3. Устройство котлована для насосной станции

При проектировании котлована учитываются следующие положения:

1. Геометрические размеры подземной части

2. Запасы вокруг бетонной части по 2 метра для размещения креплений опалубки, стройоборудования, по технике безопасности

3. Обеспечение устойчивости откосов котлована.

В грунтах с естественной влажностью выше отметки УГВ = 29,3. Для супеси с примесью гравия, щебня более 10 %.

Для песков в осушительной части ниже отметки УГВ = 29,3:

m₁ = 1

m₂ = 1

СНиП 3-4-80

4. Образование промежуточной бермы с шириной С = 3,5 м для размещения осушительного оборудования на отметке 30 (берма)

5. Устройство въездов и выездов из котлована на поверхность с i = 0,2 (1/5)

НI = ↓ПЗ - ↓бермы = 33,6 – 30 = 3,6 м

НII = ↓бермы - ↓дно котлована = 30,0 – 26 = 4,0 м

Н_к = ↓ПЗ - ↓дно котлована = 33,6 – 26 = 7,6 м

Объемы выемки грунта из котлована определены по вспомогательным графикам в зависимости от размеров подземной части насосной станции.

При диаметре Д = 6 м и Н = 7,8 м, V_к = 4,5 тыс. м³.

Объем, занимаемый подземной частью насосной станции:

При Д = 6 м и Н = 7,8 м: V_п.ч. = 290 м³

Объем обратных засыпок пазух котлована:

V_{обр. зас.} = V_к – V_п.ч. = 4500 – 290 =4210 м³

Объем снятия растительного грунта с поверхности котлована с учетом выезда:

V_р.с. = 1,1 * ПД_к²/4 * h_р.с. = 1,1 * 3,14 * (32,2)²/4 * 0,1 = 81,3 м³

Д_к = Д + 2 * 2 + 2m₂ * НII + 2 * C + 2m₁ * НI = 6 + 2 * 2 + 2 * 1 * 4 + 2 * 3,5 + 2 * 1 * 3,6 = 32,2 м

Рис. 3. Схема перемещения грунта при разработке котлована

V_к = 4,5 т

L₂

Отвал растительного грунта: V_р.с. = 81,3 м³

Временный отвал минерального грунта

V_{обр. зас.} = 420 м³

Постоянный отвал минерального грунта

V_п.ч. = 290 м³

L₃

L₁

L₄

Разработка грунта в котловане выполняется в 2 яруса экскаватором Драглайн с погрузкой в автосамосвал.

4. Осушение котлована

Выше отметки бермы появление грунтовых вод в котловане не ожидается.

На дне первого яруса возможно накопление вод поверхностного стока. Для откачки скопившейся воды используют открытый водоотлив с помощью передвижных насосных установок с расходом Q = 50 м³/ч и Н = 20 м.

Второй (нижний) ярус котлована врезается в водонасыщенные несвязные грунты – песок без примесей с К_ф = 10 м/сут.

В этих условиях при использовании открытого водоотлива неизбежно оползание откосов котлована и разуплотнение грунта основания.

Котлован следует осушать способом понижения уровня грунтовых вод до начала разработки грунта во втором ярусе с помощью легких иглофильтровых установок.

1. Мощность водоносного пласта

Н_вп = ↓УГВ - ↓ВУ = 29,2 – 20,8 = 8,4 м

2. Необходимая величина понижения УГВ в центре котлована

S_ц = ↓УГВ - ↓дна котлована + 1 м = 29,2 – 26 + 1 = 4,2 м

3. Величина понижения УГВ около скважины

Минимальная: S_{ск min} = S_ц = 4,2 м

Максимальная: S_{ск max} = H_вп – l_ф = 8,4 – 1 = 7,4 м

Принятая для расчетов: S_ск = 0,8S_{ск max} = 7,4 * 0,8 = 5,92 м

4. Радиус расчетного круглого котлована по линии размещения скважин

r₀ = Д/2 + 2 + m₂ * НII + 1 м = 3 + 2 + 4 + 1 = 10 м

5. Радиус депрессивной воронки в грунтовой среде

R = 2S_ск * К_ф * Н_вп = 2 * 5,92 * 10 * 8,4 = 108,51

6. Площадь котлована по линии размещения скважины

F_к = П * r² = 3,14 * 10² = 314 м²

7. Приток воды в котлован

Q = α * К_ф * S_ц = 2,16 * 10 * 4,2 = 90,72 м³/час * 24 = 2177,28 м³/сут

α – коэффициент зависящей от площади котлована и коэффициента фильтрации = 2,16

8. Допустимая предварительная величина откачки из одной скважины диаметром 75 мм (d_с)

q_ск = 33 м³/сут

9. Необходимое расчетное число скважины (предварительное)

n_c = Q/q_ск = 2177/33 = 66 штук

10. Расчетное расстояние между скважинами (предварительное)

а_с = Р_к/ n_c = 62,8/66 = 0,95 м

Р_к – 2 * П * r₀ = 2 * 3,14 * 10 = 62,8 м

11. Расстояние между скважинами должно быть кратным расстоянию между патрубками на коллекторе

a_min = 0,75 м

(1,5 м; 2; 2,25; 3; 0 м)

Принято: а_с = 0,75 м

12. Принятое число скважины

n_c = Р_к/а_с = 62,8/0,75 = 84 шт

Выбор насосного оборудования осуществляется по расчетному притоку, необходимому напору и высоте всасывания.