Определение глубины заложения дренажа

 

Глубина заложения дренажа устанавливается из условий обязательного положения уровня грунтовых вод в расчетном сечении ниже уровня промерзания грунта на суммарную величину капиллярного подъема грунтовых вод и возможного колебания глубины промерзания и уровня грунтовых вод.

Глубина заложения дренажа рассчитывается

 

Для подкюветного дренажа:

h_п = p + e + a_кп + f + ε_o + h_o – K (2.5)

Для закюветного дренажа:

h_п = p + e + a_кп + f + ε_o + h_o – K+h1+h2 (2.6)

где: p – глубина зоны осушения, м, измеряемая в расчетном сечении от уровня бровок основной площадки земляного полотна, p = 1.8 м;

е – запас на возможные колебания температуры промерзания, принимаем е = 0.25 м;

а_кп – высота капиллярного подъема воды над кривой депрессии грунтовых гравитационных вод, а_кп = 1.10 м;

f – стрела кривой депрессии в расчетном сечении, отсчитываемая от уровня кривой депрессии у стенки дренажа, м:

f = (m₁ + m₂)I_o, (2.7)

где: m₁ – расстояние от внутренней стенки дренажной траншеи до оси земляного полотна, м:

m₁ = . (2.8)

m₁ = =3.25м

m₂ – расстояние от оси земляного полотна до расчетного сечения:

m₂ = (2.9)

m₂ = = 1.625 м.

Для подкюветного дренажа f = (3.25+ 1.625)∙0.03 = 0.146 м.

Для закюветного дренажа: f = ((3.25+ 2.5)+1.625)∙0.03 = 0.22 м.

I_o – средний уклон кривой депрессии в долях единицы, I_o = 0.03;

ε_o + h_o = 0.4 – расстояние, отсчитываемое от уровня кривой депрессии у стенки дренажа до дна траншеи;

К – глубина кювета, м; К = 0.6

Для подкюветного дренажа h_п = 1.8 + 0.25 +1.10+ 0.146 + 0.4 – 0.6 = 3.096 м.

Для закюветного дренажа: h_п = 1.8 + 0.25 +1.10+ 0.22 + 0.4 – 0.6+1.07+0.075 = 4.315 м.

 

2.4 Определения термина осушения дренируемого грунта

 

Термин осушения дренируемого грунта определяется по формуле:

t = , (2.10)

где: К_о – коэффициент фильтрации осушаемого грунта,(по заданию К_о =0.65∙10^-6м/с)

L_o – горизонтальная проекция линии депрессии, м:

L_o = , (2.11)

где: Н – высота горизонта грунтовых вод над дном дренажной траншеи до их понижения, м:

h_о – расстояние от верха дренажной трубы до дна дренажа, м; h_о = 0.35 м;

Н = ГГВ – Г_дд. (2.12)

Г_дд = Н_бр – К – h_п. (2.13)

Для подкюветного дренажа: Г_дд = 197.4 – 0.6 – 3.096 = 193.704м.

Н = 196.9 – 193.704 = 3.196м.

L_o = =40.66м.

Для закюветного дренажа: Г_дд = 197.4 – 0.6 – 4.315 = 192.485м.

Н = 196.9 – 192.485 = 4.415м.

L_o =(4.415-0.35)/0.07=58.07м.

Величина

В = 1 + 5.5 , (2.14)

где: Т – расстояние от дна дренажной траншеи до водоупорного слоя грунта, м:

Т = Г_дд – Г_в. (2.15)

Для подкюветного дренажа: Т = 193.704 – 182.0 = 11.704 м.

Для закюветного дренажа: Т = 192.485 – 182.0 = 10.485 м.

а’ – половина ширины дренажной траншеи, м; выбираем в зависимости от глубины траншеи h_п; а’ = 0.4 м;

η₁ – функция, определяющая время от начала осушения до перехода кривой депрессии со стороны поля в стационарное положение, а в случае междудренажного пространства – до смыкания ветвей кривой депрессии;

η₂ – функция, определяющая время от момента смыкания ветвей кривой депрессии в междудренажном пространстве до перехода кривой депрессии в стационарное положение. Значения η₁ и η₂ находят по формулам:

для одностороннего дренажа

η₁ = ; η₂ = 0 (2.16)

η₁ =

Для подкюветного дренажа: В = 1 + 5.5

Для закюветного дренажа: В=2.39м; η_1=0.016

Для подкюветного дренажа: t = =0.5 лет

Для закюветного дренажа: t=0.4 лет

Вывод: термин осушения должен быть в приделах от 0.5 до 3 лет, поэтому для дальнейшего проектирования принимаю подкюветний дренаж