Гидравлический расчет дренажа

При проектировании систем подземного дренажа нельзя обойтись без гидрогеологических и гидравлических расчетов. Гидрогеологические или их называют фильтрационные расчеты, проводят методом анализа зависимостей показанных расчетными схемами работ дренажных систем. Поэтому уровень границ водоносного слоя, который будет подвергаться дренированию, взятый с геологического разреза, доводят до условно-типового показателя.

В результате граничные условия слоя воды, который будет подвержен дренированию, будут зависеть от расстояния до места его питания и естественного дренирования и непосредственно от положения водоупорных слоев.

Если районы питания значительно удалены и также далеки места естественного дренирования от проектируемой системы дренажа, то условия водоносного слоя на схеме проекта могут обозначаться с использованием величины радиуса депрессии дренажа. Данную величину в основном определяют экспериментально, а к расчетам прибегают в исключительных случаях. Для некоторых случаев расчеты расстояния до удаленного участка питания не определяют, а ограничиваются расчетом величины расхода, притекающего из данного участка к дренируемой территории. Участками питания водоносных пластов являются не только водные объекты. К ним также относятся и обводненные породы с проницаемостью выше, чем у пород, которые подвержены осушению.

Если взглянуть на разрез грунта, то можно увидеть, что границы водоносного слоя предопределяют границы слоя водоупорного. В основном глубину водоупорного слоя определяют исходя из средней величины, и через данную точку проводят параллельную горизонту линию. При осуществлении всех типовых расчетов криволинейные линии, которые пересекаются, а также условные параллельные границы контура обозначают только прямыми перпендикулярными или же линиями строго параллельными.

 При выборе расчетной схемы обязательно необходимо учесть гидрогеологические особенности. Таковым относятся гидравлическое состояние пород содержащих воду, которые могут оказывать влияние на работу дренажной системы в условиях воздействия напорных и безнапорных вод. Дренаж вполне может снимать пьезометрический напор водоносного пласта при его использовании в условиях воздействия напорных вод. В условиях воздействия безнапорных вод дренажная система, помимо снятия напора, способна осуществлять и осушение водоносного пласта. Горизонтальные дренажные системы практически всегда работают в условиях безнапорных вод.

Следует отметить, что на работу дренажной системы также влияет и неоднородность грунта участка.

При выполнении гидрогеологических расчетов для горизонтального дренажа водонепроницаемый неоднородный грунт приводят к условиям однородной среды. Сделать это позволяет использование коэффициента фильтрации, при этом средневзвешенная величина различных коэффициентов относящихся к разным видам слоев должна составлять величину не меньше 20. Рассчитывают коэффициент фильтрации, используя анализ фунтов в лабораторных условиях, а также метом откачки непосредственно на месте проведения строительных работ. Для расчета пользуются эмпирическими формулами, а для проведения предварительных расчетов достаточно использовать показатели коэффициента фильтрации из справочника.

Дренажные системы, используемые для городских и промышленных нужд, предполагают длительную эксплуатацию, поэтому для их расчетов обязательно используют уравнения зафиксированных (установившихся) во времени передвижения грунтовых вод. Для случаев, когда дренажная система устанавливается на оползневых склонах, рекомендуют использовать при расчете уравнения движения грунтовых вод наоборот неустановившихся во времени. Для данного случая необходимо будет дополнительно определить время осушения грунта.

Также при выборе расчетной схемы дренажа, обязательно необходимо учитывать его положение относительно водоупорного слоя.

Материал предоставлен Компанией "ПромСток" www.promstok.com