Файл: Дисциплина Гидротехнические сооружения Расчетнографическая работа проектирование водохранилищного гидроузла (.docx

;

Т – глубина водопроницаемого основания, м ;

– ширина плотины по основанию, м. В случае дренированных плотин

размер принимают равным расстоянию от подошвы верхового откоса до

начала дренажа т.е.

n – поправочный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения

Получаем n=1,168 в соответствии с таблицей

	20	5	4	3	2	1
n	1,15	1,18	1,23	1,30	1,44	1,87

Суффозия механическая – это перемещение мелких частиц грунта через крупные поры под воздействием фильтрационного потока.

Суффозия отсутствует, если выполняется условие:





Рис. 3.1.Расчет фильтрации через основания земляных плотин
Суффозионную устойчивость основания определяем по формуле:



где - скорость фильтрационного потока при выходе в нижний бьеф;

- уклон кривой депрессии при выходе из основания, определяемая как:







0,023

Условие выполняется, т.к.

---

= то суффозии через основание плотины не будет.

---

3.3. Расчет величины осадки земляной плотины

Расчет осадки тела и основания плотины проводят для определения требуемого строительного подъема плотины, а также для уточнения объема работ по ее возведению. Его выполняют в характерных поперечных сечениях плотины по нескольким вертикалям, проходящим в элементах плотины из различных материалов (ядре, экране, призме и др.).

В процессе возведения плотины насыпь уплотняется до плотности скелета грунта = 1,75…1,95 т/м³. Поэтому считается, что дальнейшее уплотнение под действием собственного веса не происходит. Основные деформации плотины возникают из-за уплотнения грунтов основания ее весом.

Расчет величины осадки основания выполняется по формуле


, м (3.10)

где Т – толщина слоя основания, м;

– коэффициент пористости грунта основания до возведения плотины;

– коэффициент пористости грунта основания после возведения плотины.

– определяется по компрессионной кривой (рис. 3.3).

Напряжение в середине сжимаемого слоя грунта основания до возведения плотины

МПа

где -

средневзвешенный объемный вес грунтов основания плотины, расположенных выше середины сжимаемого массива, кН/м³.

При этом объемный вес грунта определяется по формуле

, кН/

где – ускорение свободного падения;

---

– плотность грунта, принимаемая1,7, т/м³;

Имеем кН/м³

Отсюда

, МПа

Зная по компрессионной кривой находят .

Для определения необходимо знать .


Рис. 3.2. Компрессионные кривые

Напряжение в середине сжимаемого массива после возведенияплотины ( )определяется методом проф. Н.А. Цытовича. Чтобы найти вычисляют напряжения в точке В и точке С (рис. 3.2).

Напряжение в точке В

, МПа,

где - объемный вес грунта тела плотины, при отсутствии данных принимаемый равным 17,5...19,5 кН/м³. Принимаем для суглинка тяжелого кН/м³

МПа,

Для определения напряжения в точке С пользуются табличными значениями вертикальных напряжений σ_z, выраженных в долях от интенсивности нагрузки, распределенной по треугольнику (табл. 3.1) и от интенсивности равномерно распределенной нагрузки (табл. 3.2).



3.3. К расчету величины осадки основания земляной плотины

Для пользования таблицами находим отношения: и

где – вершина основания фигуры представляющей часть нагрузки от насыпи плотины;

---

– для левого треугольника;

– для правого треугольника;

– для средней части;

y – расстояние от подошвы до оси плотины.




=0

Напряжение в точке С находится отдельно от левого, правого треугольников и средней части.

По отношениям и интерполяцией находим (табл. 3.1).

Напряжение от левого треугольника



, МПа

По отношениям по табл. 4.2 находим =0,725.

Таблица 3.1. – Величины напряжений σ_z в долях от интенсивности нагрузки, изменяющиеся по треугольнику

	- 1,50	- 1,00	- 0,50	0,00	0,25	0,50	0,75	1,00	1,50
0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,25	0,50	0,75	1,00	0,00
0,25	–	–	0,004	0,075	0,256	0,48	0,643	0,424	0,015
0,50	0,002	0,003	0,023	0,127	0,263	0,41	0,477	0,353	0,056
0,75	0,006	0,016	0,042	0,153	0,248	0,335	0,361	0,293	0,108

---