2.2.7 Проектирование ПФУ в теле и основании плотины

В грунтовых плотинах, теле которых выполнено из водопроницаемых грунтов, применяются противофильтрационные устройства.

Назначение их – уменьшить фильтрационные потери воды через тело плотины, а также повысить устойчивость низового откоса.

Основные противофильтрационные устройства в теле плотины – ядра, экраны диафрагмы. Для создания их применяют суглинки, глины, глинобетон, торф, находят применение и битумные составы, асфальтобетон, бетон и полимерные плёнки.

Плотина устраивается из малопроницаемого грунта (супесь) с

kф осн=0,3 = kф т, , ПФУ в теле плотины не устраиваем.

В основании грунтовых плотин часто залегают водопроницаемые скальные или нескальные грунты. Фильтрация через них может приводить к потерям воды из водохранилища, а также к опасным фильтрационным деформациям и, как следствие, к неравномерным осадкам основания и разрушению плотины. ПФУ в основании снижают фильтрационные расходы и обеспечивают фильтрационную прочность основания. ПФУ могут быть глухими (доходят до водоупора) или висячими (не доходят до водоупора).

Так как в основании плотины находится ПФУ в виде замка (зуб из связных грунтов до водонепроницаемого слоя с врезкой в последний на 0,5 – 1м) с коэффициентом фильтрации  (суглинок), который в несколько десятков раз меньше коэффициента фильтрации основания, то фильтрацией через основание плотины пренебрегаем. Расчётной схемой в таком случае будет плотина на водоупоре.

Описание: зуб из суглинка

 

2.2.8 Расчёт фильтрации в теле и основании плотины

В соответствии со СНиП 2.06.05—84 фильтрационные расчеты следует выполнять для определения:

1.  фильтрационной прочности тела плотины, ее основания и берегов;

2.  расчета устойчивости откосов плотины и берегов;

3.  обоснования наиболее рациональных и экономичных форм, размеров и конструкций плотины, ее противофильтрационных и дренажных устройств.

В ходе выполнения расчетов, определяют:

1.  положение депрессионной кривой;

2.  фильтрационный расход воды через тело плотины и ее основание;

3.  скорости и градиенты напора фильтрационного потока в теле плотины, основании, а также в местах выхода фильтрационного потока в дренаж, в нижний бьеф, в местах контакта грунтов с различными характеристиками и на границах противофильтрационных устройств.

Фильтрационные расчёты грунтовых плотин ведут при следующих допущениях:

1.  грунт тела плотины принимается однородным и изотропным;

2.  водоупор считается водонепроницаемым и горизонтальным;

3.  рассматривается плоское движение фильтрационного потока, поэтому расчет ведем на один погонный метр;

4.  движение фильтрационного потока подчиняется закону Дарси.

В данном проекте расчёт производим по методу Замарина Е.А.

Ординаты кривой депрессии  при указанном на схеме, приведённый на рисунке 10, положение центра координат – точка  (при наличии воды в нижнем бьефе, т.е. при ) определяются по уравнению:

где  - глубина воды перед плотиной при НПУ

,


 - глубина воды со стороны нижнего бьефа при  

,

 - текущая координата;

 - расчётная длина, определяемая по выражению:

 - коэффициент, принимаемый равным 0,3…0,4;

 - длина захода кривой депрессии в дренаж, определяемая по выражению:

 - длина, определяемая по чертежу на миллиметровке; эта длина отсчитывается от уреза воды при НПУ до начала пересечения уровня воды нижнего бьефа с внутренним откосом дренажной призмы, .

При этом центр координат размещается на уровне верхнего бьефа на расстояние  от пересечения уровня воды верхнего бьефа при НПУ с верховым откосом тела плотины.

Для построения кривой депрессии задаемся значениями  в пределах от 0 до , а полученные значения ординат заносим в таблицу 5.

Таблица 5

Таблица для построения кривой депрессии

0 2 4 6 10 15 20 25 30 35 40 50 55

0 11,78 10,56 11,33 10,86 10,24 9,6 8,87 8,11 7,26 6,3 3,68 0,7

По полученным результатам на поперечном профиле плотины наносим депрессионную кривую (рис.7), положение которой исправляем визуально в месте её примыкания к верховому откосу пунктирной линией.

Фильтрационный расход через тело плотины  определяется по формуле Дюпюи:

где  - коэффициент фильтрации грунта тела плотины (принимается в соответствии с колонкой 8 таблицы задания на проектирование),

 - глубина воды со стороны нижнего бьефа,

Так как кривая депрессии приближается к низовому откосу ближе, чем на 2 м, то следует спроектировать дренаж в виде сочетания комбинированного и ленточного дренажа.


Фильтрация через основание плотины:

Т – активная глубина фильтрации

Суммарный фильтрационный расход:


Информация о работе «Гидроузел с плотиной из грунтовых материалов»
Раздел: Строительство
Количество знаков с пробелами: 69438
Количество таблиц: 6
Количество изображений: 18

Похожие работы

Скачать
99056
16
20

... - плотность воды; V - объем защемленного в грунте воздуха в долях 1,0 (в глине 0,03, суглинке 0,04, супеси 0,05, лёссе 0,07); Wрасч - расчетная влажность грунта (в долях 1,0). Обычно в каменно-земляных плотинах 1 и 2 классов расчетное значение плотности глинистого грунта при укатке γсухрасч принимается не менее γсухмакс по стандартному Проктору. Вместо формулы (6.69) для определения ...

Скачать
193255
15
1

... , чрезвычайные ситуации на которых могут привести к большим человеческим жертвам и значительному материальному ущербу. 2.  Для расчета последствий чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях Павловской ГЭС, проведена оценка состояния сооружений и рассмотрено местоположение данного объекта. Показано, что некоторые сооружения Павловского гидроузла находятся в изношенном состоянии, ...

Скачать
43932
3
0

... гидротехнических сооружений: - обеспечение безопасного забора воды из источника водоснабжения, наблюдение и уход за гидротехническими сооружениями и обеспечение их сохранности (от воздействий льда, воды, деформаций грунта и пр.); - Ремонт, восстановление, реконструкция гидротехнических сооружений; - борьба с потерями воды в прудах и каналах; - разработка и осуществление мероприятий по пропуску

Скачать
57687
26
7

... 164,54 — Таким образом, для дальнейшего проектирования с учетом округления принимаем ▼Гр=165м   6.2 Построение диспетчерского графика водохранилища многолетнего регулирования   После того как запроектирована водохозяйственная система, определены ее основные технико-экономические показатели, основной задачей становится определение режима её функционирования в течение пускового периода ...

0 комментариев


Наверх