Расчет фильтрации через грунтовую однородную плотину с дренажным банкетом при наличии воды в нб на водопроницаемом основании.

 

Расчет удельного расхода производится по уравнению

, (2.19)

где

Ординаты кривой депрессии между сечением 1-1 и дренажом находятся по формуле:

(2.20)

 

 

 

 

Рис. 2.6. Схема к расчету через плотину с дренажной призмой.

 

 

Расчет удельного расхода производится по уравнению

, (2.20)

где

Ординаты кривой депрессии между сечением 1-1 и дренажом находятся по формуле:

(2.21)

 

а между осью ординат и сечением 1-1

 

(2.22)

где h_c - ордината кривой депрессии в сечении1-1, определяется по зависимости:

(2.23)

L - расстояние от оси ординат до подошвы внутреннего откоса дренажа, м;

Определяется по уравнению (2.11);

Т - мощность водопроницаемого слоя, м;

 

В случае отсутствия воды в НБ расчет фильтрации ведем по уравнениям (2.20-2.23) принимая =0

Во всех фильтрационных расчетах плотин из грунтовых материалов, кроме удельного фильтрационного расхода, необходимо знать общий расход фильтрационного потока через тело и основание плотины. Для этого плотину разбивают по длине на ряд участков длиной и т.д. (рис.2.6)

 

 

Рис.2.7 Расчетная схема определения общего расхода фильтрационного потока через тело грунтовой плотины

Сначала по приведенным выше формулам вычисляют расходы для каждого участка отдельно в зависимости от типа и конструкции плотины: и т.д. Общий расход через тело и основание плотин будет равен

(2.24)

Оценку фильтрационной прочности грунтов тела и противофильтрационных устройств выполняют в зависимости от наибольшего напора действующего на плотину по формуле

(2.25)

где -действующий средний градиент напора в расчетной области фильтрации;

- критический средний градиент, зависящий от грунта;

- коэффициент надежности, определяемый классом сооружения.

Оценка фильтрационной прочности грунтов основания определяется величиной градиента на выходе фильтрационного потока из основания за пределами тела плотины , который сравнивается с допустимым, определяемым в зависимости от коэффициента разнозернистости грунта основания.[ 6, 10, 13, 14 ]

 

Вопросы для самопроверки.

1.Цель фильтрационных расчетов при проектировании грунтовых плотин?

2.Область фильтрации. Граничные условия?

3.Способ виртуальных длин?

4.Определение общего расхода фильтрационного потока через тело плотины?

5.Оценка фильтрационной прочности грунта тела плотины?

Расчет крепления откосов плотины

Построение эпюры волнового давления, действующего на крепления.

 

Эпюра волнового давления на откос при , укрепленный монолитными или сборными плитами представлена на рис.3.1.

 

 

Рис.3.1 Эпюра максимального расчетного волнового давления на откос

 

Максимальное расчетное давлении, кПа, определяется по формуле:

(3.1)

где - коэффициент, принимаемый по таблице 10[3] или по таблице 3.1

 

 

Таблица 3.1

Пологость волны,
		1,15	1,3	1,35	1,48

- коэффициент определяемый по формуле:

(3.2)

- максимальное относительное волновое давление на откос в точке 2 (см. рис. 3.1), принимаемое по таблице 11[3] или по таблице 3.2

Таблица 3.2

Высота волны, м	0,5		1,5		2,5	3,0	3,5
	3,7	2,8	2,3	2,1	1,9	1,8	1,75	1,7

 

Ордината Z₂, м, точки 2 (рис.3.1) приложения максимального расчетного волнового давления должно определяться по формуле

(3.3)

где А и В – величины, м, определяемые по формулам

(3.4)

(3.5)

Ордината Z₃, м, соответствующая высоте наката волн на откос равна

На участках крепления по откосу выше и ниже точки 2 (рис.3.1) следует принимать значения ординат эпюры волнового давления Р, кПа, на расстоянии, м:

при

(3.6)

По эпюре волнового давления подбирают арматуру в плитах крепления. Для определения толщины плит крепления необходимо построить эпюру волнового противодавления.

 

Построение эпюры волнового противодавления, действующего на крепление

Ординаты эпюры волнового противодавления, кПа, на плиты крепления токосов следует определять по формуле

(3.7)

где - относительное волновое противодавление, принимаемое по графикам рис.12[3] или по рис.3.2

 

Рис.3.2 Графики для определения относительного волнового противодавления

 

Для того, чтобы воспользоваться графиком рис.3.2, необходимо подсчитать соотношение .

- размер плиты, которым задаемся