гидротхнические сооружения му. Методические указания по курсовому проектированию по курсу Гидротехнические сооружения Часть 1 Проектирование грунтовых плотин для студентов специальностей водохозяйственного строительства Брест 2007
 Скачать 0.91 Mb.
|
|
/ м , , , k , q т т 3 61 0 82 0 746 0 746 0 = ⋅ = ⋅ = 5. Положение кривой депрессии определяют по уравнению Для построения кривой депрессии находим координаты точек, расчет сводим в таблицу. Таблица 10. Расчет координат депрессионной кривой X м 49,19 45 42 39 36 33 30 27 24 21 Ум 1,5 2,92 3,61 4,18 4,69 5,14 5,56 5,95 6,32 6,67 По полученным координатам строим кривую депрессии (см. рисунок 11). Рисунок 11. Поперечный профиль запроектированной грунтовой плотины 6. Проверим фильтрационную прочность грунтов тела плотины и основания по значению выходного градиента т 2 1 2 Η Υ 31 60 0 34 0 0 45 19 49 50 1 92 2 1 1 , I , , , , , x x У У l h I k n n n n вых = ≤ = − − = − − = = − − Δ Δ Так как условие выполняется то фильтрационная прочность грунтов тела плотины и основания будет обеспечена. 5.7. Статический расчет низового откоса плотины Низовой откос плотины больше всего является подверженным обрушению (сползанию, поэтому необходимо выполнить статический расчет его устойчивости. Для этого вычерчиваем поперечный профиль плотины в одинаковом вертикальном и горизонтальном масштабе (1:400) с указанием положения кривой депрессии (рисунок 12). Расчет устойчивости откоса ведем нам длины плотины. При определении коэффициента запаса все силы переносим на поверхность скольжения, кроме фильтрационной, которую учитываем как объемную. Расчет выполняем методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения графоаналитическим способом в следующей последовательности. Продлеваем линию низового откоса до пересечения с основанием - линия АВ. 2. Из точки В опускаем вниз вертикальную прямую и откладываем на ней расстояние равное высоте плотины Н пл = ∇ ГП- ∇ Дна.=159,00-148,30=10,70м и фиксируем его точкой С 3. Через точку Св сторону верхового откоса проводим горизонтальную линию и откладываем на ней расстояние равное 5·Н ПЛ =5·10,7=53,5м, фиксируя его точкой М 4. Затем через точку Ми точку А расположенную на бровке низового откоса проводим луч ММ, на котором выбираем центр скольжения О и радиус кривой скольжения таким образом, чтобы кривой скольжения был захвачен весь низовой откос и частично грунт основания (см п. 4.9 настоящих указаний. Причем, кривая скольжения должна проходить между осью плотины и бровкой низового откоса. Значение радиуса кривой скольжения определяем графически по расчетной схеме, рисунок 12, м. Разбиваем полученный сектор обрушения на отсеки шириной b=0,1R=3,0 м. Счет ведем от нулевого отсека, расположенного симметрично относительно перпендикуляра, опущенного из центра скольжения точка О к плоскости основания. Подсчет действующих сил проводим в таблице 11. Порядок заполнения таблицы изложен п настоящих указаний. Например, приведенная высота для полосы №6 определится из условия м , , , , , h h h гр нас . нас пр 15 5 8 24 25 11 1 1 5 4 1 1 где гр- объемная масса грунта тела плотины при естественной влажности, гр γ =18,9кН/м 3 ; нас - объемная масса водонасыщенного грунта полосы №6 тела плотины 25 , 11 ) 10 8 , 24 ( ) 24 , 0 1 ( ) ( ) 1 ( = − ⋅ − = − ⋅ − = в г нас n γ γ γ кН/м 3 ; n - относительная пористость грунта тела плотины, n=0,24. Угол внутреннего трения и удельное сцепление принимаются по зонам соответственно состоянию и физико-техническим характеристикам грунтов. Начиная с полосы №6, где кривая скольжения проходит по влажным грунтам, угол внутреннего трения и удельное сцепление уменьшаем на 30%, соответственно получим 0 21 = ϕ и C=1,75. По линии кривой скольжения выделяется две характерные зоны, это дуга кривой скольжения проходящая в грунтах естественного состояния (до кривой депрессии) и 32 часть кривой скольжения ниже кривой депрессии. Центральные углы 0 1 4 16, = β и 0 2 6 59, = β , определяем графически (см. рисунок 12). Длины дуг кривой скольжения определяются из зависимости мм Площадь фильтрационного потока в зоне массива обрушения, определяется как 2 41 , 82 0 , 3 47 , 27 м b h нас = ⋅ = ⋅ = Ω ∑ Коэффициент устойчивости грунтового массива обрушения по кривой скольжения, а значит и низового откоса в целом, определится из выражения 14 1 30 1 28 34 0 41 82 33 274 0 3 157 03 271 0 3 , , , , , , , , K у = ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ = где r - плечо действующей гидродинамической силы, определяется графически по расчетной схеме (см. рисунок 12), r м выходной градиент принят из результатов фильтрационного расчета, см. п, 34 , 0 = вых I Полученное значение устойчивости у больше допустимого, следовательно грунтовая плотина запроектирована правильно, устойчивость ее будет обеспечена. 33 Рисунок 12. Расчетная схема к статическому расчету низового откоса плотины 34 Таблица 11. Определение действующих сил на низовой откос плотины № полосы sinα cosα 1 h , м нас, м пр, м гр пр h γ α ⋅ ⋅sin гр пр h γ α ⋅ ⋅ cos ϕ tqφ гр пр tg h γ ϕ α ⋅ ⋅ ⋅ cos C, м C·l 8 0,8 0,60 2,00 - 2,00 30,24 22,68 13,09 7 0,7 0,71 4,38 - 4,38 57,95 58,78 30 0,58 33,91 2,50 26,17 65,42 6 0,6 0,80 4,50 1,10 5,15 58,45 77,94 29,90 5 0,5 0,87 3,78 2,35 5,18 48,94 85,15 32,67 4 0,4 0,92 3,05 3,35 5,04 38,13 87,70 33,65 3 0,3 0,95 2,39 3,94 4,73 26,85 85,01 32,62 2 0,2 0,98 1,95 3,889 4,27 16,12 79,00 30,11 1 0,1 0,99 1,25 3,83 3,53 6,67 66,04 25,34 0 0 1,0 0,15 4,00 2,53 0,00 47,83 18,35 -1 -0,1 0,99 - 2,78 1,65 -3,13 30,96 11,88 -2 -0,2 0,98 - 1,45 0,86 -3,26 15,98 6,13 -3 -0,3 0,95 - 0,78 0,46 -2,63 8,33 21 0,38 3,20 1,75 52,33 91,58 сумма 27,47 274,33 271,03 157 ЛИТЕРАТУРА 1. Волков ИМ, ПФ. Кононенко, ИК. Федичкин и др. Проектирование гидротехнических сооружений. - М, Колосс. Гидротехнические сооружения. Под общей редакцией В.П.Недриги., М, Стройизда- тельство 1983. - с. 3. Ларьков В.М. Водопропускные сооружения низконапорных гидроузлов ( с глухими плотинами ): Учебное пособие. - Ми Ураджай, 1990 . - с. 4. Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу "Гидротехнические сооружения " для студентов специальности 1511 - " Гидромелиорация ". Брест, 1986. - 32 с. 5. Природа Белоруссии. Популярная энциклопедия. - Мн. : " Белорусская советская энциклопедия " им. Петруся Бровки, 1986. - с. 6. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Плотины из местных материалов СНиП 2. 06. 05. - 84. М 1985. 36 Учебное издание Составитель Мороз Михаил Федорович, Водчиц Николай Николаевич МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по курсовому проектированию по курсу Гидротехнические сооружения Часть 1 Проектирование грунтовых плотин для студентов специальностей водохозяйственного строительства Ответственный за выпуск Мороз М.Ф. Редактор Строкач Т.В. Компьютерная верстка Корректор __________________________________________________________ Подписано к печати Формат грунтовая плотина |