Projektowanie instalacji igłostudziennych

Piotr Jermołowicz – Inżynieria Środowiska Szczecin
Projektowanie instalacji igłostudziennych.
Przykład:
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Przykład:
Obliczenia instalacji igłofiltrowych dla odwodnienia wykopu.
Obliczenia przeprowadzono dla stwierdzonych warunków hydrogeologicznych przy założeniu
wykopu pod sieć kanalizacji deszczowej o wymiarach 3,0 x 24 x 5,1 m i o nieustalonym
nieprzepuszczalnym podłożu.
Dane do obliczeń:
S = 1,3 m - obniżenie statycznego zwierciadła wody w wykopie
L = 1,5 m - strefa zawodniona w wykopie
stąd:
𝑺
𝑺"𝑳
=
𝟏,𝟑
𝟏,𝟑"𝟏,𝟓
= 𝟎, 𝟒𝟔
jeżeli:
𝟎, 𝟑 < 𝑺
𝑺"𝑳
< 𝟎, 𝟓
to według Zamarina:
Hα = 1,5 (S + L) = 1,5 (1,3 + 1,5) = 4,2 m
Hd = 1,3 m = S
hα = Hα - Hd = 2,9 m - odległość spągu od dna wykopu
Przy założeniu wykopu w kształcie prostokąta o wymiarach 3,0 x 24 m promień wielkiej
studni wyniesie:
𝑳+𝑩
𝒓𝒐 = 𝜼
𝟒
ro – umowny promień wielkiej studni
L = 24 m – odcinek odwadnianego wykopu
B = 3,0 m – bok odwadnianego wykopu
η = 1,1 współczynnik liczbowy w zależności od B : L
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
stąd:
ro = 7,43 m
Obliczenie promienia leja depresji
Do obliczenia leja depresji przyjęto wzór dla wód o zwierciadle swobodnym:
𝑹=𝒂
𝒕 ∙ 𝑻
𝝁
gdzie:
a = 1,5 - współczynnik liczbowy do prognozowania wpływu odwodnienia na ustrój
hydrogeologiczny
t1 do t5 - czas odwodnienia wykopu przyjęto do 5 dób
T = k· Hα
gdzie:
kśr. dla przekroju przyjęto 4,66 m/d,
Hα = 4,2 m
T = k · Ha = 19,6 m2/d
𝟕
µ = 0,117 𝒌
µ = 0,146
stąd:
𝒕 ∙ 𝑻
𝝁
𝑹 = 𝒂
dla
dla
dla
dla
dla
t1 = 1 dobę
t2 = 2 doby
t3 = 3 doby
t4 = 4 doby
t5 = 5 dób
R1 = 15,0 m
R2 = 24,6 m
R3 = 30,1 m
R4 = 34,7 m
R5 = 38,8 m
Obliczenie dopływu wody do wykopu
Do obliczeń dopływu wykorzystano wzór:
𝟏, 𝟑𝟔 𝑯𝟐𝒂 − 𝒉𝟐𝒂 ∙ 𝒌
𝑸 =
𝒍𝒈𝑹𝒐 − 𝒍𝒈𝒓𝒐
dane do obliczeń:
Ro1 = R1 + ro
Hα = 4,2 m
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
hα = 2,9 m
ro = 7,43 m
dla
dla
dla
dla
dla
Stąd:
t1 = 1 dobę
t2 = 2 doby
t3 = 3 doby
t4 = 4 doby
t5 = 5 dób
R01 = 22,4 m
R02 = 32,0 m
R03 = 37,5 m
R04 = 42,1 m
R05 = 46,2 m
Q1 = 122,0 m3/d = 5,1 m3/h
Q2 = 92,2 m3/d = 3,8 m3/h
Q3 = 83,2 m3/d = 3,5 m3/h
Q4 = 77,6 m3/d = 3,2 m3/h
Q5 = 73,7 m3/d = 3,1 m3/h
Qśr = 89,76 m3/d = 3,74 m3/h
Podczas wykonywania wykopów pod położenie kolektora ściekowego do głębokości 4,9 m
p.p.t. należy przygotować się na odpompowanie ( na 24 – metrowym odcinku wykopu) około
3,8 m3/godz. dopływających wód gruntowych.
Obliczenie wydatku igłofiltra „q”
Wydatek igłofiltra obliczono ze wzoru:
q = π · d· L ·
𝒌
𝟏𝟓
stąd:
q = 3,14 · 0,050 · 0,35·
𝟎,𝟎𝟎𝟕𝟑𝟒𝟒𝟏
𝟏𝟓
= 0,0000269 m3/s = 0,096854 m3/h = 2,33 m3/d
q = 0,097 m3/h
Obliczenie ilości igłofiltrów dla odwadnianego wykopu o wymiarach 3 x 24 m
Liczbę niezbędnych igłofiltrów obliczono z zależności:
𝒏=
𝑸
𝒒
gdzie: n – ilość igłofiltrów
Q – 3,74 m3/h – średni dopływ wody do wykopu
q – 0,097 m3/h – wydatek jednego igłofiltra
stąd:
n = 39
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Obliczenie odległości pomiędzy igłofiltrami
𝑳=
(𝑳"𝑩)
𝒏
=
(𝟐𝟒"𝟑)
𝟑𝟗
= 𝟎, 𝟕𝒎
L = 0,7 m – obliczony rozstaw wpłukiwania igłofiltrów
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl