4. Гидравлическийрасчетдренажа

Полныйприток(расход)водывдвухстороннийподкюветныйнесовер- шенный дренаж на 1 пог. м равен q=q_п+q_м.

Расходводы: состороныполя q_п=q_пс+q_пд;

со стороны стенки q_пс=0,5К_фI_o(H+h_o); со стороны дна q_пд=К_ф(H –h_o)q_пр.

Приведенныйрасходq_прпринимаетсявзависимостиотα_q,β_qпографику

q_пр=f(α_q,β_q),рисунок3.3; гдеL_о= (Н – h_о) /I_о.

_qL_o/(L_oa_Д);

_qL_o/T,

^qпр

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

Графикq_прf

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 ^

Рисунок3.3–Графикдляопределенияq_пр=f(α,β)

Еслиβ_q>3,тоq_пропределяетсяпоформуле q_прq^пр/[(_q3)q^пр1]

иq^′ принимаетсяпографикуq^′ =f(α,β)приβ^′= 3;^{'3T/(3Ta)}.

пр пр q q q _{q Д}

Расходводысосторонымеждренажногопространства

q_м=К_фI_o[L_м(I_o+q_пр)+2h_o],м³/с. Приведенный расходq_прпринимается по графику

q_пр=f(α_q,β_q)при_qL_м/(L_ма_Д);β_q=L_д/Т_о.

Полныйрасход(приток)водывдренажповсейдлинеL_додногодренажа (с одной стороны выемки)Q_д=qL_д.

ДлинадренажаможетбытьравнойдлиневыемкиL_д≤^Lв.

Пример.Известно:Н=1,83м; h_o= 0,4м;

Т=3,17м; К_ф=10^-6м/с;I_o=0,05;

Расчетнаясхемаприведенанарисунке3.4.

2a_Д=0,8м; 2L_м=11,1м;

^Lв=670м.

Для расчета расходаводы сполевой стороныq_попределяемрасход воды со стороны стенки траншеи и со стороны дна.

Расходсостороныстенкиq_пс=0,5∙10^-6∙0,05(1,83+0,4)=0,057∙10^-6м³/с.

1:1

35

^aкп

f f₀

^еZпр

б

h_к

h_д

T

H

1:1,5

I

0

h₀

Рисунок3.4–Расчетнаясхемадренажа:1-траншейного,подкюветного,двухстороннего 2 - траншейного, закюветного, одностороннего

ВычисляемL_о=(1,83–0,4)/ 0,05=28,6м; β_q=28,6/3,17=9,02>3.

Принимаемβ_q=3,0 ивычисляем_q33,17/(33,170,4)0,96.

пр

Пографикуq_пр=f(α,β)приβ=3.иα=0,96 находимq^′ =0,19.

Вычисляем ^{qпр0,19/[(9,023,0)0,191]0,089}.

Определяем расход воды со стороны дна q_пд=10^-6(1,83–0,4)∙0,090= 0,129∙10^-6м³/с.

Длямеждренажногопространствавычисляем

_q5,55/3,171,753; _q5,55/(5,550,4)0,93.

Пографикуq_пр=f(α,β)находимq_пр=0,29.

РасходводыизмеждренажногопространстваI_o=I_м;

q_м=10^-6∙ 0,05∙ [5,55∙(0,05 +0,29)+2∙0,4]=0,134∙10^-6м³/с.

Полныйрасходводына1пог.модногодренажа

q=0,183∙10^-6+0,134 ∙10^-6=0,317∙ 10^-6м³/с;

навсюдлинуодногодренажаQ_д=0,317∙10^-6∙670=2,12∙10^-4м³/с.

5. Выбордренажныхтруб,смотровыхколодцев

Выбор дренажных труб по материалам и размерам производится в соот-ветствиисрасходомQ_д,уклономi_д,местнымиусловиями(приложение5

/1/). Подбирается диаметр круглой трубыd_т(внутренний). При этом следуетвычислить:

площадьсечениятрубы_т=0,25πd²; гидравлический радиусR_г= 0,25d_т;

ш

коэффициент^{С(1/К)Ry(1/0,012)R0,142.}

Определяют скорость воды в трубеV_т=^C ;пропускную способность трубыQ_т=_тV_т;

расчетныйрасходводывконцедренажаQ_р=К_зсqL_д=К_зсQ_д,

гдеК_зс=1,5–коэффициент,учитывающийзасорениедренажныхтруб.

Должно бытьQ_р≤Q_т. Если условие не соблюдается, необходимо изме-нитьd_ти произвести проверочный перерасчет.

Пример.Известно:Q_д= 2,14 ∙ 10^-4м³/с;i_д= 0,003 (параллельно дну кю-вета).

РасчетныйрасходводывконцедренажаQ_р=1,5∙2,14∙10^-4=3,210∙10^-4м³/с.

В качестве дренывыбираем круглую керамическую трубу с внутреннимдиаметром d_т= 0,125 м.

Вычисляем:

площадьсечениятрубы_т=0,25π∙0,125²=0,0123м²; гидравлический радиусR_г= 0,25 ∙ 0,125 = 0,03125 м; коэффициентC= (1/0,012)0,03125^0,142= 50,94.

СкоростьводывдренажнойтрубеV=^50,94

пропускнаяспособностьтрубы

0,493

м/с;

Q_т=0,0123∙0,493=60,64∙10^-4>Q_р=3,180∙10^-4м³/с.

Выбранные трубы обеспечивают пропуск полного расхода воды в дре- наж. Целесообразно принимать для дренажа трубофильтры, которые имеют макропористые стенки и укладываются без дренажной обсыпки, или компо- зитные трубы. Дренажный заполнитель можно принять из среднего или крупного песка. Вместо дренажной обсыпки патрубка можно применять гео- текстиль, который также можно использовать для обоймы заполнителя в дренажной траншее.

Смотровые колодцы проектируются из сборных элементов – круглых железобетонных колец диаметромd_к= 1,0 м, высотойh_к= 0,7 м; размещают- ся на прямыхL_п– через 75, в кривыхL_к– через 50 м. Для подкюветных дре-^{нажейприменяютсяколодцы галерейноготипа(рисунок 3.5)lmд≥0,8 м;}a_дп^≥

0,2м.Количествосмотровыхколодцев

N_кL_п/75L_к/50.

Требуетсяопреде-

лить расстояниеl_кот оси пути до оси смотрового цилиндра колодца. Воз- можно применение композитных колодцев и наблюдательных скважин из полимерных труб.

Вконцедренажаустраиваетсявыпусксутепляющимваломгрунтана высотуZ_пр+d_тот верха дренажной трубы /1 – 3/.