3. Гидрогеологические расчеты по строительному водопонижению

1. Тип выемки: котлован – совершенный:

траншея – несовершенная:

2. Величина водопритока Q (м³/сут.) для совершенного короткого котлована вычисляемся по формуле:

где k – коэффициент фильтрации грунта водоносного слоя, м/сут.; h₁ – мощность при статическом уровне (до водопонижения), м.; r₀ – приведенный радиус котлована, м, равный ; l, b – длина, ширина котлована (соответственно), м; R_k – радиус влияния котлована, м, равный R +r₀, где R – радиус влияния водопонижения, м.

h₁=3,8 м r₀=16 м k=2 R=30 м R_k=46 м Q=381 м³/сут

3. Величина водопритока Q (м³/сут.) для несовершенной траншеи вычисляется по формуле:

где L – длина траншеи, м.

h_А1=1,07 м h_А2=0,75 м R=30 м k=2 м L=100 м Q=3,88 м³/сут

S=0,5*h_wk; H_A1=1,7*h_wk; h_wk=0,63 м

4. Мощность «активной зоны» для несовершенной выемки: 0,75 м

5. Величина водопритока Q: 3,88 м³/сут

4. Прогноз процессов в грунтовой толще, связанных с понижением уровня грунтовых вод

1. Прогноз суффозионного выноса.

График прогноза суффозионного выноса В.С. Истоминой:

• степень неоднородности грунта C_u (установлена ранее):

Сu=10,1

• величина гидравлического градиента i:

i=S/(0,33*R)=0,32/(0.33*30)=0.032

Точка попала в область безопасных градиентов, развитие суффозии невозможно.

2. Прогноз оседания поверхности земли при снижении уровня грунтовых вод.

[м]

• удельный вес грунта ниже уровня грунтовых вод:

_sp= _s- _w*(1-n) [кН/м³]

• удельный вес воды:

= - _sp [кН/м³]

• удельный вес твердых частиц грунта :

γ_s=10*2,65=26,5 кН/м³(p_s=2,65 т/м³)

• удельный вес грунта :

γ=10*1,8=18 кН/м³ (p=1,8 т/м³)

• удельный вес воды:

γ_w=10 кН/м³

• пористость:

n=0,35

• Модуль общей деформации грунта:

E=11МПа=11000 кПа

• удельный вес воды:

_sp= - )*(1-0,7)=4,95

= - 13,05

• Осадка территории:

=0,000034

Схема оседания поверхности земли при водопонижении.

А – зона аэрации до водопонижения, где γ – удельный вес грунта; B – зона полного водонасыщения, где γ_sb – удельный вес грунта; C – зона «осушенного» грунта после водопонижения

3. Прогноз воздействия напорных вод на дно котлованов (траншей)

• давление напорных вод p_изб:

P_изб= _w*H_w

P_изб=10*5,55=55,5

• давление грунта («целика») p_гр в основании котлована (траншеи):

P_гр= *h_гр

P_гр=0,5*2,15=1,06

=2,15

P_изб> P_гр => прорыв напорных вод в котлован.

Для уменьшения избыточного напора применяют глубинное водопонижение с помощью трубчатых колодцев-скважин. (вода откачивается насосами или выходит самоизливом)

Заключение

1. Характеристика участка на основе анализа рельефа и разреза:

Данный участок соответствует второй категории сложности по инженерно-геологическим условиям по факторам: не более 4-х различных по литологии слоев, залегающих наклонно или с вклиниванием, наклонная площадка, мощность изменяется закономерно, существенное изменение свойств грунтов по глубине,

2. Категория сложности участка по гидрогеологическим и гидрохимическим факторам: два выдержанных горизонта,

3. Не благоприятные процессы в грунтовой толще, связанным с техногенным воздействием при строительном освоении территории:

имеют ограниченное распространение и не оказывают существенного влияния.

4. Необходимые защитные мероприятия:

Для уменьшения избыточного напора вод на дно котлована применить глубинное водопонижение с помощью трубчатых колодцев-скважин.