4.8. Розрахунок фільтраційної міцності земляних гребель
Перевірка фільтраційної міцності тіла греблі проводиться для перерізу, для якого виконано фільтраційні розрахунки. Щоб оцінити фільтраційну міцность тіла греблі, необхідно перевірити умову:
,
де - діючий середній градієнт напору, - критичний градієнт, який для попередніх розрахунків вибирається по таблиці.
Для суглинка = 8,0; γн = 1,1.
= = 7,27,
1,50 ≤ 17,27 - умова виконується.
Мета розрахунку – знаходження із можливих поверхонь зсуву найбільш небезпечної, яка характеризується мінімальним відношенням узагальнених граничних сил опору до активних зсуваючих сил.
Критерієм стійкості є збереження для найбільш небезпечної призми обвалення нерівності , де - коефіцієнти відповідно надійності споруди, поєднання навантажень і умов роботи, значення коефіцієнта стійкості знаходиться за формулою .
Одержаний в результаті розрахунку мінімальний коефіцієнт стійкості kc не повинен перевищувати значень, які рекомендуються, для IV класу kc=1,05.
Таблиця 4.3
Фізико-механічні властивості ґрунтів
Ґрунт | ρпр, т/м3 | ρs, т/м3 | n | Природна вологість | Повне насичення | ||
С,кПа | φ˚ | С,кПа | φ˚ | ||||
Дрібні пісоки | 1,98 | 2,66 | 0,29 | 30 | 21 | ||
Супісок | 1,74 | 2,70 | 0,40 | 8,0 | 35 | 3,5 | 20 |
Суглинок | 1,80 | 2,71 | 0,39 | 20,0 | 35 | 10,0 | 19 |
Значення радіусів та знаходимо за формулами:
RB=k1. Hгр ; RH=k2. Hгр ,
де k1 і k2 – коефіцієнти значення яких залежить від середнього коефіцієнта закладання укосу mср, для нашого випадку k1=1,60 і k2=2,80.
RВ = 1,60 × 10,30 = 16,35 м; RН = 2,80 × 10,30 = 28,62 м
Значення R1 знаходимо по залежності:
м
Для подальших розрахунків складаємо таблицю (таблиця 4.5.) і запишемо для пронумерованих відсіків значення sin і cos з урахуванням знаків.
Приведені значення висоти відсіку hпр знаходимо по залежності:
;
, , - частини висот відсіку, насичені водою;
,,, - щільність грунтів відсіків, насичених водою;
- щільність грунту.
; ,
де n- пористість грунту;
- щільність твердих частинок грунту;
- густина води;
е – коефіцієнт пористості.
; ;
.
Таблиця 4.4
Характеристики грунтів
Грунт | е | rнас | rнас/rпр |
Крупні пісоки | 0,41 | 1,18 | 0,66 |
Середні піски | 0,64 | 1,04 | 0,58 |
Суглинок | 0,27 | 1,37 | 0,65 |
Площа масиву обвалення яка обмежена кривою депресії , частиною кривої ковзання і вертикаллю, яка проходить через точку перетину кривої депресії з внутрішнім укосом дренажу:
А1=130,11м2.
В межах тіла обвалення АВСДА на частину насипу діє гідродинамічна сила Ф, значення якої визначається за залежністю:
= кН
і — середній градієнт площі (похил кривої депресії):
і=
Віддаль по нормалі до напрямку дії сили Ф від центру ковзання – це плече сили, яке дорівнює r=19,15 м.
Знайдемо коефіцієнт стійкості по залежності:
=
Одержане значення kc=1,48 більше нормативного kн =1,05 для споруд IV класу.
Отже, умова фільтраційної міцності виконується.
Схема до розрахунку стійкості низового укосу греблі зображена на рис. 4.5.
V. Водоскидна споруда
0 комментариев