гидравлика. Курсовая работа по дисциплине Механика жидкости и газа
 Скачать 324.64 Kb.
|
|
Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра гидравлики КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Механика жидкости и газа» ОСУШЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО КОТЛОВАНА Выполнил студент III курса, гр. 182__________________________ К. Ж. Шихмагомедов (подпись, дата) Проверил ст. преп.____________________________________________ М. А. Янченко (оценка, подпись, дата) Нижний Новгород-2014 Содержание Введение…………………………………………………………………………...3 1. Исходные данные………………………………………………………………4 2. Выбор способа водопонижения…………………………………………….....6 3. Фильтрационный расчёт……………………………………………………….7 . Определение радиуса влияния……………..……………………...……..7 . Построение кривой депрессии…………………………………...………8 . Определение притока воды в котлован ………………………………..10 4. Расчёт водосборной системы…………………………………………….......11 . Конструирование водосбора внутри котлована…………………....….11 . Выбор конструкции зумпфа………………………………………….....14 5. Расчёт насосной установки……………………………………………….......16 5.1. Расчёт системы всасывающей и напорной сети…………...…………..16 5.2. Подбор марки насоса………………………………………...…………..19 6. Расчёт ливневого коллектора…………………………………………….......22 Заключение……………………………………………………………………….25 Библиографический список……………………………………………………..26 Введение Цель работы – разработка системы открытого водоотлива в котловане, размерами: ширина B = 45 м, длина L = 60 м, глубина Нк = 4,0 м. При разработке системы водоотлива требуется произвести фильтрационный расчет, выполнить гидравлический расчет элементов системы водоотлива, осуществить подбор насосного оборудования. 1. Исходные данные Таблица 1 – Исходные данные
 2. Выбор способа водопонижения В соответствии с п.2.1 [5] на вновь строящихся или реконструируемых объектах, следует предусматривать производство работ по искусственному понижению уровня подземных вод (водопонижению). Согласно указаниям источника [6] и для сложившейся конкретной ситуации (в частности, для так называемого «совершенного котлована») принимаем открытый водоотлив. Основными элементами которого являются: канал для сбора и транспортирования фильтрационного потока внутри котлована, зумпф - аккумулирующая ёмкость для протекающей воды, насосная установка для удаления воды из котлована и приёмник, сбрасываемой из котлована воды. Следует обратить особое внимание на непрерывность открытого водоотлива (дискретные работы насосной установки с отключением на ночное время недопустимо, т.к. это ведет к разжижению грунтов, которые потом приходиться удалять, заменяя их щебнем или бетоном). Открытый водоотлив применяется при разработке неглубоких котлованов и незначительном притоке подземных вод в водонасыщеных скальных, обломочных или галечных грунтах. При открытом водоотливе широко применяются центробежные насосы. Открытый водоотлив организуют следующим способом. По периметру котлована устраивают дренажные канавки с уклоном 0,001…0,002 в сторону приямков, из которых по мере поступления вода откачивается с помощью насосов. По мере разработки котлована приямки постепенно заглубляются вместе с канавками. Для исключения нарушения природной структуры грунтов основания вода не должна покрывать дно котлована. В мелкозернистых грунтах открытый водоотлив приводит к оплыванию откосов котлованов и траншей, к разрыхлению грунта в основаниях зданий и сооружений. Здесь целесообразно применить глубинное водопонижение уровня грунтовой воды гравитационным способом. 3. Фильтрационный расчет Скорость фильтрации при установившемся движении определяется по формуле Дарси:  , (3.1)где  – коэффициент фильтрации, м/с;i – гидравлический градиент грунтового потока. Расход фильтрующейся жидкости Q определяется по формуле:  (3.2)где  – площадь живого сечения,  .В случае широкого фильтрационного потока расчет ведут на единицу его длины и называют удельным расходом:  , (3.3)где – глубина равномерного движения грунтовых вод, м. Согласно заданию имеется строительный котлован (L, B, Hк), который разработан в водоносном пласте. Глубина строительного котлована Hк = 4,0 м. Водопроницаемый грунт – мелкий песок с коэффициентом фильтрации = 5  .[1] Водоупором является слой глины.3.1. Определение радиуса влияния Радиус влияния зависит от рода грунта и определяется: ̶ по ряду зависимостей, например по формуле И. П. Кусакина,  (3.4)где S – глубина откачки воды (глубина водоносного слоя), м; – коэффициент фильтрации, м/с.– по результатам инженерно – геологических изысканий. Согласно [3], радиус влияния породы мелкий песок R = 200м. 3.2 Построение кривой депрессии Производятся следующие вычисления: а) определение вспомогательной величины h;  , м, (3.5)где m ̶ заложение откоса строительного котлована, задается в зависимости от грунта, приводится в [11].  = 0.24 м.б) определяется высота зоны высачивания  ; , м, (3.6)где Т ̶ расстояние между дном котлована и водоупором, м. Т = hв.у. – Hк., м, (3.7) Т = 8,0 – 4,0 = 4,0 м,  .в) кривая депрессии строится по формуле для сориентированного по координатным осям чертежа:  , м2 , (3.8) где y – вертикальная координата кривой депрессии, м; x – горизонтальная координата кривой депрессии, м; H1 ̶ расстояние между УГВ и уровнем водоупора, м; H2 ̶ расстояние между точкой высачивания и уровнем водоупора, м.  , м, (3.9)H1 = 8 – 2,5 = 5,5 м; H2 = T + , м; (3.10)H2 = 4 + 0,168 = 4,168 м;  = 30,25 – 0,064 x, м.Вычисления сводятся в таблицу 2. Таблица 2 – Определение координат кривой депрессии.
По данным таблицы строится кривая депрессии (рис 2).  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||