Stroi-doska.ru

Строй Доска
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент заложения откоса канала

Гидротехнические мелиорации

Откосы являются наиболее важным элементом поперечного профиля каналов. Крутизну откосов выражают через коэффициент, который вычисляют по формуле

где L – заложение откоса.

3.4.1. Коэффициенты откосов каналов

Коэффициент откоса определяется по углу естественного откоса грунта, который зависит от связности частиц грунта и их влажности. Устойчивость откоса уменьшается с увеличением глубины канала, поэтому чем глубже каналы, тем более пологим устраивают откосы и большими принимают коэффициенты откосов.

На осушение болот влияет степень разложения торфа. По степени разложения торф подразделяют на слаборазложившийся (степень разложения 20 %), среднеразложившийся (25 — 45 %), сильноразложившийся (более 45 %).

В зависимости от степени разложения торфа принимаются коэффициенты откосов (табл. 8).

Коэффициенты откосов каналов

Проводящие и оградительные

Окончание табл. 8

Проводящие и оградительные

3.4.2. Глубина каналов

В зависимости от назначения каналы осушительной сети устраивают различной глубины. На минеральных грунтах каналы делают глубиной 0,7 — 0,8 м, на оторфованных землях их глубина зависит от почвенно-грунтовых условий и глубины торфа (табл. 9).

Минимальная глубина осушителей

Мощность торфа, м

осушителей с учетом осадки

глубина осушителей, м

При осушении неглубоких торфяников осушители, если дно их располагается на границе торфа и подстилающего грунта, следует заглублять на 0,1 — 0,2 м в минеральный грунт, подстилающий торф.

Собиратели устраивают на 10 — 15 см глубже осушителей, а глубину магистральных каналов принимают на 20 — 30 см больше глубины транспортирующих собирателей.

Необходимость увеличения глубины каналов транспортирующей сети, по сравнению с регулирующими каналами, объясняется тем,

что в меженный период горизонт бытовых вод проводящих каналов не должен подтапливать и затруднять сток воды из регулирующих каналов.

Ловчие каналы при глубине водоупора не более 2,5 — 3,0 м должны врезаться в водоупорный горизонт.

Расчетное положение горизонта воды в канале относительно бровок при пропуске ливневых расходов 25 % обеспеченности принимается в среднем на 0,3 м ниже бровки канала, т.е. расчетная глубина наполнения канала

где h – расчетная глубина воды в канале, м;

Т уст – установившаяся глубина канала в расчетном створе после осадки торфа, м.

3.4.3. Осадка торфа

Определяя глубину каналов, следует учитывать, что после осушения происходит осадка торфа. Основной причиной осадки является отдача воды торфом вследствие понижения уровней грунтовых вод после устройства осушительных каналов. Известно, что в неосушенных торфяниках содержание воды достигает 85 — 95 %, а в торфах верховых болот – и более. До осушения торф как бы плавает в воде. После понижения грунтовых вод верхние слои торфа, лишенные гравитационной воды, увеличивают давление на нижние слои, уплотняя их. Происходит осадка торфа, продолжающаяся на протяжении ряда лет. В основном торф оседает в первые два года после осушения. Исследованиями установлено, что на верховых, а иногда и на переходных болотах в первые годы после осушения осадка поверхности болота может достигать 0,3 — 0,5 м. Особенно сильно происходит осадка торфа возле каналов осушительной сети.

Уменьшение глубины каналов после осадки торфа можно определить по формуле

где Т пр – проектная глубина канала, м;

m – коэффициент, учитывающий осадку торфа (табл. 10); Т о – глубина канала в торфе после его осадки, м.

Значения величины коэффициентов m

Следует различать: осадку поверхности болота Н о ; уменьшение глубины канала под влиянием осушения ( Т пр – Т о ) и опускание дна канала h d (рис. 3).

Рис. 3. Осадка торфа после осушения

Осадка поверхности болота Н о зависит от глубины торфа, глубины канала и плотности торфа К о . В табл. 11 приведены величины К о в зависимости от объемной массы торфа. Величина Н о пропорциональна К о . Уменьшение глубины канала под влиянием осадки можно определить по формуле

Т пр = Т о / (1 – Н 1 ) = m Т о ,

где Т пр – проектная глубина канала, м; Т о – глубина канала после осадки, м;

Н 1 – осадка поверхности болота при глубине канала и глубине торфа 1,0 м.

Величина опускания дна канала (см. рис. 3)

h d = Н о − ( Т пр – Т о ).

При осадке торфа происходят следующие изменения:

1) опускается поверхность болота, и выпирают пни и корни с откосов каналов;

2) уменьшается глубина каналов и дрен;

3) изменяется продольный профиль каналов, так как при разной глубине торфа дно каналов опускается неравномерно;

4) изменяется рельеф поверхности с образованием ложбин в местах с большой глубиной торфа;

5) происходит подпор воды в каналах со стороны озер, окруженных глубоким торфяником, а иногда и со стороны рек-водопроиемников.

Все это необходимо учитывать при проектировании осушительной сети.

3.4.4. Допустимые скорости движения воды в каналах

Вода в незакрепленных руслах каналов, взаимодействуя при движении с дном и стенками (откосами) каналов, разрушает их.

Скорость течения воды, при которой происходит постоянное движение частиц грунта, называется размывающей скоростью.

Частицы грунта, образовавшиеся за счет размывания каналов в процессе смыва с откосов и берм каналов, образуют твердый сток.

В процессе перемещения взвешенные частицы твердого стока при определенных скоростях движения воды могут откладываться в каналах. Скорость движения воды, при которой наносы поддерживаются потоком во взвешенном состоянии, называется незаиляющей скоростью.

Проектируя осушительные системы, необходимо принимать ско-

рости течения выше незаиляющих и ниже размывающих.

Движение воды в канале должно осуществляться при некоторых средних оптимальных значениях, поскольку при малых скоростях из потока на дно оседает много взвешенных минеральных частиц, и происходит быстрое заиление канала, а при больших скоростях возникает угроза его размыва.

При гидравлических расчетах каналов рекомендуется принимать определенные максимально допустимые скорости (табл. 11).

Максимальные допустимые скорости воды в каналах

Размер фракций, мм

(степень разложения торфа, %)

1,0 — 2,5 (90 % от веса)

0,25 — 1,0 (80 % от веса)

0,05 — 0,25 (80 % от веса)

0,01 (35 % от веса)

0,01 (22 % от веса)

0,01 (17 % от веса)

В любом случае скорость воды в канале не должна быть меньше

3.5. Продольный профиль осушительных каналов

Проектирование каналов (составление профилей) начинается с проектирования регулирующей сети (осушителей, нагорных и ловчих, тальвеговых каналов).

Далее составляют профили проводящих каналов (собирателей), на которых отмечают места впадения регулирующих каналов и высотное положение их дна. Последними составляют продольные профили магистральных каналов, на которых также отмечают места впадения и отметки дна впадающих в них каналов.

Продольные профили каналов строят по отметкам, взятым с плана пикетажа, разбитого через 100 м по оси каналов, в соответствии с принятыми в курсе геодезии правилами (рис. 4).

Применяемые масштабы продольных профилей каналов следующие: горизонтальный 1:5000 … 1:10000, вертикальный 1:50 … 1:100. Горизонтальный масштаб должен соответствовать масштабу плана осушительной сети.

Отметки поверхности на профиле выписываются из полевых журналов натурной трассировки попикетно.

Все продольные профили вычерчивают тушью: проектные линии (дно канала, отметки, уклоны дна и глубина канала) − красным цветом, воду – синим, а все остальное – черным.

Читать еще:  Как правильно отмерить откосы

Рис. 4. Продольный профиль канала

На продольном профиле канала заполняются следующие графы:

1 – номера пикетов;

2 – расстояния между пикетами;

3 – отметки поверхности земли;

4 – отметки дна каналов;

6 – глубина канавы;

7 – подстилающий почвогрунт.

Уклоны дна каналов проектируются на продольном профиле исходя из рельефа поверхности по трассе каналов. С учетом обеспечения неразмываемости и незаиляемости для каналов регулирующей сети уклоны дна принимаются в пределах 0,0007 — 0,005.

При малых уклонах поверхности в условиях плоского рельефа допускается снижение уклонов до 0,0005. При осушении незначительных водосборов и устройстве одиночных каналов по тальвегам допустимы уклоны до 0,01.

Для каналов проводящей сети и оградительных каналов реко-

мендуется принимать уклоны в пределах 0,0003 — 0,005. Для каналов с водосборной площадью более 10 000 га допускается снижение уклонов до 0,00015 — 0,00020.

Увеличение уклона дна канала по направлению к устью допускается лишь в том случае, если оно не приводит к появлению размывающих скоростей. Уменьшение уклона по направлению к устью канала допускается при значительном нарастании расхода воды канала по его длине.

Продольные уклоны для канала следует выбирать таким образом, чтобы обеспечить равномерную скорость течения воды по длине канала или небольшое возрастание ее по направлению к устью.

При очень больших уклонах поверхности земли на каналах проектируют открытые и ступенчатые перепады или быстротоки в виде лотков обычно прямоугольного сечения с уклоном 0,1. Они предназначены для уменьшения скорости движения воды. Входную и выходную часть делают расширенной для рассредоточения потока и уменьшения вероятности разрушения сооружения. Перепады и быстротоки укрепляются бетоном, досками, жердями, плетнем.

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Гидравлические расчеты проводятся для определения размеров поперечных сечений каналов, проверки их устойчивости против размыва и заиления и для увязки меженных горизонтов воды в каналах разного порядка (при сопряжении осушителей с собирателями и собирателей с магистральными каналами).

Расчеты проводятся при площадях водосбора от 500 га и более в следующих характерных створах:

а) в устье канала; б) выше и ниже места впадения каждого гидравлически рассчи-

тываемого канала; в) выше и ниже места изменения уклона дна (для обоих уклонов).

Если длина участка между точками перелома уклонов менее 1,0 км, то расчет производится для нижней части каждого участка;

г) в створах искусственных сооружений.

В расчетно-графической работе гидравлический расчет ограничивается определением расхода воды в устье канала.

Для выполнения гидравлического расчета каналов должны быть установлены:

1) расчетные расходы воды;

2) устойчивая форма поперечного сечения каналов;

4) расчетное положение горизонта воды в канале относительно его бровок при пропуске того расчетного расхода воды, при котором не допустимо переполнение канала.

4.1. Определение ширины канала по дну

Ширина канала по дну b при принятой глубине наполнения и расчетном расходе ливневого паводка Q л 25% определяется по уравнению равномерного движения жидкости:

где Q – расчетный расход в створе: Q = Q л 25% ;

ω – площадь живого сечения канала:

ω = ( b + mh ) h , м 2 ,

где b – ширина канала по дну, м;

m – коэффициент откоса;

h – глубина воды в канале, м;

V – скорость движения воды:

C – скоростной коэффициент, определяемый по формуле Н. Н. Павловского:

где n – коэффициент шероховатости русла, изменяющийся в зависимости от его состояния (прил. 1);

y – переменный показатель степени:

y = 2,5 n – 0,13 – 0,75 R ( n – 0,10)

Для предварительных расчетов С можно определить по таблице (см. прил. 2).

Практикум по гидротехническим сооружениям (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Основные геометрические характеристики канала: b – ширина по дну, м; строительная ширина Bст и глубина Hст канала, м; m – коэффициент заложения откоса; ∆h – превышение гребня дамб каналов над наивысшим уровнем воды, м (см рис. 1.2).

Рис. 1.1. Схемы водопроводных и судоходного каналов:

а, б – водопроводные: самотечный и с машинным водоподъемом; в – судоходный; 1, 5, 9, 13 – сооружения: головное водозаборное, подпорное, сопрягающее, регулирующее; 2 – холостой или аварийный сброс; 3 – акведук; 4 – дюкер; 6 – туннель; 7– автомобильная дорога; 8 – труба под насыпью; 10, 12, 18, 22 – каналы соответственно младших порядков, магистральный, отводящий, подводящий; 11 – вододелитель; 14 – притоки реки, ручьи; 15 – река; 16 – направляющая шпора; 17 – аванкамера; 19 – мост; 20 – насосная станция; 21 – напорные трубопроводы; 23 – заградительные ворота; 24 – паром; 25 – водозабор на водоснабжение; 26 – пристань; 27 – судоходный шлюз; 28 – железная дорога.

Рис.1.2. Формы и размеры живого сечения каналов:

а – трапецеидальная; б – то же в выемке; в – то же в насыпи; г – то же в глубокой выемке; д – то же на косогоре; е – параболическая; ж – круговая (сегментная); з – прямоугольная; и – полигональная.

1.2. Гидравлический расчет каналов

Виды движения потока и расчетные условия. В каналах различают следующие основные виды движения потока:

установившийся, при котором скорость в любой точке занятого ею пространства (сечения) не изменяется во времени;

неустановившийся, при котором скорость во всех точках занятого ею пространства изменяется по значению и (или) направлению во времени.

При установившемся виде движения потока различают следующие режимы:

равномерный, при котором средние скорости потока воды в живых сечениях по длине русла одинаковы по значению;

неравномерное, при котором скорости потока воды в живых сечениях по длине русла неодинаковы.

Кроме того, при любом виде движения поток может находиться в спокойном или бурном состоянии.

Обычно гидравлические расчеты каналов производят в предположении равномерного движения в нем потока. Кроме того, выполняются проверочные расчеты на неравномерные режимы движения потока в канале, возникающие при подпорах и спадах поверхности воды вследствие изменения по длине уклона, шероховатости, формы и размеров поперечного сечения, а также в случае возникновения волн перемещения, приводящих в движение большие массы воды во время паводков, половодий, при попусках, прорывах и т. д.

На мелиоративных каналах расчетными расходами являются весенние, предпосевные, летне-осенние паводковые, меженные (бытовые). Пропуск расходов воды весеннего половодья обычно осуществляется в бровках канала или с затоплением территории. Летне-осенние паводковые расходы воды должны проходить внутри русла, при этом их уровни должны быть на 0,3…0,4 м ниже бровок.

Задачи расчета. Основной задачей гидравлического расчета существующего канала является определение пропускной способности русла, имеющего известные размеры. Пропускную способность каналов мелиоративных систем определяют для следующих створов: в устье канала; выше и ниже впадения каждого гидравлически рассчитываемого канала; при смене уклонов; при изменении геологических (грунтовых) условий на трассе канала.

При проектировании нового канала требуется рассчитать его основные размеры с заданным расходом. Для этого необходимо: принять форму и определить основные размеры поперечного сечения; установить режим движения потока; определить наиболее благоприятный скоростной режим и с учетом его (при необходимости) назначить тип крепления.

Читать еще:  Для чего нужны внутренние откосы

Порядок выполнения гидравлического расчета (на примере мелиоративного канала). Гидравлический расчет канала выполняют в такой последовательности:

1) определяют и анализируют следующие основные данные:

расчетные расходы (устанавливают на основании гидрологических расчетов);

уклон дна (определяют на расчетном участке по продольному профилю канала в соответствии с топографическими и инженерно-геологическими условиями);

коэффициент заложения откосов;

физические и физико-механические характеристики грунтов;

2) из условий равномерного движения потока в канале по заданному расходу (обычно максимальному) определяется глубина наполнения и ширина канала по дну. Проверяют условие обеспечения средних скоростей потока в пределах, не допускающих размыв русла;

3) определяют глубину наполнения канала при пропуске минимальных (меженных) расходов, проверяют условия обеспечения средних скоростей потока в пределах, не допускающих заиления (зарастания) каналов.

Основные расчетные зависимости. В случае равномерного движения воды в каналах для расчета используется формула Шези, которая имеет следующий вид:

(1.1)

где Q – расчетный расход, м3/с;

w – площадь живого сечения потока, м2;

R = w/c – гидравлический радиус, м;

c – смоченный периметр, м;

С – коэффициент Шези, м0,5/с;

i – уклон дна канала, i = sina;

a – угол наклона дна канала к горизонту.

Для удобства гидравлического расчета каналов пользуются расходной и скоростной характеристиками каналов.

Расходная характеристика (или модуль расхода)

(1.2)

Скоростная характеристика (или модуль скорости)

(1.3)

где V – средняя скорость движение потока, м/с.

Для определения коэффициента Шези предложен ряд формул.

Так, для расчета каналов применяют формулу .

При R = (0,1…3,0) м и n = (0,04…0,11)

(1.4)

где;

n – коэффициент шероховатости, принимаемый по табл. 1 приложения.

Для приближенных расчетов рекомендовал упрощенные формулы:

при R = (0,1…1,0) м (1.5)

при R = (1…3) м

При R > 3 м применяют формулу , которая имеет следующий вид:

(1.6)

Для различных коэффициентов шероховатости n и гидравлического радиуса R (приложение, табл. 2) приведены значения коэффициента Шези, вычисленные по формуле .

Форма поперечного сечения и трасса канала. Форму и размер сечения канала выбирают с учетом целого ряда факторов: геологических условий; удобства производства работ при строительстве; благоприятного гидравлического режима (обеспечение заданной пропускной способности, глубины и допустимых скоростей течения); удобства и надежности эксплуатации; назначения (судоходный, лесосплавный) и т. д.

Для каналов с трапецеидальной формой поперечного сечения площадь живого сечения потока определяется по формуле

Длина смоченного периметра

(1.8)

где b – ширина канала по дну, м;

m – коэффициент заложения откоса, m = ctgq;

q – угол наклона откоса к горизонту;

h – глубина воды в канале, м.

Если известна относительная ширина канала по дну b = b/h, тогда

. (1.10)

Прямоугольное сечение русла представляет собой частный случай трапецеидального при m = 0, а треугольный профиль – при b = 0.

Часто каналы проектируют гидравлически наивыгоднейшего сечения, у которых при заданной площади поперечного сечения и уклоне наблюдается максимальная пропускная способность. Гидравлически наивыгоднейшее сечение имеет наибольшее значение гидравлического радиуса. Для гидравлически наивыгоднейшего сечения трапецеидальных каналов справедливо соотношение:

(1.11)

При этом гидравлический радиус R = 0,5h.

Гидравлически наивыгоднейшее сечение обычно рекомендуют применять для каналов:

1) устраиваемых в скальных и полускальных грунтах, а также с искусственной облицовкой (лотки, бетонированные каналы и т. п.);

2) проектируемых с минимальными уклонами;

3) имеющих малые расходы воды.

Форму и размеры живого сечения судоходных каналов определяют исходя из проектной ширины и глубины судового хода, устойчивости откосов к воздействию судовых волн, возможности безопасного маневрирования судна при устойчивой частоте вращения двигателя и дрейфа при выполнении маневров поворота.

С точки зрения условий производства работ наиболее выгодно сооружать канал в полувыемке-полунасыпи с трапецеидальным или полигональным сечением. На его участках, проходящих в насыпи, приходится предусматривать значительное число ливнеспусков для пропуска поверхностного стока с водосборов, примыкающих к насыпи, что увеличивает стоимость таких каналов.

При прохождении в неустойчивых грунтах (просадочных, плывунных и т. п.) геометрические параметры сечений назначают с учетом мероприятий по стабилизации основания и откосов канала.

Ширину бермы или дамбы канала назначают в соответствии с техническими характеристиками машин и технологией производства работ по устройству русла канала, протифильтрационных и защитных мероприятий. Минимальную ширину дамбы принимают на основании фильтрационных расчетов. Превышение гребня дамб и бровки берм над максимальным уровнем воды в канале определяют при расходе до 100 м3/с по табл. 1.1, при расходе свыше 100 м3/с – с учетом волнового воздействия.

Т а б л и ц а 1.1. Превышение дамб и бровки берм над максимальным уровнем

Ограждающая сеть

Проектирование осушительной системы начинается с трассировки ограждающей сети для исключения возможности поступления вод извне на осушаемую территорию.

Для перехвата грунтовых вод применяют ловчие каналы, головные и береговые дренажи или ряд ограждающих вертикальных скважин. Для перехвата поверхностных вод устраивают нагорные каналы (канавы).

В практической работе выполняется проектирование нагорного канала для перехвата поверхностного стока.

Поверхностный сток формируется обычно как атмосферными осадками, так и водами, поступающими извне по склонам сложившейся выше сети естественных водотоков. Задачей организации отвода поверхностного стока является исключение возможности поступления поверхностных извне и создание сети на самой территории, обеспечивающей сбор и сброс поверхностных вод в водоприемник. Нагорные каналы располагают обычно вдоль границы защищаемой территории с нагорной стороны, или по «верхним» границам с выводом в проводящие каналы или непосредственно в водоприемник.

Если площадь водосбора каналов не превышает 200 — 250 га, или расходы не больше 0,5 м 3 /с, то размеры канала принимают конструктивно, поперечное сечение — трапецеидальное, ширина по дну — 0,25 ÷ 0,5 м, глубина – 1,0 м, минимально-допустимые уклоны 0,0005 для песчаных грунтов, 0,003 для суглинков и 0,005 для глинистых грунтов, коэффициенты заложения низового откоса назначают в соответствии с общими рекомендациями для осушительных каналов [11]. При большой водосборной площади размеры канала определяют исходя из пропуска расчетного расхода воды, а поперечное сечение назначают в зависимости от характеристик грунтов по трассе.

Верховой откос и часть прилегающей территории засеваются травами для защиты от размыва, между распаханным водосбором и каналом практикуется посадка кустарника. Грунт, вынимаемый из канала, укладывают в кавальер с низовой его стороны, что защищает осушаемую территорию от затопления при переполнении канала.

Основные принципы трассировки нагорного канала состоят в следующем.

Нагорный канал должен проходить вдоль границы защищаемой территории в выемке или полувыемке по границе территории с нагорной стороны (рис.1.2)

Рис.1.2. Схема осушения территории

1 – осушаемая территория; 2 – нагорная канава; 3 –устье

Продольный уклон канала должен удовлетворять условию:

где Vдоп — допускаемая скорость течения воды в канале, м/с;

R — гидравлический радиус, м:

где: ω — площадь живого сечения канала, м 2 ;

χ — смоченный периметр, м:

где: h — глубина в канале

m — заложение откосов канала.

С — коэффициент Шези, определяемый по формуле:

где n — коэффициент трения;

у — показатель степени, определяемый по формуле Н.Н. Павловского:

при R > 1 у = 1,3 ; при R 0,25 ,

где R — гидравлический радиус канала, м.

Значение неразмывающей скорости определяются по СНиП 2.06.03-85, в практической работе можно принять в зависимости от вида грунта или типа покрытия по рекомендациям М.Н.Грацианского [2] (Табл.4 Приложение 2).

Читать еще:  Чем отличается откос от отлива

Уклоны дна каналов принимают, в среднем, в зависимости от рельефа местности, в соответствии со СНиП [11] не менее 0,0003, при осушении безуклонных территорий допускается 0,0002.

Поперечное сечение назначается в зависимости от свойств грунта на трассе: трапецеидальное — в мягких устойчивых грунтах (песчаных, суглинистых, глинистых) или прямоугольной формы — в скальных породах без облицовок, в слабых грунтах в виде лотка из железобетона. Форма поперечного сечения канала должна отвечать максимальной его устойчивости, наибольшему значению гидравлического радиуса и наибольшей пропускной способности.

Анализ многочисленных измерений поперечных сечений показал, что наиболее устойчива криволинейная форма сечения, близкая к параболической. Однако параболическая форма сечения канала не всегда гидравличе­ски выгодна, экономически целесообразна. Поэтому трапецеидальная форма сечения получила наибольшее распространение в строительстве нагорных каналов.

В практической работе русло нагорного канала принимаем трапецеидальным (рис.1.3).

Рис.1.3. Трапецеидальная форма поперечного сечения канала

Поперечное сечение канала следует рассчитывать как наиболее гидравлически наивыгоднейшее, т.е. такое в котором смоченный периметр при данном расходе Qк был бы минимальным. Наибольшая пропускная способность, отвечающая гидравлически наивыгоднейшему сечению, определяется для трапецеидального русла соотношением ширины к глубине и зависит от заложения откосов m [11]:

Уклоны откосов в зависимости от грунтов характеризуются величи­ной m.

где α — угол наклона откоса.

Коэффициент заложения откосов проводящих каналов можно принять в соответствии с табл.5 Приложения 2.

Ширина по дну принимается с учетом СНиП [11], табл.14 Приложения 2, а также в зависимости от землеройной техники, с применением которой рекомендуется проводить работы.

Высоту бровки над расчетным уровнем воды задают в соответствии с табл.12 Приложения 2.

Выпуск из канала воды должен быть самостоятельным и не под­ключаться к выпуску воды из дренажа во избежание засорения и заиления коллекторов.

Осушительные каналы выполняются в зависимости от устойчивости откосов без крепления или крепятся задерновкой (посев многолетних трав), гравелистой отсыпкой в дерновые клетки слоем 10 см по откосам канала, железобетонными плитами, монолитным железобетоном, современными геосинтетическими материалами.

В практической работе принимаем крепление задерновкой.

Коэффициент заложения откоса канала

Пикетаж оси канала проводят через каждые 50 м и в характерных местах рельефа.

При разработке канала с незначительным поперечным уклоном () пикеты следует выносить поочередно на левую и правую стороны канала для того, чтобы не повредить их и для облегчения контроля глубины. При значительном поперечном уклоне () пикеты устраивают на оси канала для определения отметок при нивелировании и на берме для контроля с учетом разницы отметок этих пикетов.

После нивелирования трассы канала для каждого пикета рассчитывают: глубину, ширину по дну и поверху, коэффициент заложения откосов, высоту визирок, длину контрольной рейки, расстояние между осями кавальера и канала. Высота визирок равна разнице между длиной контрольной рейки и глубиной канала в соответствующих пикетах. Длина переносной контрольной рейки подбирается с таким расчетом, чтобы высота визирок была 1 1,5 м. Ширина бермы между каналом и кавальером должна быть 1,5 3 м.

Выемку канала разрабатывают продольным способом одноковшовым экскаватором, как правило, с рабочим оборудованием драглайн (емкость ковша 0,4 0,65 м3), с отсыпкой грунта в кавальеры на две стороны.

В настоящее время в мелиоративных строительных организациях республики имеется более 1200 одноковшовых экскаваторов Э-352, Э-652 и др.

При разработке выемки экскаватор перемещается с одной позиции на следующую по оси канала. Оптимальная длина шага составляет 0,2 0,25 длины стрелы экскаватора.

Экскаваторщики одновременно с разработкой грунта должны приглаживать ковшом откосы канала. Ровность откосов и дна канала, точность разработки заданной выемки главные показатели качества работы. Они зависят от квалификации экскаваторщика и правильного выбора схемы перемещения экскаватора.

При строительстве канала глубиной до 1,5 м экскаватор перемещается с одной позиции па другую по прямой линии. Часто эта линия совпадает с осью выемки канала. При этом грунт удобнее разрабатывать в правой части выемки. В связи с этим правый откос получается более ровным и прямым. Поэтому некоторые экскаваторщики смещают линию перемещения экскаватора влево от оси канала, а наиболее опытные применяют зигзагообразное перемещение экскаватора (рис. 21). При такой схеме работы экскаватор, установленный на левой полосе, разрабатывает левый откос, а на правой полосе соответственно правый откос. Таким образом, вначале разрабатывают откосы, а затем среднюю часть выемки канала.

Зигзагообразное перемещение экскаватора рекомендуется при строительстве каналов глубиной 2 2,5 м и более. В некоторых случаях это позволяет разрабатывать глубокие выемки канала за один проход экскаватора.

Рис. 21 Зигзагообразное перемещение экскаваторов при разработке
канала:
1, О2. 7 стоянки экскаваторов.

Производительность экскаватора в большей степени зависит от продолжительности цикла экскавации. Квалифицированные экскаваторщики сокращают этот цикл до 10-12 с путем совмещения отдельных операций. Так, подъем ковша с грунтом совмещается с поворотом стрелы, а разгрузка ковша с возвращением стрелы и опусканием ковша в забой. В некоторых случаях объединяют три операции: подъем ковша с грунтом, поворот стрелы в сторону разгрузки и отсыпку грунта в отвал. Последовательное выполнение всех операций занимает в 1,52 раза больше времени.

На производительность экскаватора большое влияние оказывает наполнение ковша грунтом. Ковш следует наполнять на меньшей длине забоя (26 м). Длина набора зависит от свойств разрабатываемого грунта, установки серег ковша, длины тяговых цепей, режущей кромки ковша. На тяжелых грунтах серьги тяговых цепей должны быть установлены в верхнем положении, а на легких в нижнем. Толщина отрезаемой стружки грунта в этом случае будет соответственно 10-15 и 25 — 30 см. Режущая кромка ковша должна быть острой.

Для удобства разравнивания кавальеров грунт следует отсыпать как можно дальше от канала. Оптимальная ширина бермы между каналом и кавальером 3 м. В этом случае кавальеры можно разравнивать бульдозерами в перпендикулярном направлении к оси канала и проводить работы по укреплению дна и откосов его до разравнивания кавальеров, а берму использовать для подвоза необходимых материалов. С этой целью в кавальерах необходимо сделать въезды и выезды шириной 6 — 10 м через каждые 100 — 200 м. Такая организация рекомендуется при строительстве каналов в слабых или вязких грунтах, так как в период дождей кавальеры разравнивать очень трудно или невозможно, а неукрепленные каналы быстро подвергаются деформациям.

Следует отметить, что это условие особенно важно при разработке канала на повороте, так как при ширине бермы по внутренней стороне изгиба менее 3 м разравнивать кавальер бульдозером невозможно.
При разработке не следует засыпать грунтом места для лотков и боковых каналов, по которым будет стекать поверхностная вода. Это уменьшает затраты ручного труда при устройстве лотков.

В твердых грунтах, особенно при наличии валунов, каналы следует разрабатывать экскаваторами с рабочим оборудованием обратная лопата. Небольшие валуны выбрасывают в кавальер, а большие засыпают на дне канала или взрывают.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector