Фильтрационный расчет плотины

Целью фильтрационного расчета является построение кривой дипрессии и определение удельного фильтрационного расхода через основание и тело плотины.

Требуется выполнить фильтрационный расчет и построить кривую депрессии.

. Определение расстояния ЕН для установления раздельного сечения.

ЕН, где Е - опытный коэффициент.(0,3/0,4)

 

ЕН=0,3х9,5=2,85м

 

. Находим расстояние от раздельного сечения до подошвы низового откоса плотины.

= (EH + d) m₁+в+ Нпл* m₂ ,где

 

 

EH- расстояние для установления раздельного сечениязапас высоты плотины- заложение верхового откоса- заложение низового откоса

Нпл- высота плотины

в- движение по гребню

=(2,85=0,86)*3+6+10,36*2,5=43,05.

 

. Определяем расстояние - место выхода кривой депрессии на низовой откос.

₁=L/m ₂ - L²/m₂²-H²

расстояние от раздельного сечения до подошвы низового откоса

²=43,03²=1851,5809

₂- заложение низового откоса

₁=43,03/2,5 - 14,3528 = 2,8592

 

. Определяем удельный фильтрационный расход через тело плотины.

_т=(Н²-h₁²)*К_ф/2*(L-m²*h₁)_t=(90,25 - 8,175)*0,25/2*(43,03 - 2,5*2,8592)=20,51875/71,764=0,28592

 

. Определяем удельный фильтрационный расход через основание плотины.

 

g_осн= Т*К_осн*Н/n*B= 6*0,34*9,5/1,15*63=19,38/72,45=0,28592

, B - коэффициенты, определяемые по таблице.толщина сжимаемого слоя

 

К_осн=0,34

напор

. Вычисляем координаты кривой депрессии по уравнению.

 

У₆ = Н² - 2*q_t/K_ф*х₆

К_ф=0,25

напор_t- удельный фильтрационный расход через тело плотины

 

х₆=L-m₂*h₁=43,03- 2,5*2,8592=35,882

расстояние для установления раздельного сечениязапас высоты плотины₁- заложение верхового откоса

 

х₁=(ЕН+d)*m₁

(2,85+0,86)*3=11,13м.

расстояние ото раздельного сечения до подошвы низового откоса- заложение низового откоса- расстояние место выхода кривой депрессии на низовой откос

 

 

X₁=11,13 X₂=15 X₃=20 X₄=25 X₅=30 X₆=35,882₁=8 Y₂=7,5 Y₃=6,7 Y₄=5,7 Y₅=4,6 Y₆=2,8592

 

7) По получении данным на поперечном профиле грунтовой плотины строим кривую депрессии.

Соблюдение требований ЕСКД и ГОСТа.

 

Конструкция дренажа

Дренаж устраивается со стороны низового откоса в пониженных частях плотины (русловой или пойменной). Дренаж тела грунтовой плотины устраивается с целью:

а) предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос (в зону подверженную промерзанию);

б) отвода воды, фильтрующейся через тело и основание, в нижний бьеф;

в) предотвращение фильтрационных деформаций, особенно явления суффозии, то есть вымыва мелких частиц грунта плотины и основания фильтрационным потоком;

г) понижения положения кривой депрессии;

д) повышения устойчивости низового откоса.

Дренаж должен быть доступен для осмотра и ремонта и снабжен контролирующими устройствами: смотровыми колодцами, измерительными приборами для определения расхода фильтрационного потока и рейками для замера уровней воды.

Дренаж рекомендуется устраивать во всех типах плотин различной высоты, особенно в том случае, если грунт основания менее проницаем, чем грунт тела плотины. В невысоких грунтовых плотинах с напором 8-10 дренаж рекомендуется не устраивать, особенно если плотина располагается на проницаемом основании.

По конструкции и расположению в теле плотины дренажи делятся на внутренние, наружные и комбинированные. Дренажная призма, кроме основного своего назначения, является упором низового откоса плотины. С внутренней стороны дренажной призмы, примыкающей к телу плотины, и в основании ее укладывается обратный из слоев песка и гравия или щебня. В плотинах из суглинистых грунтов, обратный фильтр можно устраивать из одного слоя гравия или щебня.

Материалы, применяемые для обратного фильтра, должны быть чисто промыты, то есть не содержать илистых и глинистых частиц, и отсортированы. Крупность частиц последующего слоя обратного фильтра по отношению к предыдущему должна увеличиваться в 5-10 раз. Например, если первый слой состоит из песка средней крупности 0,5мм, то второй слой должен состоять из гравия диаметром 2-2,5мм, а третий слой - из гальки диаметром 12,5-25мм. Толщина отдельных слоев фильтра принимается 15-20см. Сама призма обычно устраивается из камня или щебня размерами 5-20см и больше, распределяемого при производстве работ так, чтобы в сторону обратного фильтра располагался мелкий камень, а в противоположную - крупный.

Верх дренажной призмы должен быть выше уровня воды нижнего бьефа на 0,5-1м. Внутренний откос призмы выполняют с коэффициентом заложения m?=1, а наружный - с коэффициентом заложения m?=1,5. Ширина дренажной призмы по верху принимается 1-2м. Дренажную призму можно устраивать без бермы, тогда наружный откос дренажной призмы располагается заподлицо с низовым откосом плотины.

В данном курсовом проекте спроектирован дренаж по типу каменной призмы. Такой дренаж устраивается из камня или щебня.

 

 

Водосбросное сооружение