Статический расчет низового откоса плотины.

Низовой откос грунтовой плотины за счет постоянного действия фильтрационного потока, атмосферных осадков и других нагрузок имеет высокую вероятность потери ус­тойчивости. Расчет его устойчивости ведут при заданных физико-механических характе­ристиках фунта тела плотины и основания, известных геометрических размерах попе­речного профиля плотины и построенной по результатам фильтрационных расчетов кривой депрессии. Нормами проектирования допускается проведение расчета устойчи­вости низового откоса методом кругло цилиндрических поверхностей скольжения. В ре­зультате расчета определяется минимальное значение коэффициента устойчивости К_у, который должен быть равен или больше нормативного.

К_у= К_н ,где  - сумма моментов удерживающих и сдвигающих сил; к_н- норматив­ный коэффициент устойчивости, зависит от сочетания нагрузок и воздействий, а также класса капитальности сооружения. Расчет выполняется в условиях плоской задачи, когда рассматривается отрезок плотины длиной, равной единице. Для определения коэффициента устойчивости все силы, кроме фильт­рационной имеющей, объемную характеристику переносим на поверхность скольжения. Подсчет действующих сип выполняем графоаналитическим способом. Для определения центра кривой скольжения проводим среднюю (осреднение производится в случаях наличия на откосе берм или разных заложений откоса) линию низового откоса до пересечения ее с плоскостью основа­ния в точке В. Из точки В опускаем перпендикуляр, на котором откладываем отрезок, равный высоте плотины Н_пл=  ГП- Дна. Из точки С, параллельно плоскости основания плотины откладывается отрезок МС = 5 • Н_пл. Из точки М через точку А гребня плотины со стороны ни­зового откоса проводим луч, на котором и вокруг которого выбираем точку О и радиусом Rпроводим кривую скольжения таким образом, чтобы она проходила между точкой А и осевой линией плотины, захватывая при этом часть основания в зоне дренажа. Массив предполагаемого обрушения, ограниченный снизу кривой скольжения, а сверху - линией откоса, разбиваем на отдельные полосы шириной b =0,1 R . Каждой полосе присваивается номер. Для определения нулевой полосы из центра кривой скольжения О опускается перпендикуляр на линию скольжения. Подсчет действующих сил проводим в таблице, порядок заполнения которой следующий:

1. Синус α для рассматриваемой полосы равен ее порядковому номеру, поделенному на 10. Для полос, расположенных от нулевой полосы влево, sinа положительные, а для полос расположенных вправо - отрицательные. При этом для первой и последней полос sinα принимается в зависимости от доли полосы по отношению к полной ее ширине.

2. Косинус αвычисляется по формуле: cosa= . 

3.Грунты в пределах полосы имеют различные характеристики, поэтому: h₁ - мощ­ность грунта находящегося в естественном состоянии, до линии депрессии; h_нас1 - мощ­ность фунта во влажном состоянии, ниже линии депрессии. Если грунт тела плотины и основания разные, то в пределах полосы возможно от плоскости основания до кривой скольжения определяется h_{Hac 2}.

4. Приведенную высоту полосы определяют по формуле:h_пр= h₁ + h_нас1* + h_нас2*

где - объемная масса фунта тела плотины при естественной влажности;  - объемная масса взвешенного и насыщенного фунта тела плотины и грунта в основания, =(1-n)( ), где п- относительная пористость соответствующего грунта.

5. Угол внутреннего трения φ и удельное сцепление С принимаются по зонам соответст­венно состоянию и физико-техническим характеристикам фунтов.

6. Длина дуги кривой скольжения характерной зоны определяется по формуле: l_i= πRβ_i/180, где β_i- центральный угол дуги скольжения i - той характерной зоны.

Коэффициент устойчивости (с использованием результатов расчетов таблицы) оп­ределяется по развернутой формуле:

К_у=  , где Ω - площадь фильтрационного потока в зоне cползаемого массива, определяется Ω=h_нас*b, r - плечо действующей гидродинамической силы определяется графиче­ски по расчетной схеме.

 

42(45).Ковшовый водосброс. Конструкция и расчёт.

В состав входит:

- ковш,

- водоотводящий трубопровод,

- устройство для гашения кинетической энергии потока,

- водоотводящий канал.

1 Гидравлический расчет водоотводящего канала

Водоотводящий канал устраивается за водосбросом и отводит воду в русло реки.

Полученное сечение канала принимаем прямоуг. Гидравлический расчет заключается в определении параметров поперечного сечения канала.

Исходные данные:

Расчётный расход: Qp, м3/с

Уклон дна: i=( 1- 2)/L

Гидравлический расчёт канала выполняем по методу Агроскина, принимаем глубину канала h

Определяем функцию:

По

Проверяем устойчивость русла канала на размыв, для чего определяем фактическую среднюю скорость в канале:

v=Qp/w= Qp/(b+mh)h, м/с

Так как V>[V], то будет наблюдаться размыв канала. Поэтому предусматриваем сборное крепление ж/б плитами.

2 Конструктивный и гидравлический расчет водосброса.

lт=[( г.п.- 1)(m1+m2)+bгр+3)]/Cos30, м

Исходные данные:

Расчётный расход: Qp, м3/с

Расчётный напор на гребне водослива ковша: H, м

Расчётный напор на водосбросе: z, м

Материал труб транзитной части: ж/б

Длина трубопровода: lт, м

L=1,25 K Qp/mб(2g)0.5H3/2

1,25 – коэф., учитывающий возможность загрязнения решётки

K - коэф., учитывающий влияние решётки на входное отверстие ковша

K=(a+c)/a

б - коэф. подтопления водослива, табл.6,

L=1,25 K Qp/mб(2g)0.5H3/2, м

Обозначаем габаритные размеры входной части ковша, приняв очертание прямоугольным.

Принимаем круглое поперечное сечение диаметром.

Определяем скорость воды в трубопроводе:

vт=Qт/wт, м/с

где :wт – площадь: wт=πr². Qт= Qп, м3/с

Определяем суммарные потери напора на сооружении.:

=0,3; =0,2

 

48.При каком уклоне местности отдают предпочтение пректу сопрягающего соор-я в виде перепада:i >0,25%₀.

68.При каком уклоне местности отдают предпочтение пректу водопроводящего соор-я в виде канала:

i=0,0002-0,0008%₀.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: