24837 (Бетонная водосбросная плотина), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Бетонная водосбросная плотина", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "геология" из 2 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "геология" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "24837"
Текст 2 страницы из документа "24837"
Vс=Q/(Bc·hc)= 448,8/(40·0,75)=15 м/с – скорость течения в сжатом сечении;
hc=0,75 м – глубина в сжатом сечении.
Для снятия фильтрационного давления на водобойную плиту под ней устраивают плоский дренаж с обратным фильтром. Профильтровавшаяся вода через дренажные колодцы отводится в НБ. Дренажные колодцы имеют диаметр 1 м и располагаются в шахматном порядке через 5 м в ряду с расстоянием между рядами 5 м.
Плиту водобоя отделяют конструктивным швом от тела плотины. В свою очередь, водобойная плита разрезается вдоль течения продольными вертикальными температурно-осадочными швами, которые совпадают с осями быков.
3.7 Конструкция рисбермы
Конструкция рисбермы гибкая, при возможных деформациях русла сохраняет свою прочность. Рисберма выполняется из сборных железобетонных плит толщиной 0,5 м и проницаема для фильтрационного потока выходящего в НБ. Плиты с размерами 3х4 м укладываются в шахматном порядке, длинной стороной по течению.
Концевой участок рисбермы выполняется в виде предохранительного ковша с заложением верхового откоса 1:4. Ковш загружается галькой крупностью 30÷100 мм.
В пределах рисбермы подводная часть берегового откоса крепится аналогично самой рисберме.
3.8 Конструкция быков
Толщина быков (перегородок между трубами) – 2 м. Отметка верха быков назначается с учетом отметки гребня глухой плотины, наличия мостового перехода и его габаритов по высоте. Исходя из этих условий, высота быка принимается на 2 м выше ФПУ.
10м
2м
Длина быка назначается из условия размещения транспортного моста. Ширина проезжей части моста определяется его габаритом и шириной тротуаров. Габарит моста Г‑8, ширина проезжей части – 6 м, ширина тротуаров 2х0,75 м, ширина полос безопасности 2х1,0 м.
С учетом выше сказанного длина быка Lб=10 м.
3.9 Конструкция береговых устоев
Лицевая грань устоев в пределах водослива делается аналогичной граням быков.
Береговой устой состоит из трех частей: вертикальной продольной стенки, параллельной быкам на всю длину водослива; верховой и низовой сопрягающих стенок.
Продольная вертикальная стенка объединяется с водосливной частью плотины в единую конструкцию. Отметка гребня вертикальной продольной стенки равна отметке верха быка.
Верховой и низовой открылки выполняются в виде уголковых подпорных стен. Продольная стенка отрезается от открылков конструктивными швами, которые в свою очередь разрезаются температурно-осадочными швами на секции длиной 10 м. Водонепроницаемость швов обеспечена при помощи гидроизоляционных шпонок. Верховые и низовые открылки расширяются в плане под углом 11о. Толщина открылков по верху – 0,5 м.
4. Расчет фильтрации в основании бетонной плотины
Фильтрация под плотиной является напорной.
На подошву плотины действуют взвешивающее и фильтрационное давление. Суммарное давление (противодавление) на подошву плотины вычисляется по формуле:
γ – удельный вес воды;
l=1 м – длина расчетной секции плотины;
Sвз, Sф – площадь эпюры взвешивающего и фильтрационного давления, соответственно;
α2 – коэффициент эффективной площади противодавления.
Фильтрационный расчет подземного контура плотин на нескальном основании выполняется по методу коэффициентов сопротивлений. Подземный контур приводится к расчетной схеме путем исключения различного рода деталей, существенно не влияющих на результаты расчета. Расчет выполняется на 1 погонный метр плотины.
Глубина активной зоны фильтрации определяется по зависимости:
– при 
l0 – длина горизонтальной проекции подземного контура;
S0 – длина вертикальной проекции подземного контура.
Так как Тд= ∞ > Т’ак=15,78 м, то Т’рас = Т’ак=15,78 м.
Схематизированный подземный контур разбивается на ряд участков, для которых вычисляются коэффициенты сопротивления.
-
Плоский вход и уступ.
-
Горизонтальный участок 1.
-
Уступ.
-
Горизонтальный участок 2.
Т. к. 
, то 
-
Шпунт.
-
Горизонтальный участок 3.
Т. к. , то 
-
Уступ и плоский выход.
Сумма коэффициентов сопротивления всех участков контура 
Потеря напора на каждом участке контура определяется по зависимости: 
, а каждая следующая ордината эпюры фильтрационного давления определяется путем вычитания из предыдущей ординаты потерь напора на рассматриваемом участке.
Фильтрационная прочность грунта будет обеспеченна при выполнении условия 
.
Контролирующий градиент: 
.
Допустимый градиент: 
.
5. Расчеты плотины на устойчивость и прочность
5.1 Нагрузки и воздействия на плотину
В основное сочетание нагрузок входят: собственный вес плотины с учетом веса находящихся на ней постоянных устройств, гидростатическое, фильтрационное и волновое давления воды, активное давление грунта и давление наносов со стороны ВБ.
Нагрузки определяются для выделенной расчетной секции. Длина расчетной секции равна 1 м.
Собственный вес плотины находится путем разбивки поперечного профиля плотины на ряд элементов правильной формы, определения их объема и умножения на удельный вес бетона. Аналогично определяется пригрузка воды и грунта.
Гидростатическое давление воды определяется обычными методами гидравлики. Так сила гидростатического давления со стороны ВБ равна 
;
Со стороны НБ – 
.
Для определения волнового давления необходимо знать расчетную высоту волны h в ВБ.
Высота волны 1%-й обеспеченности 
. k1%=2,1
– средняя высота волны, которая зависит от безразмерных величин gt/Vw и gL/ Vw2.
Vw=19 м/с – расчетная скорость ветра на высоте 10 м над уровнем водоема.
L=6000 м – длина разгона волны.
Сила волнового давления равна 
Активное давление грунта (гор. составляющая):
Давление наносов со стороны ВБ:
Сила взвешивающего давления: .
Сила фильтрационного давления: .
В соответствии со СНиП 2.06.06–85 коэффициенты надежности по нагрузке принимаются равными единице, следовательно, расчетные нагрузки будут нормативными.
5.2 Определение контактных напряжений
Определение нормальных напряжений на контакте бетонная плотина – основание необходимо для расчета прочности сооружения, а также оценки несущей способности основания.
Расчет удобно выполнять в табличной форме.
| Наименование сил | Буквенное обозначение | Расчетные формулы | Величина силы, кН | Плечо, м | Момент относительно т. О, кН·м |
| Собственный вес плотины | Р1 | 0,5*10*7,4*1*24 | 888 | -1 | -888 |
| Р2 | 0,5*7,4х5*1*24 | 444 | -4,3 | -1909,2 | |
| Р3 | 10*4*1*24 | 960 | -1 | -960 | |
| Р4 | 0,5*2*3*1*24 | 72 | -6,7 | -482,4 | |
| Р5 | 2*2*1*24 | 96 | -7 | -672 | |
| Р6 | 1*2*1*24 | 48 | -5 | -240 | |
| Р7 | 0,5*1*1*1*24 | 12 | -3,7 | -44,4 | |
| Р8 | 0,5*1*1*1*24 | 12 | 3,7 | 44,4 | |
| Р9 | 4*3,6*1*24 | 345,6 | 6 | 2073,6 | |
| Р10 | 0,5*2*1,4*1*24 | 33,6 | 4,5 | 151,2 | |
| Пригрузка воды в ВБ | GВБ | 0,5*(11+8)*2*1*9,81 | 186,39 | -7 | -1304,73 |
| Пригрузка воды в НБ | GНБ | 0,5*4*1,4*1*9,81 | 27,468 | 6,7 | 184,0356 |
| Пригрузка грунта | Gгр | 0,5*1*1,6*1*2,66 (1–0,4) | 1,2768 | -7,7 | -9,83136 |
| Сумма | 3126,3348 | ||||
| Сила взвешивающего давления | Wвз | (4*16+1*9)*1*9,81 | 716,13 | 0 | 0 |
| Сила фильтрационного давления | Wф | (2*5,37+3 *1,67)*1*9,81 | 154,5075 | -6,2 | -957,9465 |
| Сумма | 870,6375 | ||||
| Сила гидростат. давления со стороны ВБ | W1 | 0,5*132*1*9,81 | 828,9 | 4,4 | 3647,358 |
| Сила волнового давления | Wв | 0,5*9,8*0,9*1*9,81 | 43,2621 | 11,4 | 493,18794 |
| Сила активного давления грунта | Еа | 0,5*15,7* 3,62*tg2(45–30/2)*1 | 33,91 | 1,2 | 40,692 |
| Давление наносов | Ен |
| 3 | 4 | 12 |
| Сумма | 909,1 | ||||
| Сила гидростат. давления со стороны НБ | W2 | 0,5*52*1*9,81 | 122,6 | -1,6 | -196,2 |
| Сумма | 122,625 | Сумма М | -1018,2343 | ||
Нормальные напряжения в основании плотины определяются по формуле внецентренного сжатия:
.
