2. Проектирование параметров дамбы.

2.1.Определяем высоту дамбы в идеальном сечении:

НД = Ζ + Н,

(3.10)

где: Ζ – превышение гребня дамбы над расчетным уровнем воды, м; Н – глубина воды перед дамбой, м.

2.2.Определяем ширину верха дамбы:

^{b = 1,65 ﾴ H} Д _{, но не менее 3м (3.11)}

12

3.Фильтрационный расчет дамб обвалования

Фильтрационный расчет дамб выполняют для установления положения депрессионной кривой в теле дамбы и определения фильтрационного расхода воды. Схема к фильтрационному расчету приведена на рис. 3.1.

Рис.3.1. Однородная дамба на водонепроницаемом основании

3.1.Определим фильтрационный расход на 1м.п. дамбы:

q = К (	Н ^2	),
	2 LР
		(3.12)

где: Н – глубина воды перед дамбой, м; К – коэффициент фильтрации тела дамбы, принимается по таблице

3.5;

Таблица 3.5. Коэффициент фильтрации тела дамбы

Грунт	Лесс	Сугли-	Супесь		Песок
		нок
				мелкий	средний	крупный
К,	0,008	0,1-0,2	0,2-0,8	2-5	5-15	15-50
м /сут

13

L_р – определяется по формуле:

L_Р = L + DL_B ;

(3.13)

L – расстояние до начала обсыпки (определяется расчетно по схеме);

DLB = bB ﾴ H;						(3.14)
Н – глубина воды перед дамбой, м;
βВ – коэффициент зависящий от величины верхового откоса.
Определяется по формуле:
bВ =	m1				;
	2m1 +	1				(3.15)

m₁ – коэффициент верхового откоса, принимаемый по таблице 3.3.

2.2. Задаваясь значениями Х определяем положение кривой депрессии.

Х, м

1

5

9

12

…

N

hх, м

Величину hх определяем по формуле:

h = 2

q

(L - x + Lд)

X

K

(3.16)

где L_д – расстояние от начала обсыпки до оси дрены, м. Определяется по формуле:

14

L = 0,5 ^q ,

Д	K	либо принять 0,4-0,5м	(3.17)

15

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1 ПРИЛОЖЕНИЯ 1. Исходные данные для проектирования дамб обвалования.

Исходные									Варианты
данные	1	2		3		4		5		6		7			8		9		10		11			12
Скорость
ветра W,	16	16.3		16.7		17		17.3		17.6		18			18.3		18.6		19		19.3			19.6
(м/с)
Длина
ветрового	2	4		4.1		4.2		4.3		4.4		4.5			4.6		4.7		4.8		4.9			5
разгона Д,
(км)
Радиус
кривой	30	30.3		30.6		30.8		31		31.3		31.6			31.8		32		32.3		32.6			33
сползания
скоса R, (м)
Средняя
глубина	4	4.2		4.4		4.6		4.8		5		5.2			5.4		5.6		5.8		6			6.2
водоема H,
(м)
Расчетная
отметка	70,5	71		71,5		72		72,5		73		73,5			74		74,5		75		75,5			76
воды в
водоеме, м
Величина
ветрового	0.3	0.33		0.36		0.38		0.4		0.43		0.46			0.5		0.52		0.55		0.57			0.6
нагона
h,(м)
Класс	1	2		3		4		1		2		3			4		1		2		3			4
дамбы
Тип										наброска из									мостовая
крепления	наброска из булыжника																		(каменная
верхового										рваного камня									кладка)
откоса
Тип грунта		суглинок										лесс								супесь
дамбы

16

Продолжение таблицы 1 ПРИЛОЖЕНИЯ 1. Исходные данные для проектирования дамб обвалования

Исходные						Варианты
данные	13	14	15	16		17	18	19		20	21		22		23
Скорость
ветра W,	20	20,2	20,2	20.4		20.6	20.7	20.9		21	21.2		21.4		21.6
(м/с)
Длина
ветрового	5.1	5.2	5.3	5.4		5.5	5.6	5.7		5.8	5.9		6		6.5
разгона Д,
(км)
Радиус
кривой	33.3	33.6	33.8	34		34.3	34.6	35		35.3	35.6		36		36.5
сползания
скоса R, (м)
Средняя
глубина	6.4	7	7.3	7.5		7.6	7.8	8		8.3	8.6		9		9.6
водоема H,
(м)
Расчетная
отметка воды	76,5	77	77,5	78		78,5	79	79,5		80	80,5		81		81,5
в водоеме, м
Величина
ветрового	0.62	0.64	0.66	0.68		0.7	0.73	0.76		0.8	0.83		0.87		0.9
нагона h,(м)
Класс дамбы	1	2	3	4		1	2	3		4	1		2		3
Тип	наброска						асфальтобетон-				мостовая
крепления	из		бетонное								(каменная
верхового								ное
	массивов										кладка)
откоса
Тип грунта	суглинок			песок				песок					лесс
			среднезернис-				мелкозернис-
дамбы
				тый				тый

17

Пример расчета горизонтального систематического дренажа совершенного типа

Дана площадка размерами 500x400 м. Назначение – жилое здание с подвалом. Грунты – пески среднезернистые.

Необходимо запроектировать горизонтальный систематический дренаж совершенного типа. Геологическое строение участка и уровни грунтовых вод приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 Исходные данные для проектирования

№	Глубина	Глубина	Толщина слоя грунта, м
сква-	скважи-	появления воды	Растите	сугли-	основной
жины	ны, м	от поверхности	льный	нок	грунт	глина
		земли, м	слой		(песок)
1-а	4.12	0.65	0.15	0.20	3.52	0.25
1-г	4.59	0.55	0.18	0.30	3.91	0.20
1-ж	4.62	0.80	0.25	0.25	3.87	0.25
1-к	4.92	1.35	0.15	0.40	4.10	0.30
3-а	4.02	0.25	0.10	0.10	3.57	0.25
3-г	5.07	1.45	1.10	0.30	4.43	0.24
3-ж	5.32	1.34	0.05	0.65	4.30	0.32
3-к	5.82	0.86	1.10	0.70	5.67	0.35
5-а	5.53	1.17	0.12	0.30	4.93	0.18
5-г	6.42	0.81	0.28	0.10	5.80	0.15
5-ж	6.21	1.01	0.14	0.15	5.79	0.13
5-к	6.25	0.66	0.12	0.10	5.81	0.22
7-а	5.40	0.30	0.13	0.05	5.09	0.13
7-г	5.35	0.62	0.12	0.40	4.71	0.12
7-ж	5.35	0.63	0.15	0.15	4.91	0.14
7-к	6.04	1.24	0.10	0.20	5.58	0.16
9-а	5.22	0.55	0.15	0.25	4.64	0.18
9-г	5.23	045	0.12	0.23	4.53	0.35
9-ж	4.80	0.35	0.22	0.10	4.33	0.15
9-к	5.70	0.60	0.25	0.30	4.06	0.10

18

Вершины квадратов – устья скважин занивелированы .

По отметкам верха пласта глины строим изогипсы поверхности водоупора рис 3.1

(а)	(б)	(в)	(г)	(д)	(е)	(ж)	(з)	(и)	(к)
(л)										(1)
158.80			158.60			158.30			159.25
154.43			154.21			153.93	153.00		154.60
										(2)
158.05			158.86			158.60			158.64	(3)
154.28			154.03			153.60			153.17
153.00										(4)
								153.00
159.22			159.80			159.18			158.87	(5)
153.87			153.53			153.10			152.84
										(6)
159.68			159.32			158.63			159.14	(7)
154.41			154.09			153.42			153.26
										(8)
										(9)
159.67			159.21			158.47			159.11
154.63			154.33			153.82			153.51

Рис. 3.1 План площадки в изогипсах.

По формуле ( 1.1) определим понижение уровня грунтовых

вод:

S = h_норм - h_воды + 0.5 ,

Где h_норм – нормативная минимальная глубина залегания уровня грунтовых вод. Для нашего примера(жилой микрорайон , здание с подвалом принимаем по таблице 1.1 h_норм = 2 м);

19

h_воды – минимальная глубина появления воды от поверхности

земли, определяемая по таблице исходных данных.

S=2-0.25+0.5=2.25(м),

Скважина N Х

Расстояние между дренами-осушителями определяем по формуле :

L = 2(H - S) ^K_r ,

где H – средняя мощность водоносного горизонта, определяемая по

формулам 1.2 и 1.3 в соответствии с таблицей 3.1 ( для данного примера получаем H = 4.03 м)

20

S -требуемое понижение уровня грунтовых вод, м;

k -коэффициент фильтрации, определяемый по таблице 1.2(для

среднезернистого песка k=10 м/сутки)

ρ -интенсивность выпадения атмосферных осадков , определяемый по таблице1. 2( для среднезернистого песка ρ =0.01м/сутки).

L = 2(4.03 - 2.25)		10		= 112.58
		0.01

Удельный расход (приток на 1 м. длины дрены) будет

равен:

q=ρ×L=0,01×112,58=1,126 м³/сутки.

					1		2	дрена				3
					L
														2
										1
400
							1							2
					Коллектор			Коллекто
					1-го			р
					сечения			2-го
25				112.58			112.58					112.58
					112.58
25

500

Рис.3.2 Схема дрен на плане.

21

Поскольку в данном расчете предполагается, что с обеих сторон на 1 м длины дрены-осушителя поступает вода из примыкающей к ней территории

ириной полосы ^112,58 ﾴ 2 = 112,58 , то при длине дрены, определенной по

2

плану, и равной L_д= 400 м , расход в дрене составит:

Q=1.126×400= 450.4 м³/сутки

Расходы в магистральных коллекторах составят:

в I сечении Q₁=Q×n =450,4×3=1351,2 м³/сутки,

во II сечении Q₂=Q×m=450,4×5=2252 м³/сутки

где n- количество дрен, примыкающих к коллектору I сечения

(для данного примера n=3)

m- количество дрен, примыкающих к коллектору II сечения. (для данного примера m=5).

Дальнейший расчет систематического дренажа ведем проверочным методом т.е. предварительно задаемся минимальными диаметрами труб и значениями уклона дренажа, а затем расчетом проверяем приемлимость принятых предложений.

Для первого приближения принимаем значение диаметров труб и уклонов:

для дрен-осушителей коллектора I cечения коллектора II cечения

d=100 мм,	i=0.005;
d=200 мм,	i=0.003;
d=300 мм,	i=0.002.

22

Коэффициент шероховатости для керамических или асбоцементных труб принимаем равным γ = 0,014 .

Определяем расчетную скорость воды при полном заполнении труб по формуле Шези:

В дренах-осушителях :

Vд =

68.09

ﾴ

= 0.761м / секунду

при ^С ^=

70

= 68.09

0.1ﾴ 0.005

0.14

2

1+ 2

ﾴ

100

В коллекторе I cечения :

Vд =

68.63

ﾴ

= 0.841м / секунду

С =

70

= 68.63

0.2 ﾴ 0.003

при

0.14

2

1

+ 2ﾴ

200

В коллекторе II cечения :

V 2 =

68.9

ﾴ

= 0.844м / секунду

С =

70

= 68.9

0.3ﾴ 0.002

при

0.14

2

1+ 2ﾴ

300

Найденные скорости не выходят за пределы допустимых (0,15÷1,2) м/сек. По формуле (1.14) определяем пропускную способность труб

5 ₁

Q_n=33696×C×d ² I ² , м³/ сутки

для трубы дрены с d=100мм, уклоном i=0.005 и с=68,09

.

Qnд = 33696ﾴ68.09ﾴ0.1⁵ ﾴ0.005 = 512,67м³ / сутки

23

Таким же образом определяем пропускную способность труб коллектора:

Qn1= 33696ﾴ68.63ﾴ0.2⁵ ﾴ0.003= 2266м³ /сутки

Qn2 = 33696ﾴ68.9ﾴ0.3⁵ ﾴ0.002 = 5119м³ /сутки

где 86400- коэффициент перевода с м3/сек в м3/сутки

(прим.86400*0,39=33696)

Из соотношения Q/Qn по графику, изображенному на рис.(1.4)

для дрен-осушителей :	Q/Qn=450,4/512,67=0,88;	η=1,12
коллектора I cечения :	Q/Qn=1351/2266=0,6;	η=1,06
коллектора II cечения :	Q/Qn=2252/5119=0,49	η=0,94

Зная коэффициент изменения скорости η, находим скорости при неполном заполнении труб В дренах:

V_1д=0,761×1,12=0,852 м/секунду;

В коллекторе I cечения :

V₁=0,841×1,06=0,891 м/секунду;

В коллекторе II cечения :

V₂=0,844×0,94=0,793 м/секунду.

Скорости, полученные при полном заполнении труб также не выходят за пределы допустимых(0,15÷1,2) м/сек Находим максимальную глубину заполнения дрен водой умножением

принятых величин диаметров дрен на соотношение расходов h=d×(Q/Qn),

24

h_д=100×0,88=88 мм;

h₁=200×0,6=120 мм;

h₂=300×0,44=132 мм.

Сравнив результаты расчета с принятыми предварительно параметрами делаем вывод о правильности их выбора.

25