Технология строительного производства (стр. 19 )

трубопроводы, для которых отрываются открытые траншеи или осуществляется закрытая прокладка; на­земные сооружения дренажного типа (поля фильтрации и т. п.), где земляные работы носят характер вертикальной планировки; подземные (резервуарного типа) и полуза­глубленные, для которых отрываются открытые котлованы; заглубленные сооружения, возводимые методом опускного колодца.

В начале раздела приводятся задачи по вспомогательным работам, выполняемым в процессе разработки грунта:

пони­жение уровня грунтовых вод иглофильтровыми и эжекторными установка­ми (рисунок 3.28); открытый водоотлив; крепление стенок траншей.

Рисунок 3.28  – Понижение уровня грунтовых вод иглофильтровыми и эжекторными установками: а – котлован с легкими иглофильтрами в один ярус; б – то же, в два яруса; в, д – эжекторная иглофильтровая установка и фильтровое звено; г – схема электроосушения (электроосмос). 1- рабочий насос; 2 – водоотводной коллектор; 3 – иглофильтр; 4 – уровень грунтовых вод после осушения; 5 – низконапорный насос; 6 – стальной стержень (анод); 7 – фильтровое звено; 8 – труба наружная; 9 – труба внутренняя с эжекторным устройством; 10 – вакуум; 11 – клапан шаровой; УГВ – уровень грунтовых вод.

В соответствии с принятой классификацией приводятся типичные задачи на производство земляных работ:

от­рывка траншеи для прокладки трубопроводов; планировка площадки; отрывка котлована для группы очистных сооружений; разработка грунта в опускном колодце.

       Производство земляных работ при закрытой прокладке трубопроводов рассматривается в конце раздела. Во всех случаях выполне­ние земляных работ предусматривает комплексную меха­низацию с технико-экономическими обоснованиями при­нятых вариантов. В задачах также рассматривается вы­полнение земляных работ в зимних условиях и расчеты, связанные с устройством шпунтового ограж­дения.

3.11 ПРИМЕР: Прокладка железобетонного коллектора на участке дли­ной L = 500 м производится ниже уровня грунтовых вод.

ЗАДАЧА: Необходимо запроектировать понижение уровня грунтовых вод иглофильтровыми установ­ками. Глубина траншеи hт = 3,2 м, ширина понизу b = 1,7 м; уровень грунтовых вод (УГВ) на глубине 0,5 м от дневной поверхности. Грунт — крупнозернистый песок с коэффициентом фильтра­ции К = 20 м/сутки. Мощ­ность водоносного слоя Н = 8 м (рисунок 3.29).

РЕШЕНИЕ: Принимается иглофильтровая установка ЛИУ-2 с однорядным расположением игл по длине траншеи. Комплект состоит из 24 игл. Производительность установки 720 м3/сутки.

Определяем приток на 1 м траншеи для однорядной установки:

,

(3.34)

где: h1 – толщина слоя воды при водоотливе; h2 = hт + 0,5 (запас с целью предотвращения намокания поверхности верха грунта  в траншеи или котловане);  h1 = Н – h2 = 8,0 – 3,7 = 4,3 м; R — радиус влияния иглофильтра, определяемый по формуле:

,

(3.35)

где: t – расчетная продолжительность откачки (по опыт­ным данным для первых ярусов иглофильтровых установок); t = 2?5 суток; Принимаем t = 2 суток; – коэффициент водоотдачи (для мелкозернистых песков = 0,15— 0,21; для крупнозернистых и гравелистых песков = 0,22 — 0,25); прини­маем = 0,22. Тогда R = = 66,0 м; 13,8 м3/сутки.

Рисунок 3.29 – Схема водопонижения легкими иглофильтрами

При расстоянии между иглофильтрами 1,5 м длина участ­ка, обслуживаемого комплектом, составит lк =24?1,5 = 36 м. Общий приток воды к участку определим по формуле:

,

(3.36)

По расчету получаем = 13,8 ? 36 = 497 м3/сутки.  Это удовлетворяет условию, так как производительность установки 720 м3/сутки. Количество рабочих участков 500/36 = 14.

Задача 3. 11 Решить задачу 3.11 по данным, приведенным в таблице 3.13 и  запроектировать понижение уровня грунтовых вод.

Таблица 3.13 – Основные  параметры для определения количества установок.

Вариант	Размеры траншеи, м	УГВ от поверхности, м	Н, м	h2, м	К, м/сутки	t, сутки
Глубина	Ширина
1	4,0	2,0	1,0	12	5,0	16	3	0,15
2	3,5	1,5	0,8	10	4,0	12	4	0,10
3	4,2	1,8	0,9	11	5,0	14	5	0,11
4	4,5	2,0	1,0	10	5,0	16	3	0,15
5	3,0	1,5	0,8	10	4,0	12	4	0,10
6	4,1	1,8	0,9	11	5,0	14	5	0,11
7	4,3	2,0	1,0	12	5,0	16	3	0,15
8	3,3	1,5	0,8	10	4,0	12	4	0,10
9	4,4	1,8	0,9	11	5,0	14	5	0,11
10	4,6	2,0	1,0	12	5,0	16	3	0,15
11	3,7	1,5	0,8	10	4,3	12	4	0,10

3.12 ПРИМЕР: При отработке котлована под железобетонный резервуар необходимо понизить уровень грунтовых вод или выполнить полную откачку воды из котлована.

Рисунок 3.30 – Открытый водоотлив из котлована

1 – пониженный уровень грунтовых вод; 2 – насос; 3 – шпунтовое ограждение; 4 – инвентарные распорки; 5 – всасывающий рукав с сеткой.

ЗАДАЧА: Подобрать тип насоса для откачивания воды при отрыв­ке котлована для возведения подземного железобетонного резервуара. Диаметр котлована понизу dн = 12,0 м, глу­бина hк = 5,0 м, уровень грунтовых вод на глубине hв = 1,0 м от дневной поверхности; уровень грунтовых вод выше во­доупорного горизонта на величину Н=9,0 м. Работы ведут­ся в среднезернистых песках с коэффициентом фильтрации К = 15,0 м/сутки.

РЕШЕНИЕ: При крутизне откоса 1:1 диаметр котлована поверху dв= 12,0 +(5?1?2) = 22 м. Приток воды к кот­ловану определяется по формуле:

,

(3.37)

где: Sв – глубина котлована от уровня грунтовых вод; Sв = hк – hв = 5,0 – 1,0 = 4,0 м; N – величина, определяемая по графику [137; стр. 2031];

,

(3.38)

где R – радиус влияния насосной уста­новки определяется по формуле:

,

(3.39)

где: t – расчетная продолжительность откачки воды, принима­ется t – 5 суток; - коэффициент водоотдачи для среднезернистых песков; = 0,18.