Реферат: Строительство гидротехнического сооружения

7 В среднем грунте основания под гребнем плотины напряжение с уче­том первоначального напряжения (ρ_нач ) будет:

8 По компрессионной кривой при ρ_с =1,67 кг/см² определяем средне­взвешенный коэффициент пористости ε₂ =0,35

9 Величину полной осадки основания под гребнем плотины определя­ем по формуле:

На основании выполненных расчетов выполняется проверка достаточно­сти высоты плотины и, при необходимости, увеличивается величина запаса вы­соты плотины.

Рисунок 4.1 - Компрессионные характеристики грунтов

Таблица 4.1 - Значения напряжений σ _z выраженные в долях от ин­тенсивно­сти р изменяющейся по треугольнику.

	-1.5	-1,6	-0,5	0	0,25	0,5	0,75	1.0	1,5	2,0	2,5
0,00	0.000	0,000	0,000	0.000	0,250	0,500	0,750	0,500	0,000	0,000	0
0,25	-	-	0,004	0.075	0,256	0,480	0.643	0,424	0,015	0,003	-
0,50	0,002	0,003	0,023	0,127	0,263	0,410	0,477	0,353	0,056	0.017	0,003
0,75	0,006	0,016	0,042	0,153	0,248	0,335	0,361	0,293	0,108	0,024	0,009
1,0	0,014	0,025	0,061	0,159	0,223	0,275	0.279	0,241	0,129	0,045	0,013
1,5	0,020	0,048	0,096	0,145	0,178	0,200	0,202	0,185	0,124	0,082	0,041
2,00	0.033	0,061	0,092	0,127	0.146	0,155	0,163	0,153	0,108	0,069	0,050
3,00	0,500	0.064	0,080	0,096	0,103	0,104	0,108	0,104	0,090	0,071	0,050
4,00	0,051	0,060	0,067	0,075	0,078	0,085	0,082	0,075	0,073	0,060	0,049
5,00	0,047	0,052	0,057	0,059	0.062	0.063	0,063	0,065	0.061	0.051	0.047
6,00	0,041	0.041	0,050	0.051	0,052	0,053	0.055	0.053	0,50	0,050	0,045

Таблица 4.2 - Значения напряжений σ _z выраженные в долях от ин­тенсивно­сти равномерно распределённой нагрузки

	0	0,25	0,5	1	1,5	2
0,00	1,00	1,00	0,50	0,00	0,00	0,00
0,25	0,96	0,90	0,50	0,02	0,00	0.00
0,50	0,82	0,74	0,48	0,08	0,02	0,00
0,75	0,67	0,61	0,45	0,15	0,04	0,00
1,00	0,55	0,51	0,41	0,19	0,07	0,02
1,25	0,46	0,44	0,37	0,20	0,10	0,03
1,50	0,40	0,38	0,33	0,21	О.П	0,06
1,75	0,35	0,34	0,30	0,21	0,11	0,07
2,00	0,31	0,31	0,28	0,20	0,13	0,08
3,00	0,21	0,21	0,20	0,17	0,135	0,10
4,00	0,16	0,16	0.15	0,14	0,12	0,10
5,00	0,13	0,13	0,12	0,12	0,11	0.09
6,00	0,11	0,10	0,10	0,10	0,10	-

5 РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ НИЗОВОГО ОТКОСА ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ

Степень устойчивости низового откоса оценивается коэффи­циентом за­паса ус­тойчивости k _з . В результате расчета заданного от­коса требуется найти ми­ни­мальное значение k _з и сравнить эту вели­чину с k _{з. доп} , при этом должно быть соблюдено условие k _{з. мин} k _{з. доп} , где величину допускаемого коэф­фи­ци­ента за­паса k _з ._доп назначают в зависимости от класса капитальности соору­же­ния и ус­ловий работы откоса по таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Допускаемые коэффициенты запаса устойчиво­сти откосов

Сочета­ние нагрузок и воздей­ствий	Класс плотины
	I	11	Ш	IV
Основ­ные	1,30-1,25	1,20-1,15	1,15-1,10	1,10-1,05
Особые	1,10-1,05	1,10-1,05	1,05	1,05

Расчёт:

Определить коэффициент запаса устойчивости низового отко­са грунто­вой пло­тины. Грунт тела плотины - суглинок. В основании плотины присутст­вуют: супесчаный грунт мощностью 4,5 м и ниже суглинистый грунт. Конст­рукция поперечного профиля плотины ана­логична примеру раздела 2. Кри­вая депрес­сии принимается по расчет­ным данным в примере раздела 3. Класс капи­тально­сти сооружения III.

Расчет ведется по методу круглоцилиндрической поверхности графоанали­тиче­ским способом. Вычерчивается поперечный профиль плотины при усло­вии ра­венства горизонтального и вертикального масштабов. Прово­дится ос­редненная линия низового откоса А'В'. На профиль наносится кривая депрес­сионной по­верхности фильтрацион­ного потока в теле плотины.

Коэффициент запаса на устойчивость определяется как отно­шение суммы мо­ментов удерживающих сил к сумме моментов сдви­гающих сил:

(5.1)

Действующие силы определяются в следующей последова­тельности:

1 Строится прямоугольник ДЖЖ'Д'. Для построения из средины осредненного (линия А'В') откоса (точка Б) прочерчивается вертикаль и ли­ния под углом 85º и затем, пользуясь таблицей 5.2 вы­числяются радиусы БД и БЖ и проводятся дуги ДД' и ЖЖ'.

Таблица 5.2 - К построению кривой скольжения

Коэффици­ент от­коса т	1	2	3	4	5	6
	0,75	0,75	1,0	1,5	2,2	3,0
	1.5	1,75	2,3	3,75	4,8	5,5

БД=k ₁ ·Н_пл =0, 75*14,542=10,9 м;

БЖ=k ₂ ·Н_пл =1,75*14,542=25,45 м.

В секторе ДЖЖ'Д' выбираем центр скольжения О, из которого радиу­сом R очерчиваем кривую скольжения АГ с таким расчетом, чтобы она проходила между осью плотины и бровкой низового откоса пло­тины.

2 Делим массив откоса АА'В'ГА на вертикальные по­лосы шириной b = 0,1R . Разбивку полос начинаем с нулевой, которая располагается по обе сто­роны от вертикали, опущенной из точки О до пересечения с кривой скольжения АГ.

3 Для рассматриваемой полосы sin α равен ее порядко­вому номеру, поде­лен­ному на 10. Для полос, расположенных от нулевой полосы влево sin α - поло­жи­тельны, а для полос, расположенных вправо - отри­цательны. При этом, для пер­вой и последней полос sin α прини­мается в зависимости от доли полосы по от­ношению к полной ее ши­рине, например, в полосе 10 sin α =0,3, а в по­лосе -7 sin α = - 0,4 .

4 Вычисляется cos α формуле:

(5.2)

По оси полосы измеряются ее средние высоты: от поверхности отко­
са до линии депрессии для фунта плотины с естественной влажно­
стью h _ес.пл , от линии депрессии до линии основания - грунт плотины насыщен­ный водой h _нас.пл , от линии основания - высота насыщенных водой грунтов ос­нования в пределах расчетного массива h _{нас.осн 1} , h _{нас.осн 2} , h _{нас.осн 3} .

6 Приведенную высоту полосы определяем по формуле:

(5.3)

Значения объемного веса грунта принимаются по таблицам средних значе­ний физико-механических характеристик грунтов оснований и тела пло­тины