Проектування і будівництво конструкції греблі та окремих її елементів

Предмет:

Гідрологія

Тип роботи:

Курсова робота

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

style="text-align: justify;">

4.7.1 Розрахунок фільтрації через однорідну земляну греблю з понуром і дренажною призмою (русловий переріз)

При розрахунку фільтрації через однорідну земляну греблю з понуром і дренажною призмою використовують наступні розрахункові залежності:

де Н1 - глибина води верхнього б’єфу, ;

Н2 - глибина води нижнього б’єфу, Н2=1,75 м;

Кт - коефіцієнт фільтрації грунту тіла греблі - 0,06 м/добу;

L - віддаль від початку координат до точки перетину внутрішнього укосу дренажу з віссю абсцис ( в масштабі), L=68 м;

mh - коефіцієнт закладання верхнього укосу, mh=3,5;

- коефіцієнт закладання внутрішнього укосу дренажу, ;

У випадку Н0<0необхідно приймати Н0 = 0.

Ординати кривої депресії визначаються за формулою:

Знаючи значення х, одержуємо значення hx. Кількість ординат кривої депресії повинна бути не менше 8. Розрахунок проводиться у вигляді таблиці. Криву депресії виправляють візуально в зонах, де:

Таблиця 4.1

Координати кривої депресії

x 3,5 11 18,5 26 33,5 41 48,5 56 63,5

hx 16 15,06 14,07 12,99 11,82 10,51 9,02 7,23 4,82

Визначивши із рівнянь значення і , знаходимо значення відстані, де будуть ординати, від яких потрібно проводити виправлення: через тіло греблі проводиться “на око” лекальна крива (рис. 4.11).

Значення питомої фільтраційної витрати знаходимо з формули

Питома фільтраційна витрата через водопроникну основу визначається за залежністю:

де Косн – коефіцієнт фільтрації основи:

;

Т0 – потужність водопроникних шарів, Т0=17 м;

n – поправочний коефіцієнт, визначається в залежності від , n=1,17;

Lосн – довжина греблі з понуром, L=197,3 м;

Загальна питома фільтраційна витрата через русловий переріз буде дорівнювати сумі витрат qт і qосн, а загальні втрати води з водосховища:

4.8 РОЗРАХУНОК ФІЛЬТРАЦІЙНОЇ МІЦНОСТІ ЗЕМЛЯНИХ ГРЕБЕЛЬ

В результаті перевірки фільтраційної міцності уточнюється конструкція греблі (зокрема, товщина протифільтраційних об’єднань, місце розташування дренажу і ін.). Перевірку фільтраційної міцності тіла греблі виконують для профілю в русловому перерізі (рис. 4.12). Щоб оцінити фільтраційну міцність тіла греблі, необхідно виконати умову [13, п. 5.5, с. 20]:

де Iest.m - діючий середній градієнт напору в розрахунковій області фільтрації;

Icr.m - критичний середній градієнт, значення якого для попередніх розрахунків вибирається в залежності від грунту, з якого складений понур (для суглинку Icr.m=10);

- коефіцієнт надійності по відповідальності споруд (для IІІ класу споруд =1,15).

Для понура значення Iеst.m знаходиться за залежністю:

де Hd – напір перед греблею, ;

Lo – ширина греблі в основі, Lo=114,4 м;

Lп – довжина понура, Lп=47 м.

Тр – заглиблення розрахункового водоупору, Тр=17 м;

Умова виконується, отже, фільтраційна міцність греблі забезпечена.

4.9 РОЗРАХУНОК СТІЙКОСТІ НИЗОВОГО УКОСУ ГРЕБЛІ

Мета розрахунку стійкості укосів відповідно [13, п. 5, 11, с. 22] - знаходження із можливих поверхонь зсуву найбільш небезпечної, яка характеризується мінімальним відношенням узагальнених граничних реактивних сил опору до активних зсуваючих сил.

Порядок розрахунку стійкості за методом круглоциліндричних поверхонь зсуву для низового укосу греблі наступний.

Таблиця 4.2

Фізико-механічна характеристика грунтів

Грунт

Щільність Щільність тв.част. Порис-тість Природна вологість Повне насичення

т/м3 т/м3 С, кПа  С, кПа 

суглинок (тіло) 1,8 2,71 0,39 20 35 10 19

середні піски (основа) 1,82 2,66 0,38 - 33 - 25

супісок 1,74 2,7 0,4 8 35 3,5 20

1) на міліметровому папері викреслюємо у відповідному масштабі (1:100) низовий укіс греблі (рис. 4.13);

2) усереднюємо низовий укіс греблі і знаходимо його значення mtcp=2,75;

3) знаходимо середину усередненого укосу (О); з точки О проводимо дві лінії: першу - вертикально, другу - під кутом 85 до осередненого укосу;

4) з точок В і А радіусом R1 проводимо криві до їх перетину (точка b):

де Нгр - висота греблі;

К1, К2 - коефіцієнти, які залежать від значення осередненого укосу (К1 = 1,65; К2 = 2,90 при mt = 2,75).

5) з точки O радіусом R2, який дорівнює відстані R2=Ob/2=33,8 м, проводимо дугу до перетину з вертикальною лінією і лінією, проведеною під кутом 85 до усередненого укосу;

6) багатокутник abcde є зоною пробних центрів можливої кривої ковзання (можливої лінії зсуву). Досвідом проектування встановлено, що центри найбільш небезпечних кривих ковзання розташовані на лінії be);

7) оскільки грунт тіла греблі є зв’язним, то центр найбільш небезпечної кривої ковзання розташовується ближче до точки b;

8) вибираємо центр кривої ковзання - точку О1 і радіусом Rk проводимо криву таким чином, щоб крива захоплювала приблизно половину гребеня греблі і частину основи (перший шар);

Rk=42,5 м;

9) область тіла греблі і основи, яка обмежена гребнем, усередненим укосом і кривою ковзання, розбивається вертикальними лініями на відсіки шириною кожного: