Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Эксплуатационные землечерпательные работы на затруднительном участке реки. Методические рекомендации
.pdf
0,2
0,3
50
50
90
3 0,0014
НР СТ
d
U d h
d
1,3
Р НР
UU
5.4 Оценка устойчивости прорези в несвязном грунте
5.4.1. Расчет гидравлических элементов потока в расчетных
струях, качественная оценка устойчивости прорези
Расчет гидравлических элементов потока выполняется при
проектном состоянии русла для одной или двух струй, проходящих
по полосе прорези.
Во всех расчетных поперечных сечениях для выбранных струй
определяют гидравлические элементы потока: площадь
поперечного сечения струи
поверхности bст, среднюю глубину в струе hст=ст/ b
скорость в сечении струи Uст=Qст/
, ширину струи по свободной
ст
, среднюю
ст
, значения неразмывающей и
ст
размывающей скоростей.
Неразмывающая скорость определяется по формуле
В.Н.Гончарова:
,м ∕с (5.8)
где d50 и d90 — диаметры частиц грунта в обеспеченностью 50 %
и 90 % соответственно по кривой гранулометрического состава, м
(принимаются в соответствии с характеристиками заданного
грунта).
Размывающая скорость (Uр) связана с неразмывающей (Uнр )
следующей зависимостью:
, м ∕с (5.9)
21
№
струи
№
сечения
ст,
м
2
bст,
м
hст,
м
Qст,
м
3
/c
Uст,
м/с
Uнр,
м/с
Uр,
м/с
1
2
…
1 2
…
Результаты расчета целесообразно представить в табличной
форме согласно табл. 5.2.
Гидравлические элементы потока в струях
Таблица 5.2
По данным табл. 5.2 строятся совмещенные графики
изменения скоростей по длине струи: Uст=f(L), Uнр=f(L), Uр=f(L)
(рис 5.4,а), по которым дается предварительное качественное
заключение об устойчивости прорези.
22
Рис. 5.4. График изменения скоростей Uст, Uнр, Uр и начальной
скорости деформации н по длине струи №…
U
ст
Uр
Uнр
+
+н -
н
м/сут
0
м/с
U
1
2 3 4
5
L
L
м
м
5
4 3 2
1
,
,
,
10
Дj
Sj
СТ j
j
Q
Z
b
Lt
b
а)
б)
5.4.2. Количественная оценка устойчивости прорези
Количественная оценка устойчивости прорези производится на
основании результатов расчета деформации дна. Расчет деформации
дна основан на уравнениях деформации, записанных в конечных
разностях для участков, выделенных ранее расчетных струй:
Q,s,j =Qs,i-Qs,i+1
ст,j
=(b
ст.i+bст.i+1
где
Qs,i — расхода наносов в i-м сечении, м³/с
Q
— приращение расхода наносов на j-м участке, м³/с;
s,i
Lj — длина j–го участка (расстояние по оси струи между j–м и
j+1-м сечениями),м;
23
(5.10)
)/2
Z
b
3
,
, 50 , , ,
,
0.015
СТ i
Si СТ i НР i СТ i
НР i
U
Q d U U b
U
,
,
,
86400
(1 )
Sj
Нj
СТ j
j
Q
Lb
,,Дj
Нj
Zt
b
— среднее приращение отметки дна на j-ом участке,м;
д,j
— ширина i-го участка струи, м;
ст.i
— средняя на участке ширина струи, м;
ст,j
—коэффициент пористости несвязного грунта;
t — расчетный интервал времени, с.
Расход влекомых наносов в i-м сечении струи вычисляется по
формуле К.В.Гришанина:
, м³/с (5.11)
Начальная скорость деформации н,,м/сут. вычисляется по
формуле 5.12:
Деформации дна за период времени t, вычисляется по
формуле 5.13:
В работе интервал времени t принимается равным пяти
суткам.
Результаты расчета оформляются в табличной форме (табл. 5.3).
, м/сут. (5.12)
, м (5.13)
24
№
струи
№
сечен
ия
Uст,
м/с
b
стi,
м
Uст/
U
нр
(Uст/Uнр)
3
U
ст
-
Uнр,
м/с
Qsi,
м
3
/с
3
1
2
…
...
№ сечения
№
участка
b
ст,j
,
м
Q
s,j
,
м
3
/с
Lj,
м
н,j
,
м/сут
Z
д,j
, м
1
1
2
2 ...
...
i
j
Таблица 5.3
Параметры начальной деформации русла
скорости деформации по длине струй Н=f(L), которые
располагаются под графиками изменения скоростей (см. рис. 5.4,б).
вывод об устойчивости прорези. Прорезь считается устойчивой,
если скорость течения в ней больше неразмывающей, преобладают
По результатам расчетов строятся графики начальной
На основании полученных данных делается окончательный
25
Схема обвехования прорези
Конец работ
Кромка раструба
Левая кромка прорези
Правая кромка прорези
Начало работ
Кс 1
Кс 3
Кс 2
- прорезь;
- отвал грунта;
- ось судового хода
деформации размыва, а деформации намыва, если таковые имеют
место, происходят с незначительной скоростью.
При отрицательном результате, т.е. при преобладании в
пределах прорези деформаций намыва, следует предусмотреть
переуглубление прорези с учетом запаса на возможную
заносимость или внести коррективы в расположение прорези и
отвалов грунта.
5.5. Составление схемы обвехования прорезей
Обвехование прорези заключается в разбивке временных
створов, закрепляющих на местности кромки прорези и границы
серий. В курсовой работе длину серий можно принять равной около
100 м. Пример обвехования прорези представлен на рис. 5.5.
Рис.5.5. Схема обвехования прорези
26
ПГ
h T h
, 0, ,
,
2
4
Л i i П i
i СР i
F F F
WB
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ДНОУГЛУБИТЕЛЬНЫХ
РАБОТ
Объем выемки грунта подсчитывается по сериям, на которые
разбита прорезь. Для этого строятся продольные профили дна по
обеим кромкам и оси прорези, как это показано на рис. 6.2.
Полезная толщина снимаемого слоя определяется относительно
проектного дна по формуле:
,м, (6.1)
где h — бытовая глубина в рассматриваемой точке при
проектном уровне.
Объем полезной выемки грунта в пределах каждой серии
вычисляется по формуле
, (6.2)
где В
— средняя ширина прорези в пределах рассматриваемой
ср,i
серии;
i — номер серии;
Fi — площадь срезаемого слоя грунта на продольном профиле
в пределах рассматриваемой серии. Индексы “л”, “о”, “п” отмечают
соответственно продольные профили левой кромки, оси и правой
кромки прорези.
27
Продольные профили дна по левой кромке (а), оси (б) и правой
кромке (в) прорези
h
h
h
Проектное дно
L, м
,м
F
i,л
I
II
III
IY
Проектное дно
Проектное дно
L, м
L, м
F
i,0
F
i,п
а
б
в
Рис. 6.1. Продольные профили дна по левой кромке (а), оси
(б) и правой кромке (в) прорези
,ПЕР i i ПЕР
W S h
,ПЕР i i З
W S h
,,П i i ПЕР i
W W W
Объем переуглубления для прорези в несвязном грунте,
разрабатываемой землесосом, в пределах серии определяется как
, (6.3)
где Si — площадь i-й серии;
h
— величина технологического переуглубления,
пер
принимаемая при траншейном способе разработки прорези равной
0,7…0,8 м.
Для варианта прорези в связном грунте, разрабатываемой
многочерпаковым земснарядом
, (6.4)
где hз=0,1 м — запас на неровность выработки.
Полный объем выемки грунта на серии
28
(6.5)
Наименован
ие прорези
№ серии
B
ср,i
м
Si,
м
2
F
л,i
,
м
2
F
о,i
,
м
2
F
п,i
,
м
2
Wi,
м
3
W
пер,i
,
м
3
W
п,i
,
м
3
Прорезь в
несвязном
грунте
Полный объем выемки грунта W
п
=……, тыс. м
3
Прорезь в
связном
грунте
Полный объем выемки грунта W
п
=……, тыс. м
3
П
СН
П
W
hS
Суммируя полные объемы выемки по всем сериям получают
полный объем выемки грунта для прорези в несвязном и связном
грунтах W
табл. 6.1.
. Подсчет объемов дноуглубительных работ сводится в
п
Таблица 6.1
Объемы дноуглубительных работ на прорези
На основании данных табл. 6.1. составляется сводная таблица
объемов дноуглубительных работ (табл. 6.2) с указанием для
каждой прорези ее длины L
, ширины В
п
, площади S
п
, полного
п
объема выемки грунта Wп и средней толщины снимаемого слоя hсн,
который определяется по формуле:
(6.6)
29
Наименование
прорези
Lп, м
В
п
, м
S
п
, м
2
W
п
, м
3
hсн, м
Прорезь в
несвязном грунте
Прорезь в
связном грунте
П
Г
Э
W
Q
kt
Таблица 6.2
Сводная таблица объемов дноуглубительных работ
Исходя из рассчитанного полного объема выемки грунта,
желаемого времени выполнения работ (7 - 10 сут.) и коэффициента
эксплуатации kэ= 0,5 - 0,7, для переката с несвязным грунтом
определяется потребная производительность землесоса Qг, а для
переката со связным грунтом — потребная производительность
многочерпакового земснаряда.
, (6.7)
где t — время работы, ч.
По данным приложений 1 и 4 с учетом глубины на перекате и
глубины грунтозабора при рабочем уровне подбираются оба
земснаряда с соответствующей технической производительностью
Q
, близкой к потребной Qг, с необходимой глубиной грунтозабора
т
и допустимой осадкой.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]