Реферат: Строительство гидротехнического сооружения

Для настоящего распределения грунтов тела плотины и основания вы­браны характеристики, показанные в таблице 5.3.

Каждой области с выбранными φ и с вдоль кривой скольже­ния отвечает соот­ветствующий центральный угол β _i . Общая длина дуги кривой скольжения скла­дывается из длин участков l_i :

(5.4)

Таблица 5.3 - К построе­нию кривой скольжения

Наимено­вание грунта	Объ­емный вес, т/м3		Угол внут­реннего тре­ния		Удель­ное сцепление, т/м
	γестеств	γнасыщ	φестеств	φнасыщ
Суглинок тела пло­тины	1,8	1,11	26	19	3
Супесь основа­ния	1,7	1	25	20	0,3
Супесь основа­ния	1,7	0,94	27	22	0,4
Суглинок осно­ва­ния	1,8	1,11	27	20	3

Расчеты по формулам 5.1 - 5.4 сводятся в таблицу 5.4. В таб­лице 5.4 также вы­полняются промежуточные расчеты с получением значений необхо­димых для окончательного вычисления коэффициен­та устойчи­вости низового откоса.

8 К числу сил, сдвигающих низовой откос, относится сила ΩΙ - гид­родина­миче­ского давления определяемая площадью фильтрационного потока Ω в зоне опол­зающего массива и средним уклоном фильтра­цион­ного потока Ι в этой зоне.

(5.5)

(5.6)

где , - параметры гра­диента фильтрационного потока в зоне спол­заю­щего массива.

Площадь фильтрационного потока Ω определяется суммиро­ванием пу­тем насыщенных высот полос по полосам обрушаемого мас­сива (графы 5 - 8 таб­лицы 5.4) и умножением на ширину полосы.

В ходе графических построений вектор силы гидро­динамиче­ского давле­ния проводится через центр тя­жести фигуры, ограничен­ной депрессион­ной кривой и кривой скольжения. Относительно цен­тра скольже­ния О опреде­ляется плечо силы r .

Величину коэффициента запаса на устойчивость определяем по фор­муле 5.7:

(5.7)

Полученное значение коэффициента запаса удовлетворяет нормаль­ным усло­виям работы сооружений III класса. Однако, при выполне­нии единствен­ного расчета нельзя сделать вывод о том, будет ли по­лученное значение коэффи­циента устойчивости минимальным. В практике проектирования с до­пускае­мым значением коэффициента запаса сравнивается минимальное значе­ние k _{з мин} , полученное в ре­зультате расчетов по нескольким кривым скольжения.

Таблица 5.4 - Расчет действующих сил

Номер по­лосы	sin α	cos α	h ес.пл .	h нас.пл .	h нас . осн . 1	h пр	h пр sin α	h пр cos α	φ	tgφ	h пр cos α tgφ	c	l	cl , m
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
10	0,3	0,94	2,2	-	-	2,2	0,66	2,068	30	0,57	1,18	1	7.36	7,36
9	0,9	0,436	6,6	0	0	6,6	5,94	2,9	30	0,57	1,65
8	0,8	0,6	7	4,2	0	9,1	7,28	5,46	20	0,36	1,97	0,5	17,39	8,695
7	0,7	0,714	6,2	7,2	0	9.8	6,86	6,9	20	0,36	2,48
6	0,6	0,8	5,4	6,6	3	10,2	6,12	8,16	15	0,27	2,2	3	64,8	194,4
5	0,5	0,866	5,2	6,2	4,8	10,7	5,35	9,3	15	0,27	2,5	3	64,8	194,4
4	0,4	0,917	4	6	6,4	10,2	4,08	9,36	15	0,27	2,53	3	64,8	194,4
3	0,3	0,954	3,4	4,4	7,4	9,3	2,79	8,97	15	0,27	2,42	3	64,8	194,4
2	0,2	0,980	2,8	4,8	8,4	9,4	1,88	9,2	15	0,27	2,48	3	64,8	194,4
1	0,1	0,995	2,2	4,2	8,8	8,7	0,87	8,7	15	0,27	2,35	3	64,8	194,8
0	0	1	0	0	9	4,5	0	4,5	15	0,27	1,2	3	64,8	194,8
-1	-0,1	0,995	0	0	8,8	4,4	-0,44	4,38	15	0,27	1,18	3	64,8	194,8
-2	-0,2	0,980	0	0	8,4	4,2	-0,84	4,12	15	0,27	1,11	3	64,8	194,8
-3	-0,3	0,954	0	0	7,4	3,7	-1,11	3,53	15	0,27	0,95	3	64,8	194,8
-4	-0,4	0,917	0	0	6,4	3,2	-1,28	2,93	15	0,27	0,79	3	64,8	194,8
-5	-0,5	0,866	0	0	4,8	2,4	-1,2	2,08	15	0,27	0,56	3	64,8	194,8
-6	-0,6	0,8	0	0	3	1,5	-0,9	1,2	15	0,27	0,33	3	64,8	194,8
-7	-0,7	0,9	0	0	2	1	-0,4	0,9	15	0,27	0,22	3	64,8	194,8

∑ h _нас.пл =43,6 ∑ h _{нас.осн . и пл.} =132,2 ∑ l =89,55

∑ h _{нас.осн . 1} =88,6 ∑ h _пр cos α tgφ =28,1

∑ h _пр sin α =35,66 ∑ cl =210,455

6 ТРУБЧАТО-КОВШОВЫЙ ВОДОСБРОС

Трубчато-ковшовый водосброс состоит из входной части, напорных труб и устройства гашения энергии в нижнем бьефе. Рекомендуется проектировать при Q =20 -30 м³ /с.

Входная часть представляет собой водослив практического профиля боль­шой ширины с подходом с торца и с боков. Если верх водо­слива находится на отметке нормального подпорного уровня, то со­оружение работает как во­дос­брос автоматического действия.

За водосливным порогом устраивают ковш, в нижней части которого раз­ме­щаются входные отверстия труб.

Для водосброса обычно применяют железобетонные или асбестоцемент­ные трубы. Трубы укладывают на подготовку из тощего бе­тона толщиной 0,2 - 0,4 м. Для предупреждения сосредоточенной фильтрации вокруг труб укладывают глину или глинобетон.

Водосброс трассируется по пойме водотока (не по насыпному грунту пло­тины).

Гидравлический расчет сводится к определению ширины водослива, потерь напора в трубах и определению размеров водобойного колодца.

Ширина водослива:

(7.1)

где с - коэффициент подтопления (рисунок 7.1);

т - коэффициент расхода;