Пояснения для выполнения курсовой Геология Захаров

Третья (заключительная часть курсовой работы включает в себя выполнение следующих заданий согласно принятой рубрикации (см. оглавление)

3. Гидрогеологические расчёты притоков воды при водопонижении.

3.1.Расчёт притока воды к совершенным выработкам (котлован или траншея).

3.2.Расчёт притока воды к несовершенным выработкам (котлован или траншея).

4. Прогноз последствий водопонижения.

4.1.Прогноз суффозионного выноса.

4.2.Прогноз оседания земной поверхности при снижении уровня грунтовых вод.

4.3.Прогноз воздействия напорных вод на дно котлована (траншеи).

Заключение.

Список использованной литературы

Заключительная часть курсовой работы должна быть закончена и сдана на проверку к 20.12.2009, после чего по итогам выполнения всех частей работы выводится заключительная оценка!

Допуск к экзамену оформляется только после защиты
курсовой работы!	21

Расчёты водопритоков к горным выработкам.

В основе расчётов лежат представления о притоке воды по боковой поверхности цилиндра от кругового контура питания. Задача решается с использованием дифференциального исчисления в бесконечно малых переменных.

Схема расчёта водопритока к совершенной скважине

R

NL

		Зона
УГВ
		аэрации
(WL)

Водоносный

горизонт

Воронка
депрессии	dy

H

y

dr

h

r0

r

Основные формулы расчёта водопритока к одиночной скважине

(цилиндрический колодец с круговым контуром питания)

Dγ

Q = K ф × 2π × R × γ ×

DR

Q× DR = 2π ×Kф ×γ ×Dγ

R

Интегрируя левую часть данного дифференциального уравнения в пределах радиуса колодца от r0 до радиуса депрессионной воронки R, а правую часть для переменной γ – в пределах от h до H, находим выражение для притока в колодец (формула Дюпюи):

	(H2	− h2 )						H2 − h2	3
Q =πk						=1,366×k	×		(м / сут, л / мин)
ф			R			ф		lg R −lg r0
	ln
			r0

23

Основные формулы расчёта водопритока к траншее

(горизонтальная выработка с линейным контуром питания)

	Q	= k ф	× γ	dy
				dx

Интегрирование данного дифференциального уравнения по x от 0 до R и по y от h до H даёт в результате приток на один погонный метр с одной стороны траншеи:

Q = kф (H 2 − h2 )( м3 / сут, л / мин) 2R

Соответственно
		kф (H 2	− h2 )
полный приток в					3
траншею с двух	Q =			( м		/ сут, л / мин)
		R
сторон:

Приток воды в строительный котлован, в том числе отличающийся в плане от круглого, определяется по формулам для совершенного или несовершенного большого колодца эквивалентного радиуса:

F

R э =

где F – площадь котлована. 24

π

Примеры расчёта притоков воды к совершенным и несовершенным выработкам

25

Соответственно приток к несовершенной траншее (котловану) Qн составляет часть притока в условную совершенную траншею (котлован) в том же водоносном горизонте, пропорциональную заглублению траншеи (котлована) в водоносный горизонт t/Н:

		Qн	= 1,37кф	×	t	×	H 2	− h2
	Для котлована:
					H		lg Rk	− lg rk

	Для траншеи:	Q н	= к ф	×	t	×	H 2 − h 2
					H		R

26

4.Прогноз последствий водопонижения.

Вусловиях развития воронки депрессии вокруг горной выработки резко возрастает уклон поверхности потока, особенно в начальный период неустановившегося движения. В результате возрастает

опасность развития суффозии.

4.1.

27

Откачки воды со значительными понижениями могут вызвать оседание поверхности вокруг котлованов за счёт изменения веса грунта в осушенной зоне!

4.2.

Sгр = (∆γ × Sw2 ) / 2E0

γSB – удельный вес грунта в условиях взвешивания, кН/м3

Внимание!

Е0 =7 МПа = 7000 кПа (кН/м2)

5 м

18 кН/м3

∆γ = 18 – 9,9 = 8,1 кН/м3

Sгр = (8,1×25) / (2 ×7000) = 0,014 м ≈ 1 см

28

Сущность процесса оседания поверхности земли при откачке за счёт уплотнения грунта в осушенной зоне показана на рисунке

Б

Полная мощность водоносного горизонта

в зоне осушения

Ещё одно задание курсовой работы связано с проверкой возможности прорыва напорных вод в котлован!

4.3.

Ризб.

Ризб.

Ризб.

Ризб.

Ризб.

НУ

30