Курсовая работа гидротехнические сооружения. Курсовой Пономарев Антон_ИГзс-04а-19. Курсовой проект по дисциплине Гидротехнические сооружения Тема Проектирование бетонной водосливной плотины на нескальном основании в составе средненапорного гидроузла

• Название: Курсовой проект по дисциплине Гидротехнические сооружения Тема Проектирование бетонной водосливной плотины на нескальном основании в составе средненапорного гидроузла
• Анкор: Курсовая работа гидротехнические сооружения
• Дата: 02.10.2022
• Размер: 1.32 Mb.
• Имя файла: Курсовой Пономарев Антон_ИГзс-04а-19.docx
• Тип: Курсовой проект; #709029
• страница: 4 из 5

4. Конструирование подземного контура и фильтрационные расходы

Задачи фильтрационных расчётов – следующие:

– определение фильтрационного расхода через основание плотины;

– определение эпюры фильтрационного противодавления на бетонную водосливную плотину;

– проверка фильтрационной прочности грунтов в основании водосливной плотины.

Расчёты фильтрации проводим для максимального фильтрационного напора



В нашем случае фильтрационный напор по формуле (4.1) составит

4.1 Выбор схемы подземного контура

Так как основанием плотины являются глина (2), в качестве противофильтрационных элементов принимаем понур. В данной схеме устройство шпунтовой завесы не требуется, так как плотина опирается на грунт Г3 (глина (2)).

Дренаж под плотиной устраиваем из песка.

Схема подземного контура представлена на Рисунке 4.1



Рисунок 4.1 – Схема подземного контура

4.2 Проверка фильтрационной прочности

В соответствии с СП 23.13330.2011 [3] критерием обеспечения общей фильтрационной прочности нескального основания является условие:



где – осреднённый фильтрационный градиент подземного контура,

– расчётное значение осреднённого критического градиента напора.

Осреднённый фильтрационный градиент определяется методом спрямлённой контурной линии по формуле [8, стр.61]



где – фильтрационный напор,

L – длина пути фильтрации вдоль подземного контура.

По формуле (4.2) осреднённый фильтрационный градиент

.

В соответствии с СП 23.13330.2011 [3] для глины [8, стр.62] критическое значение фильтрационного напора составляет

Проверим выполнение условия (4.1)

.

Условие выполняется, фильтрационная прочность грунта основания обеспечена.

4.3 Определение фильтрационного противодавления

4.3.1 Определение расчетной глубины зоны фильтрации

Расчетная глубина зоны фильтрации принимается по наименьшему из значений: по активной глубине области фильтрации или по действительной глубине до водоупора .

Так как под плотиной расположен только один грунт, то расчетная глубина зоны фильтрации принимается равной активной глубине области фильтрации.

Определим активную глубину области фильтрации по [5, табл. 3.3] в зависимости от отношения ( – горизонтальная проекция непроницаемой части подземного контура, – вертикальная проекция непроницаемой части подземного контура). При схема подземного контура является распластанной и . Тогда

4.3.2 Расчет фильтрации методом удлиненной спрямлённой контурной линии

В данном методе рассматривается фильтрация только вдоль подземного контура. При этом принимается, что она происходит равномерно, а потери на вход и выход эквивалентны потерям напора на длине .

Потери напора на том участке подземного контура определяются по формуле:



где – длина того участка;

– длина удлиненной спрямлённой линии подземного контура

Порядок расчетов, проводимых графически:

1. На горизонтальной прямой отложить длины участков подземного контура последовательно от верхнего бьефа к нижнему

2. Справа и слева отложить отрезки длиной , получив виртуальную длину подземного контура





3. В точке входа фильтрационного потока вертикально отложить фильтрационный напор и соединить его с точкой выхода потока. Получив эпюру фильтрационного давления, необходимо подправить ее на начальном и конечном участках, исключая из рассмотрения участки длиной .

4. Графически по эпюре определить напоры фильтрационного потока в любой точке подземного контура

Схема расчета представлена на Рисунке 4.2.



Рисунок 4.2 – Схема к расчету подземного контура методом удлиненной контурной линии



Рисунок 4.3 – Крепление конструкции крепления русла за водосливной плотиной

4.4 Определение фильтрационного расхода

При распластанной схеме подземного контура фильтрационный расход приближенно определяется, как расход в трубе, ограниченной сверху подземным контуром плотины, а снизу – водоупором:



где – коэффициент фильтрации грунта основания;

– длина удлиненной линии подземного контура;

– глубина активной зоны фильтрации, равная.

Коэффициент фильтрации для грунта основания равен .

Длина удлиненной линии подземного контура равна .

Глубина активной зоны фильтрации принимается удвоенной глубине активной зоны фильтрации.





Удельный фильтрационный расход по формуле (4.3) составляет



Полный фильтрационный расход :





Сравнив полученный фильтрационный расход с минимальным расходом через гидроузел, получаем, что:



Дополнительные противофильтрационные мероприятия принимать не требуется.

4.5 Определение фильтрации земляной плотины

Расчет фильтрации земляной плотины: