Проектування і будівництво конструкції греблі та окремих її елементів

 

Рис. 4.6. Дренажне обладнання земляної греблі:

а) дренажна призма; б) приставний дренаж

 

 

Земляні насипні греблі можуть бути однорідними (коли тіло греблі насипається тільки з одного матеріалу - з глини або суглинку) і неоднорідними (з пісків, супісків).

В курсовому проекті гребля насипається з суглинку, коефіцієнт фільтрації даного грунту менше 0,1 м/добу, тому приймаємо греблю однорідною.

Враховуючи, що в свердловині 3 потужність водопроникних шарів після рослинного (рис. 3.1) складає 17 м, вибираємо тип греблі: однорідна з понуром (для спряження з основою) (рис. 4.7.). 

 

Рис. 4.7. Вид земляної греблі:

1 – тіло греблі; 2 – понур

 

 

В курсовому проекті протифільтраційне обладнання необхідно проектувати у випадку, якщо коефіцієнт фільтрації грунту тіла греблі Кгр0,1 м/добу. Вони необхідні для зменшення фільтраційних витрат і щоб не допустити фільтраційних деформацій тіла греблі і основи її, а також підвищення стійкості низового укосу. Оскільки Кгр=0,06 м/добу, то протифільтраційні пристрої в тілі греблі не влаштовуємо. 

Протифільтраційні пристрої в основі греблі зменшують фільтраційні витрати і зменшують гідравлічні градієнти напору фільтраційного потоку (4, с. 110-111). Якщо основа греблі середні піски потужністю 5 м та супіски потужністю 12 м, то як протифільтраційний пристрій в основі проектується понур (рис. 4.8). Довжина понура Lп вибирається в межах:

 ,

де Н – напір перед спорудою, м.

 

Товщина понура у верхній частині – 0,5 м. Як матеріал обираємо суглинок з коефіцієнтом фільтрації 0,06 м/добу.

 

Рис. 4.8. Протифільтраційний пристрій в основі (понур)

 

4.6.2 Конструкція греблі

Після визначення розмірів всіх елементів викреслюється поперечний розріз тіла греблі з необхідними розмірами і відмітками у масштабі 1:250 (рис. 4.9).

 

4.6.3 Побудова греблі на плані

Побудова греблі на плані має таку послідовність.

Верховий укіс

Визначається перевищення h відмітки верха греблі над дном річки:

 

Горизонтальне прокладання lc визначається за формулою:

 

Одержане значення lc відкладається в масштабі по нормалі до верхньої бровки і до перетину з дном річки. Далі визначається перевищення hп відмітки греблі над відміткою горизонталі, яка розглядається, за залежністю:

 

Відклавши розмір li по нормалі до верхньої бровки, знаходять точки зовнішнього контуру по горизонталях річкової долини на обох берегах. Для інших горизонталей знаходження точок зовнішнього контуру проводиться аналогічно. Сполучивши одержані точки прямими, одержуємо планове окреслення греблі прямими у верхньому б’єфі.

Низовий укіс

Визначається перевищення ht відмітки верха греблі над відміткою верха дренажу:

 

Горизонтальне прокладання lc визначається за формулою:

 

Нормально до нижньої бровки відкладається розмір lt до перетину з горизонталями річкової долини, що мають відмітку верха дренажу. Пряма, проведена через ці точки, буде внутрішньою бровкою дренажу. На відстані, що дорівнює ширині дренажу по верху, буде проходити його зовнішня бровка. Знаходження точок зовнішнього контуру греблі вище лінії дренажу проводиться аналогічно верховому укосу. При побудові контуру на ділянці нижче лінії дренажу враховується коефіцієнт закладання зовнішнього укосу дренажу, а горизонтальне прокладання відкладається від зовнішньої бровки дренажу. На одержаному плані греблі наносимо рівні води у верхньому і нижньому б’єфах (рис. 4.10).

 

 

При фільтраційних розрахунках належить визначити [13, с. 20] наступні параметри фільтраційного потоку:

а) положення депресивної поверхні фільтраційного потоку (кривої депресії) в тілі греблі;

б) фільтраційні витрати через тіло греблі, основу і береги;

в) напори (або градієнти напору) фільтраційного потоку в тілі греблі, в основі і в місцях контакту грунтів з відмінними характеристиками.

Зазначені параметри фільтраційного потоку необхідні [13, с. 20] для:

а) розрахунку стійкості укосів греблі і берегів;

б) розрахунку фільтраційної міцності тіла греблі, її основи і берегів;

в) обгрунтування найбільш раціональних і економічних форм, розмірів і конструкцій греблі, її протифільтраційних і дренажних обладнань.

Відповідно до [13, с. 28] фільтраційний розрахунок руслового перерізу греблі проводиться для випадку, коли у верхньому б’єфі - НПР, а в нижньому б‘єфі при наявності води глибина її приймається максимально можливою при НПР, але не більше 0,2 hi, де hi - висота укосу (висота греблі). В курсовому проекті умовно вважаємо, що глибина води нижнього б’єфу при цьому розрахунку Н2 приймається по кривій Q=(h) при пропусканні максимальної витрати (див. завдання). Побудована при таких умовах крива депресії відповідає вимогам розрахунку стійкості низового укосу по першому розрахунковому випадку. При розрахунках встановлюється положення кривої депресії і фільтраційна витрата через тіло греблі та водопроникну основу.