Srubdoma60.ru

Сруб Дома
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как посчитать объем откоса насыпи

Как посчитать объем откоса насыпи

Котлован прямоугольный с откосами Котлован многоугольный с откосами Круглый котлован Траншея с откосами

Ширина котлована по дну, м

Длина котлована по дну, м

Ширина котлована по верху, м

Длина котлована по верху, м

Глубина котлована, м

Объем прямоугольного котлована с откосами, куб.м.

Теория проведения строительных работ сложна и совершенно непонятна новичкам, которые лишь впервые столкнулись с замысловатыми схемами, таблицами и формулами. Их освоение – достаточно непростая задача. Это вполне очевидно, ведь люди, получая образование в данной области, тратят целые годы.
Между тем, зачастую у нас совершенно нет возможности обратиться за помощью в проведении строительных работ к профессионалам или хотя бы к более опытным работникам. В таком случае приходится осуществлять всю подготовку и курировать непосредственный процесс самолично.

План земляных масс, или еще его называют картограммой, входит в состав основного комплекта чертежей марки ГП. Разработка картограммы не вызывает затруднений, а вот о подсчетах в ведомости объемов земляных масс стоит остановиться подробнее. Обо всем по порядку.

При разработке плана выполняют деление участка на квадраты. Сторона квадратов принимается около 20 м. В зависимости от существующего и проектируемого рельефа местности она может быть больше или меньше. При необходимости для расчетов также используются и другие фигуры, отличные от квадрата. Под сеткой квадратов должна быть таблица нормируемых размеров согласно СТБ 2073-2010, в которой суммируются объемы насыпи и выемки.

Если на проектируемой территории имеются грунты, которые необходимо удалить, то разрабатывается план удаления грунтов. И только потом выполняется план земляных масс для всего участка. Оформление планов удаления грунтов осуществляется аналогично плану земляных масс всего участка.

На плане удаления грунтов проектными отметками являются отметки низа снимаемого слоя грунта или покрытия, которые при разработке плана земляных масс принимают существующими (фактическими). Если удаляемый слой одной мощности, то план его удаления допускается не делать.

Суммарные объемы земляных масс, вычисленные по картограмме, вносятся в ведомость объемов земляных масс по форме согласно СТБ 2073-2010.

Пример плана земляных масс и картограммы приведен ниже на схеме 2. На чертеже приводятся текстовые указания, а также ведомость объемов земляных масс и ведомость объемов работ по вертикальной планировке. Для лучшего восприятия эти данные разбиты на несколько схем. Вся, приведенная на схемах 2-5 ниже информация, оформляется на чертеже «План земляных масс. М 1:500). Масштаб плана земляных масс равен масштабу разрабатываемого генплана, как правило, М 1:500.

С таблицей под картограммой все понятно. О том, как заполняются оставшиеся две ведомости, представлено описание ниже.

Исходными данными для расчетов являются таблицы плана благоустройства и ТЭП генплана (схема 1), а также конструкции дорожных одежд (схема 6).

Итак, схема 4, ведомость объемов земляных масс.

  1. Пункт 1 ведомости: данные переносятся из таблицы под картограммой.
  2. Пункт 2а ведомости. Исходные данные на схемах 1 и 6. Вычисление:

Плитка на усиленном основании: 2151.32+2.99=2154.31 м2, «пирог» дорожной одежды: 0.54 м, корыто: 2154.31х0.54=1163.3 м3

Тротуарная плитка: 553.44+14.87+76=644.31 м2, «пирог» дорожной одежды: 0.39 м, корыто:644.31х0.39=251.3 м3

Суммарный объем грунта: 1163.3+251.3=1415 м3

В зависимости от величины насыпи и выемки разделяем эту цифру на 42+995=1415 м3

Пункт 2б ведомости. Площадь озеленения 3055 м2. Объем вытесненного грунта для устройства плодородного слоя почвы: 3055х0.15=458 м3 Данный объем распределяется аналогично: 320+138=458 м3

Пункты 2в и 2г: объемы выдаются специалистами смежных отделов по инженерным сетям, конструктивным решениям или специалистом по сметам.

Поправка на уплотнение насыпи, Ку=1.08…1.1

Далее выполняется суммирование всех объемов.

Отдельно выполняется расчет растительного грунта. Объем срезаемого плодородного слоя почвы был подсчитан ранее при разработке таксационного плана. Место его удаления также представлено там же. Этот объем равен 475 м3 Для озеленения требуется 458 м3 (пункт 2б ведомости). Избыток плодородного грунта: 475-458=17 м3 Далее суммируется обычный грунт и плодородный грунт. В итоге получается цифра 1804 м3 перерабатываемого грунта.

Ведомость объемов работ по вертикальной планировке. Эта таблица не является нормативной. Это объемы земляных работ, оформленные проектировщиком в произвольной форме. Они должны быть понятны всем: проектировщикам, сметчикам и подрядчикам.

  1. Срезка плодородного слоя почвы. Этот объем подсчитан ранее при проектировании таксационного плана. Толщина слоя 10 см согласно инженерно-геологическим изысканиям.
  2. Объемы насыпи и выемки берутся из предыдущей ведомости. Из объемов выемки вычитается грунт из-под инженерных сетей и конструкций зданий и фундаментов. Так как этот грунт, его разработка учитывается в соответствующих разделах проекта, сметах. Здесь он учтен лишь для расчета избытка или недостатка общего объема грунта по строительной площадке. То есть Разработка выемки равна: 1329-35-110=1184 м3
  3. Избыток грунта берется из предыдущей ведомости.
  4. Планировка площадей – это сумма всех дорожных покрытий, где будут земляные работы. Ремонт асфальтобетона не учитывается. Для ручного метода берется 10%. То есть 100 % — механизированным способом и еще + 10% ручным способом. Сумма:110%. Это классический, типовой случай. Может быть иначе.
  5. Планировка растительного грунта на участках озеленения и откосов – это суммарная площадь озеленения: 3031+24=3055 м2
Читайте так же:
Как покрасить модель без грунтовки

В данном примере картограммы, чертежа плана земляных масс, а также расчета ведомости объемов земляных масс представлен типовой вариант. В зависимости от исходных данных, рельефа и других характеристик расчет и оформление таблиц и ведомостей могут немного отличаться.

Расчет объемов рытья траншеи

Пример 1. Рабочие роют траншею с вертикальными стенками (рис. 10). За день бригада прошла 15 м траншеи. Если в начале траншеи глубина была равна 5,0 м, а в конце 4,0 м, ширина траншеи по дну и поверху — 3,0 м, то объем работ находится так: Определяем две площади поперечного сечения траншеи:

1. В месте начала работ 3*5= 15 кв.м;

2. В месте окончания работ 3*4= 12 кв.м;

Средняя площадь поперечного сечения траншеи получается, если сложить обе площади и разделить пополам:

Если эту среднюю площадь умножить на длину траншеи, пройденную бригадой, то получим:

13,5*15= 202,5 куб. м.

Это и будет искомый объем проделанной бригадой работы за день.

Разновидности

Еще на этапе планирования траншеи, и составления образного рисунка, конструктор должен определиться какие стенки и откосы у него будут. У каждой отдельной разновидности есть свои особенности:

Траншеи прямоугольной формы с отвесными стенками чаще всего используются в случаях, если необходимо провести минимальный объем земляных работ.

Главный их недостаток – необходимость крепления стенок, чтоб уберечь их от обвала, и обеспечить безопасность рабочих, которые будут трудиться.

Отвесные стенки можно делать лишь при условии полного отсутствия грунтовых вод в месте работы, и нормальном уровне влажности.

Траншеи с откосами не нуждаются в дополнительных подпорках, а потому дают возможность широко использовать технику для выполнения земляных работ. Они имеют большую ширину, а потому требуют большой полосы земли.

Любой угол, в силу его притяжения к земле, стремится сдвинуться в сторону. Это чревато не только обвалами, но и несчастными случаями на производстве. Чтоб избежать подобных ситуаций важно определить правильный уклон откоса, в соответствии с нормами и рекомендациями.

Когда на разработку котлована требуется проект

Часть проекта, согласно которой на объекте производятся земляные работы, называется ПРК (проект разработки котлована). Такой проект составляют, когда глубина разработки превышает 2 м (это может быть дом с подвалом), а также когда для безопасности работ надо укрепить стенки или сделать глубинное водопонижение.

ПРК (или ППР котлована) включает в себя чертежи в плане и разрезе, технологические и другие схемы, в которых содержится информация, вплоть до мест расстановки землеройной техники и самосвалов.

Фундамент зданий

Как форма стенок котлована зависит от его глубины

Свойства грунтов и наличие в них подземных вод определяют структуру котлована, который может иметь вертикальные стенки или пологие.

Вертикальные без креплений можно делать в плотных сухих грунтах, и только, когда котлован не остаётся открытым на продолжительное время.

Ступенчатый котлован

Если есть вертикальные откосы (если рядом нет сооружений), глубина не может превышать:

  • в твёрдых глинах и суглинках – 3м;
  • в полутвёрдых глинах и суглинках – 2м;
  • в тугопластичных глинах – 1,5 м;
  • в текучих глинах и твёрдых супесях – 1,25 м;
  • в песчаных, гравийных и лёссовых грунтах – 1,0 м.

Когда надо рыть на большую глубину, в котловане предусматривают пологие (иногда ступенчатые) стенки, либо выбирают один из вариантов крепления стенок.

Стенки котлована

Когда глубина более 5 метров, крутизна откосов принимается по таблице в СНиП и зависит от типа грунта. Этот параметр – отношение глубины к проекции откоса на горизонталь (на схеме снизу).

Читайте так же:
Как стереть пятна от грунтовки

Откос котлована

Определение размеров котлована

Глубина котлована – важный параметр, который определяется сложением толщин фундамента и подстилающих слоёв. Это: песчано-щебневые подушки, бетонные подготовки и пластовый дренаж.

Разницы нет, под ленточный фундамент роют котлован или под монолитную плиту. Она тоже может значительно заглубляться, когда в здании предусмотрен цокольный этаж или подвал.

Оптимальная глубина

Расчет котлована

Размеры дна в плане назначают при проектировании, учитывая параметры фундамента и способ возведения, необходимое пространство для опалубки, удобство бетонирования или монтажа сборных элементов.

Часто размеры котлована по дну и поверху различаются незначительно, потому что пологие стенки увеличивают объём земляных работ. На практике чаще делают вертикальные откосы, не смотря на необходимость укрепления.

Таблица Разрыхления Грунта

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

КатегорияНаименованиеПлотность, тонн / м3Коэффициент разрыхления
ІПесок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный1,4–1,71,1–1,25
ІПесок рыхлый, сухой1,2–1,61,05–1,15
ІІСуглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина1,5–1,81,2–1,27
ІІІГлина, плотный суглинок1,6–1,91,2–1,35
ІVТяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт1,9–2,01,35–1,5

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Вся необходимая информация представлена далее в таблице:

НаименованиеПервоначальное увеличение объема после разработки, %Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая28–326–9
Гравийно-галечные16–205–8
Растительный20–253–4
Лесс мягкий18–243–6
Лесс твердый24–304–7
Песок10–152–5
Скальные45–5020–30
Солончак, солонец
мягкий20–263–6
твердый28–325–9
Суглинок
легкий, лессовидный18–243–6
тяжелый24-305-8
Супесь12-173-5
Торф24-308-10
Чернозем, каштановый22-285-7

КР по СНИП

Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:

  • КР рыхлой супеси, влажного песка или суглинка при плотности 1.5 составляет 1,15 (категория первая).
  • КР сухого неуплотненного песка при плотности 1,4 составляет 1,11 (категория первая).
  • КР легкой глины или очень мелкого гравия при плотности 1,75 составляет 1,25 (третья вторая).
  • КР плотного суглинка или обычной глины при плотности 1,7 составляет 1,25 (категория третья).
  • КР сланцев или тяжелой глины при плотности 1,9 составляет 1,35. Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.

Рассчитываем самостоятельно

Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.

Известны следующие данные:

  1. ширина котлована — 1,1 м;
  2. вид почвы — влажный песок;
  3. глубина котлована — 1,4 м.

Вычисляем объем котлована (Xk):

Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.

Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:

Xr = 64*1,2 = 77 м3.

Таким образом, 77 кубов — это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.

Для чего определяют разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление.

В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида:

  1. сцементированный;
  2. несцементированный.

Первый вид — называют скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва.

Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

Виды котлованов

К рытью котлована приступают после проведения геологических изысканий на участке застройки и анализа климатических условий местности. Выемка грунта выполняется для дальнейшего обустройства фундамента или опорного основания определенного объекта. Размеры котлована, его глубина и иные особенности разрабатываются в проектной документации с учетом различных факторов:

  • тип и этажность объекта – жилой дом, производственное здание, многоуровневый паркинг и т.п.,
  • характеристики и строение грунта, уровень залегания грунтовых вод, глубина промерзания,
  • общий вес объекта и максимальная нагрузка, тип фундамента.
Читайте так же:
Как пользоваться грунтовкой для лица

По габаритным характеристикам выделяют следующие виды котлованов:

  • прямоугольные, круглые, в виде трапеции,
  • с вертикальными откосами (боковыми стенками),
  • с наклонными откосами или в форме ступеней,
  • с укреплением боковых стенок забивными сваями, опорными конструкциями и армированием грунта и без укрепления.

Чаще всего котлованы под фундамент выполняются с вертикальными стенками на небольшой глубине до 2-х метров. При этом необходимо, чтобы не была нарушена однородная структура грунта. Когда необходимо вырыть котлован на глубину более 2-х метров, предусматривают конфигурацию с наклонными откосами.

Для расчета глубины котлована учитываются такие особенности:

  • уровень промерзания грунта – дно котлована рассчитывается ниже этого уровня на 25 – 40 см,
  • уровень грунтовых вод – максимальная глубина котлована должна быть выше водоносного пласта на 40 – 50 см,
  • тип почвы – для плотных грунтов – не менее 1,8 м, для глинистых и суглинистых грунтов – не менее 1,4 м, для песчаных грунтов – не менее 1,1 м.

Этапы работ по устройству котлована

Комплекс земляных работ на строительной площадке состоит из последовательности этапов:

  • Подготовка проекта котлована, составление схемы и графика работ на основе исследований характеристик грунта, наличия и уровня грунтовых вод. Подземные воды серьезно осложняют возможность освоения стройплощадки, поскольку со временем грунт размывается, что повышает риск нарушения устойчивости здания. Также проводится геодезическая съемка площадки под котлован для дальнейшей разметки и выравнивания.
  • Расчистка площадки от растительности, крупногабаритного мусора, старых построек и т.п. Если на разрабатываемом участке расположены действующие коммуникации, необходимо решить вопрос по их переносу.
  • Срезка с поверхности плодородного слоя почвы (около 40 – 50 см), который в дальнейшем можно использовать для оформления газонов. По необходимости выполняется отвод поверхностных вод.
  • Разбивка котлована с помощью теодолита или нивелира. Углы по периметру площадки фиксируют деревянными или металлическими колышками.
  • Выемка грунта в котловане, его перемещение на верхнюю кромку откосов или вывоз за пределы площадки.
  • Срезка откосов и боковых поверхностей в котловане. При глубине более 2-х метров вертикальные стенки укрепляют деревянными или металлическими щитами, поперечными распорками либо выполняются с разноуровневыми уступами.
  • Разметка дна и отсыпка возникающих пустот излишками грунтами в котловане.
  • Выравнивание и уплотнение дна. Каждый слой тщательно уплотняются специальным оборудованием.
  • Вспомогательные мероприятия по оформлению водоотлива и укреплению стенок (по необходимости).

Для земляных работ на участке задействована различная спецтехника – экскаваторы для подачи грунта, бульдозеры для разравнивания поверхности, виброплиты для уплотнения грунта, автотранспорт для вывоза грунта.

Для обустройства котлована оптимально подходит период межсезонья – поздняя осень или начало зимы, когда грунт не совсем промерз, но уже нет его активного намокания, как весной и летом. Кроме этого рекомендуется избегать периода резких перепадов температуры между ночью и днем, другими днями.

Расчет стоимости услуг

На стоимость земляных работ напрямую влияют два фактора – общий объем выемки грунта и срок их выполнения. Дополнительно в стоимости услуг учитываются:

  • тип и характеристики грунта – чтобы использовать спецтехнику на гусеничном или колесном ходу,
  • устройство временных подъездных путей для работы спецтехники – укладка дорожных плит,
  • удаленность строительной площадки (объекта) и доставка спецтехники на объект,
  • срочность выполнения работ,
  • поиск площадки для излишков грунта и решение организационных вопросов по его вывозу,
  • особенности рельефа выделенного участка,
  • наличие на стройплощадке действующих инженерных коммуникаций,
  • прочие специфические особенности, связанные с дальнейшим строительством объекта – проведение геодезической/исполнительной съемки, устройство бытового городка для специалистов на период работ и т.д.

Чем больше спецтехники задействовано на площадке по устройству котлована, тем дороже получается стоимость земляных работ.

Расчеты водопонижения в основном сводятся к определению суммарного дебита радиусов влияния принятых систем, фактического понижения уровней грунтовых вод, а также к выбору (либо уточнению) наиболее эффективных технических средств технологических схем водопонижения.

При определении величины притока грунтовых вод выделяют две группы котлованов: траншеи и узкие вытянутые котлованы прямоугольной в плане формы

(отношение ширины к длине 1 : 10 и менее); широкие котлованы квадратной, прямоугольной, круглой и других в плане форм (отношение ширины к длине более I : 10).

Читайте так же:
Как подготовить автомобильную грунтовку

Для простоты при расчете принимают, что котлованы имеют вертикальные откосы.

При этом котлованы, не вытянутые в длину, приводят к фиктивному равновеликому кругу радиусом r. Для котлованов, имеющих в плане прямоугольную форму значения приведенного радиуса подсчитывают по формуле:

(отношение ширины к длине 1 : 10 и менее); широкие котлованы квадратной, прямоугольной, круглой и других в плане форм (отношение ширины к длине более I : 10).

Для простоты при расчете принимают, что котлованы имеют вертикальные откосы. При этом котлованы, не вытянутые в длину, приводят к фиктивному равновеликому кругу радиусом r. Для котлованов, имеющих в плане прямоугольную форму значения приведенного радиуса подсчитывают по формуле:

где: L — длина котлована, м; В — ширина котлована, м;

При неправильной в плане форме котлованов

где, F — площадь реального котлована, м 2 .

Приток воды в котлованы рассчитывается по формулам установившегося режима понижения грунтовых вод.

Если котлован прорезает несколько слоев грунта различной водопроницаемости, необходимо определять средневзвешенное значение коэффициента фильтрации

где k1, k2, . kп — коэффициенты фильтрации отдельных слоев грунта, м/сут; h1, h2, . hn — толщины этих слоев, м.

Притоки воды в совершенные котлованы (доходящие до нижнего водоупора и принимающие воду только через стенки) в безнапорных водах (рис. 62) можно определить так:

Рис. 64. Схема притока воды к широкому, не вытяжному несовершенного типа при работе его в безнапорных водах [11]:
1 — первоначальный уровень грунтовых вод; 2 — сниженный уровень грунтовых вод после сооружения котлована; 3 — линия раздела потока на безнапорную и напорную зоны; 4 — котлован.

Притоки воды в несовершенные котлованы (не доходящие до нижнего водоупора) определяются по формулам:

в напорных водах (рис.63)

Рис. 65. Схема контурной водопонизительной установки совершенного типа при ее работе в напорных водах [11]: 1 — первоначальный уровень грунтовых вод; 2 — депрессионные кривые при работе контурной водопонизительной установки.

в безнапорных водах (рис. 64)

В формулах (4) — (6) Q — приток воды в котлован, м 3 /сут; kф — коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут; Н — толщина безнапорного водоносного пласта, м; R — радиус депрессии при работе котлована, м; т — толщина напорного водоносного пласта, м; S — заглубление дна котлована относительно непониженного уровня, м.

Общий дебит совершенных колодцев, расположенных по периметру котлована, может быть подсчитай по формулам:

в безнапорных водах (рис. 65)

в напорных водах (рис. 66)

При этом глубина воды в колодцах определяется так: в безнапорных водах

в напорных водах

В формулах (7) — (10) Q — общий дебит, м 3 /сут; H — толщина безнапорного водоносного пласта либо высота непониженного пьезометрического уровня над водоупором, м; hк — высота пониженного уровня грунтовых вод в центре участка, считая от нижнего водоупора, м; R — радиус влияния при работе водопонизительной установки, м; r— приведенный радиус контурной схемы водопонижения, м; п — число колодцев; l — расстояние между соседними колодцами по окружности,м; rс— радиус колодцев, м.

Радиус влияния котлованов либо кольцевых водопонизительных установок с учетом продолжительности откачки

где R — радиус влияния, м; t — время, истекшее с начала откачки, сут; м — коэффициент водоотдачи грунта, определяемый в зависимости от коэффициента фильтрации грунта:

Контурная водопонизительная установка рассчитывается способом подбора. Задаваясь числом скважин в установке и понижениями уровня воды в них, определяют общий дебит установки и каждой скважины.

Затем по формулам определяют высоту пониженного уровня в центре участка. Просчитав несколько вариантов, выбирают такой, при котором обеспечивается необходимое снижение уровня грунтовых вод.
При расчете водопонизительных установок следует учитывать, что дебит каждой из них должен быть равным или несколько меньшим водозахватной способности скважины (f, м 3 /сут):

Таблица 42. Ориентировочные значения расстояний между иглофильтрами при использовании установок вакуумного водопонижения

Примечание. Высота низкой песчаной обсыпки 1.5. 2 мот наконечника иглофильтра: высокая обсыпка устраивается вокруг иглофильтра по всей его длине.

Здесь l — длина водоприемной части (фильтра) скважины, м; vф — допустимая входная скорость фильтрации (м/сут), определяемая по формуле

где: kф — коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут. При этом наружный диаметр фильтра определяется по формуле

При расчетах систем водопонижения, состоящих из большого количества скважин, расположенных вдоль трассы либо на отдельном участке, можно воспользоваться методом обобщенных систем.

При расчетах систем водопонижения с помощью иглофильтровых установок вакуумного водопонижения расстояния между иглофильтрами для различных условий их работы можно выбирать по табл. 42.

Читайте так же:
Как разбавить грунтовку reoflex

При выборе погружных и артезианских центробежных насосов для оборудования водопонизительных скважин необходимо стремиться, чтобы оптимальная производительность насоса как можно ближе совпадала с дебитом скважины. Кроме того, необходимо учитывать условия работы, в которых будет эксплуатироваться глубинный насос. Техническая характеристика выбранного насосного оборудования должна находиться в полном соответствии с условиями эксплуатации.

Параметры работы глубинных насосов определяются с помощью графических характеристик этих насосов. Основными параметрами являются подача (Q), напор (Н), потребляемая мощность (N) и коэффициент полезного действия ( ). Зависимости этих параметров для погружных и артезианских центробежных насосов относительно выходного патрубка их рабочего узла обычно даются в виде графиков, полученных заводами-изготовителями при работе насосных узлов без напорного патрубка. Зависимость производительности от напора на выходном патрубке напорного трубопровода графически может быть построена, если вычесть из ординат первоначальной кривой Q-Н насосного узла (без напорного трубопровода) потери напора в трубопроводе на участке от насосного агрегата до устья скважины при расходах, соответствующих этим ординатам.

Потери напора в напорном трубопроводе можно подсчитать по формуле

где: nтр — число секций напорного трубопровода; Sтр — сопротивление одной секции. Для погружных насосов коэффициент Sтр определяется в зависимости от диаметра напорного трубопровода:

Диаметр напорного трубопровода, мм Коэффициент S10тр (на 10 м длины напорного трубопровода)

Сопротивление напорных трубопроводов артезианских насосов типа АТН и А больше по сравнению с погружными, так как в этих насосах кроме гидравлических потерь на трение и местные сопротивления еще возникают дополнительные гидравлические потери вследствие вращения вала с соединительными муфтами.

При обработке данных заводских испытаний насосов ЛТН-8 [6| получена графическая зависимость Sтр = f(Q), приведенная на рис. 67. Таким образом, о помощью выражения (16) можно построить кривую Q-H для различных насосных установок с заданным числом секций напорного трубопровода.

Характеристическим кривым QH насоса АТН-8 с 15 секциями напорного трубопровода соответствуют сечения I-I (кривая 1) и II-II (кривая 2, рис. 68).

Для определения фактической подачи насоса, работающего в конкретной одиночной скважине, необходимо построить совмещенные характеристики (рис. 69) насо-


сной установки, скважины и трубопровода от напорного патрубка насоса до места излива воды.

На рис. 69, а кривая bc является характеристикой насосной установки. Она построена с учетом гидравлических потерь в напорном трубопроводе. Линия а-1 изображает геодезическую высоту подачи (разность между отметками статического уровня воды в скважине и места излива воды из трубопровода). Линия а-2 является характеристикой трубопровода, а линия а-3 — скважины. Для получения совмещенной характеристики трубопровода и скважины (линия а-4) необходимо к ординатам линии а-3 прибавить потери напора в трубопроводе от напорного патрубка насоса до места сброса воды из трубопровода. В момент пуска подача насоса равна Q(точка пересечения линий b-с и а-2). Затем при установившемся режиме работы, когда уровень воды в скважине понизится, подача насоса будет Qр (точка пересечения линий b-с и а-4).

В практике строительства, как правило, одновременно эксплуатируется целая система водопонизительных скважин, причем общее снижение уровня грунтовых вод зависит от суммарного дебита скважин. В этом случае методика построения совмещенных характеристик несколько отлична от описанной выше. Так, геодезическая высота подачи воды изменяется в зависимости от общего снижения уровня грунтовых вод с помощью системы глубинных насосов.

Для определения подачи насоса необходимо построить характеристики трубопровода с учетом потерь напора по всей длине от насоса до места сброса для случаев откачки воды при начальной, промежуточной и конечной геометрической высотах подъема (линии 1, 2, рис. 69, б). Точки пересечения этих характеристик трубопровода с характеристикой насосной установки показывают величину подачи в различные периоды откачки воды. Так, в начальный период откачки подача насоса будет Q`, затем спустя некоторое время подача составит Q2 и лишь после установления конечного уровня воды в скважине подача равна Qк.

Потребляемая насосом мощность Л’ и коэффициент полезного действия т| определяются по характеристикам насоса N — 0 и г — (> для его конкретной подачи.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector