Исходные данные

3.3.2 Исходные данные

Курсовым проектом предусмотрено два типа расчета – на ЭВМ и вручную. Для расчета на ЭВМ потребуются следующие исходные данные:

¾  Высота плотины: Н = 13,2 м;

¾  Ширина гребня плотины: В = 10 м;

¾  Заложение верхового откоса: m₁ = 3,0;

¾  Заложение низового откоса: m₂ = 2,0;

¾  Глубина воды в верхнем бьефе: H₁ = 10,1 м;

¾  Глубина воды в нижнем бьефе: Н₂ = 0;

¾  Высота дренажной призмы: Н_др = 2,05 м;

¾  Заложение откоса дренажной призмы: m₃ = 1,5;

¾  Объемный вес грунта тела плотины при естественной влажности: g₁ = 2,71 т/м³;

¾  Угол внутреннего трения:

а) при естественной влажности: j₁ = 20 град.

б) в водонасыщенном состоянии: j₂ = 17 град.

¾  Удельное сцепление грунта тела плотины:

а) при естественной влажности: С₁ = 2,4 т/м².

б) в водонасыщенном состоянии: С₂ =2,1 т/м².

¾  Пористость грунта тела плотины: n₁ = 36%.

¾  Плотность грунта основания при естественной влажности: g=2,71.

¾  Угол внутреннего трения грунта основания:

а) при естественной влажности j₂=17 град.

б) в водонасыщенном состоянии j^,₃ =17 град.

¾  Удельное сцепление:

а) при естественной влажности: С₁=2,4 т/м².

б) в водонасыщенном состоянии: С=2,1 т/м².

¾  Пористость грунта основания n=36%

Для ручного расчета применяются те же исходные данные, что и для расчета на ЭВМ – меняется только объемный вес грунта:

Для первого: g₁ =2,71 т/м³; для второго: g₂ = (1-n₁)×(g_гт-g₀),

гдеg₀ – плотность воды: g₀ = 1 т/м³.

g₁ = (1-0,36)×(2,71-1) = 1,09 т/м³.

3.3.3 Коэффициент устойчивости для произвольной кривой обрушения

Для нахождения коэффициента устойчивости низового откоса строится расчетная схема. Для каждого фрагмента находятся значения sinα и cosα:

sinα = 0,1∙N_фр;

cosα=;

Определяются средние высоты составных частей каждого фрагмента, имеющие различные плоскости. Вес отсека определяется по формуле:

G_фр = ()∙b∙ 1пм;

Устанавливается сила трения, возникающая на подошве всего массива обрушения, равная сумме и соответствующая силе по фрагментам:

F = G_фр∙ tgφ ∙ cosα

Составляющая веса массива обрушения:

Т = G_фр∙sinα

Фильтрационная сила учитывается как объемная:

где W – вес фигуры массива обрушения, насыщенного водой

W = ω∙Y_ср∙1 пм ∙g₀ , т,

где ω – площадь фигуры массива обрушения насыщенного водой;

Y_ср – градиент, равный 0,21 (был определён ранее);

r – плечо силы;

R – радиус кривой обрушения.

Находится коэффициент устойчивости:

Расчёты сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 – Определение значений F и Т.

w = 72 м²; Y_ср= 0,21;

W = 72∙0,21∙1,0 = 15,12 т;

 т.

Сила сцепления определяется следующим образом:

, т/м (23)

Где С_i – удельное сцепление грунта;

l_i – длина кривой обрушения в данном грунте.

Таким образом:

 т/м;

.