/ч;
Qк≥Qл=22418,0 > 2881 м3/ч;
Сбор поверхностных вод будет осуществляться по сети водоотводных канав.
Определение углов откосов борта карьера
Определение расчетных значений показателей массива
где:
См – сцепление в монолите, См = 60*104 кг/м3;
λ – коэффициент структурного ослабления, λ = 0,1.
где: η – коэффициент запаса устойчивости, η = 1,3.
где: φ – угол внутреннего трения, φ = 32˚;
Определение глубины трещины вертикального отрыва
Расчет условной высоты откоса
где:
Н – глубина карьера, Н = 150 м.
Полученное значение позволяет определить угол откоса борта плоского профиля, значение которого α = .
Расчет угла откоса борта вогнутого профиля
Определим высоту откоса ниже щели отрыва:
Полученная высота делится на несколько промежуточных высот H1, H2, H3, H4, H5 . Промежуточная высота Нi выбирается кратной 19 м.
Для каждой высоты рассчитывается безразмерная координата ӯ.
По значениям ӯ и из приложения 5 выбирается безразмерная координата Х. Затем рассчитывается истинная координата хi :
Полученные координаты подставляем в формулу и определяем углы откосов:
Таблица результатов №1
-
i
Hi’ , м
ӯ
Х
хi
βi , град
1
74
1,1
0,1
1,71
84,9
2
93
2,2
0,59
10,1
66,2
3
112
3,3
1,19
32,6
40,2
4
131
4,5
3,03
51,7
44,8
5
150
5,6
3,65
62,3
60,8