Крепление откосов

Курсовой проект

на тему:

«Плотина из местных материалов с паводковым водосбросом»

Выполнил:

студент гр.1101113

Замотаев Л.А.

Руководитель:

Круглов Г.Г.

Минск 2017

Содержание:

1. Компоновка сооружений гидроузла. 3

2. Плотина из грунтовых материалов. 4

2.1. Конструирование поперечного профиля и элементов плотины: гребня, берм, откосов, дренажа, противофильтрационных устройств и др. 4

2.1.1. Гребень плотины.. 4

2.1.2. Откосы плотины.. 6

2.1.3. Крепление откосов. 6

2.1.4. Противофильтрационные устройства. 7

2.1.5. Дренажные устройства. 8

2.1.6. Сопряжение тела плотины с основанием, берегами, и бетонными сооружениями. 8

2.2. Фильтрационные расчеты.. 9

2.3. Расчет устойчивости откосов. 11

2.3.1. Расчет устойчивости экрана и защитного слоя. 11

2.3.2. Расчет устойчивости низового откоса. 13

3. Водосбросное сооружение. 17

3.1. Выбор трассы водосброса. 17

3.2. Выбор состава и типов сооружений водосброса. 17

3.3. Гидравлические расчеты.. 17

3.3.1. Гидравлический расчет головной части. 17

3.3.2 Гидравлический расчёт быстротока. 20

4. Выбор схемы пропуска строительных расходов. 24

Литература: 25

Компоновка сооружений гидроузла

В состав гидроузла входит земляная плотина с экраном и паводковый водосброс в виде быстротока с искусственной шероховатостью, который располагается в теле плотины. Створ плотины выбирается с учетом топографических условий таким образом, чтобы плотина имела минимальную длину, а ось водосброса (перпендикулярная оси плотны) находилась в пределах русла.

Гребень плотины на отметке 176,10м, отметка нормального подпорного уровня 172м, высота плотины 18,6м. По гребню плотины проходит автомобильная дорога IV категории.

Грунт тела плотины — мелкий песок, основания и экрана— суглинок.

Ниже приведены принятые характеристики грунтов.

Таблица 1

Быстроток выполняется в виде бетонного лотка с прямоугольным поперечным сечением. Ширина быстротока постоянная

Быстроток размещается на низовом откосе.

Плотина из грунтовых материалов

Тело плотины отсыпается из мелкого песка, а противофильтрационные устройства (экран) — из суглинка, основные характеристики этих грунтов были приведены выше.

2.1. Конструирование поперечного профиля и элементов плотины: гребня, берм, откосов, дренажа, противофильтрационных устройств и др.

Гребень плотины

При устройстве по гребню плотины автодороги его размеры зависят от категории дороги. Так гребень плотины с автодорогой IV категории имеет следующие размеры:

Таблица 2

По краям гребня устраивается ограждение в виде надолб с шагом 5 м.

Отметка гребня плотины определяется путём нахождения величины - превышения гребня плотины над расчётным уровнем воды

;

где а - запас возвышения гребня плотины, принимаемый для всех классов плотин не менее 0,5 м;

- ветровой нагон воды в верхнем бьефе

Здесь - угол между продольной осью водоема и направлением ветра;

- расчетная скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью водоема, 22 м/с;

L=5000 м- длина разгона волны;

d- глубина воды в ВБ при расчетном уровне, 14,5м;

- коэффициент, зависящий от .

Окончательно принимаем .

- высота наката на откос волн обеспеченностью 1%, м.

.

Здесь - коэффициенты шероховатости и проницаемости откоса

- коэффициент, зависящий от заложения верхового откоса и расчетной скорости ветра .

Высота волны 1%-ной обеспеченности . k_1%=2,08

— средняя высота волны, которая зависит от безразмерных величин gt/V_wиgL/ V_w².

Возвышение гребня плотины определяется:

Таким образом, отметка гребня плотины:

Откосы плотины

Коэффициенты откосов т_ви m_нпри относительно небольшой высоте плотины назначают на осно­вании данных практики.

Для плотины высотой 18,6м. предварительно принимаем коэффициенты заложения откосов: верхового — m₁=3,0; низового — m₂=3,0.

Крепление откосов

Крепление земляных откосов устраивают для защиты их от сле­дующих воздействий: 1- размыва течением или волнением воды вбьефе; 2- разрушения льдом; 3- размыва фильтрационным пото­ком воды, вытекающей из тела плотины (из пор грунта), например при снижении уровня воды в бьефе или откате волн; 4- размыва дождевыми водами, стекающими по откосу плотины (низовому), а также по откосу берега в нижнем бьефе; 5- разрушения под воз­действием ветра; 6- прорастания растений с сильно развитой кор­невой системой; 7- проникания землеройных животных; 8- пуче­ния глинистого грунта в зимний период или усадки его летом, ког­да грунт надводной части откоса может пересыхать и давать тре­щины. С учетом перечисленных факторов, а также интенсивности их воздействия и устанавливают тип покрытия откоса.

Толщина монолитных железобетонных плит определяется из условия их устойчивости по формуле:

где k = 0,83

ρ_п = 2500 кг/м³ —плотность материала плиты.

Железобетонные плиты бетонируются по подготовке в виде однослойного обратного фильтра толщиной 40 см.

Верхней границей основного крепления является гребень плотины. Нижняя граница — на отметке 165,3м., заглубленной на величину под УМО. Нижняя граница облегченного крепления — меньше на величину H_кр от основного крепления, т.е отметка 157,5 м.

Низовой откос защищается от разрушения атмосферными осадками, посевом трав по слою растительного грунта толщиной 0,2 м.

Поиск по сайту: