Инженеры группы компаний «КС» и «ВММоторсервис» делятся в этой статье формулами, по которым стоит заранее провести расчеты. А также объясняют, что значат все непонятные символы и как эти уравнения применять на практике.
Влияние режима фильтрации грунтовых вод
Скорость осушения участка и перспективы возникновения проблем с заболачиванием в дальнейшем во многом зависят от характера грунта, в том числе от его фильтрационной способности.
Коэффициент фильтрации или водопроницаемость грунта – это скорость прохождения жидкости через почву с гидравлическим градиентом, равняющимся единице. Этот показатель характеризует способность различных грунтов пропускать воду под влиянием силы тяжести. Ориентируясь на данные геологоразведки, специалисты принимают решение о возможности возведения объекта на участке.
Скорость фильтрации находят по формуле:
v = КфI
Где V – это скорость, Кф — коэффициент фильтрации, а I — гидравлический градиент.
Фильтрационные расчеты призваны решить следующие задачи проекта:
- определение общего дебита водопонизительной установки;
- решение о количестве скважин и выбор насосного оборудования;
- рациональное размещение скважин согласно плану;
- определение глубины скважин;
- проверка понижения уровня грунтовых вод.
Расчеты водопонижения. Основные формулы
Конечно, определения фильтрующих возможностей грунта недостаточно, для полноценного изучения и подготовки осушения участка под строительство нужны следующие параметры:
- требуемая производительность насосной установки;
- пропускная способность одного иглофильтра;
- радиус действия одного иглофильтра;
- расчетное число иглофильтров;
- шаг ЛИУ.
Требуемая производительность насосной установки:
Например, производительность различных типов ЛИУ составляет 60–140 м3/ч с комплектом иглофильтров 60–100 шт. Попробуем разобраться, как определить это значение, если с поиском информации в интернете или в сопроводительных документах не сложилось. Нам понадобится следующая формула:
Где:
НВ. СЛ. – высота водоносного слоя, т.е высота от фильтра иглы до сухого грунта: до первоначального уровня грунтовых вод, включая высоту мокрого грунта, образованного капиллярным подсосом воды.
r — приведенный радиус группы иглофильтров (формула представлена ниже)
Rr — радиус действия группы иглофильтров (формула представлена ниже);
S — толщина мокрого слоя грунта, включающего в себя:
1) слой грунта капиллярного подсоса;
2) слоя мокрого грунта от депрессионной кривой до основания выемки, равного 0,5 м (минимальная глубина понижения УГВ относительно дна выемки, предусмотренная нормами СНиП).
Полученный результат требуемой производительности насосной установки стоит перевести из м3/сут. в м3/час.
Но вернемся на несколько шагов назад и разберем формулы, которые мы упоминали выше. Приведенный радиус группы иглофильтров рассчитывается так:
Где Fрасч. – расчетная площадь осушения, но не спешите радостно заносить в числитель просто метраж участка. Понадобится ещё несколько формул, выбор которых зависит от категории участка:
1) Расчет водопонижения в котловане — принимается площадь, заключенная в контур коллектора (с учетом размеров котлована поверху и расположения игл ЛИУ на расстоянии 0,5 м или 1,0 м от бровки выемки).
2) В случае разработки траншеи, расчет водопонижения иглофильтрами определяется аналогично: учитываются размеры траншеи поверху и расположение игл ЛИУ относительно ее бровки.
Например, при осушении котлована технологической линией кольцевой системы, величина (r) определяется в соответствии с преобразованной формулой.
Где:
b – ширина котлована понизу;
с – длина котлована понизу;
Hк · m – ширина заложения откоса;
l = принятая 0,5 м (или 1,0 м) — расстояние от бровки выемки до технологической линии
Как вы понимаете, без замеров каждого параметра котлована, не обойтись. После получения значения приведенного радиуса группы иглофильтров (r) можно подставить эту цифру в другую формулу и найти радиус действия группы иглофильтров:
Где: R1 - радиус действия одного иглофильтра, для его определения также существует отдельная формула, где учитывается толщина мокрого слоя грунта и высота водоносного слоя:
Немаловажный параметр — пропускная способность одного иглофильтра рассчитывается так:
где:
d – диаметр ЛИУ
kф — коэффициент фильтрации грунта (для каждой почвы он уже определен, самостоятельно это значение вычислять не нужно, но справочную информацию придется поискать).
Переходим к определению необходимого количества оборудования. Расчетное (требуемое) число иглофильтров определяется по формуле:
Производительность установок делим на пропускную способность одного иглофильтра и получаем Nрасч., что позволяет подобрать оптимальный комплект иглофильтров.
Последняя формула, которая нам понадобится, определяет шаг ЛИУ:
Расстояние между иглами может составлять 0,75 – 3,0 м. Для выбора нужного значения вам и потребуются расчеты.
Любая ошибка в расчетах может повлечь за собой неприятности: от покупки лишнего оборудования до дальнейшего обрушения фундамента. Поэтому осушать строительный участок самостоятельно не рекомендуется. Вы можете заказать водопонижение у профессионалов! Мы имеем достаточно опыта, чтобы сделать расчет правильно и вовремя, подобрать всю необходимую технику и понизить уровень грунтовых вод точно в срок.
Просто заполните форму обратной связи, и мы свяжемся с вами в ближайшее время. Ждем вас!
