Общая и местная фильтрационная прочность

Определение фильтрационного расхода

Удельный фильтрационный расход может быть определен по формуле:

где К_ф =5×10^-6 м/с, - коэффициент фильтрации.

Q_ф=B_рисб·q=172·41,63·10^-6=71,6·10^-4 м³/с=7.16 л/с << (0.01-0.03)Qгэс=8.25 м³/с

Фильтрационный расход через плотину много меньше (0.01-0.03)Qгэс. Условие фильтрационной прочности выполнено.

Расчет фильтрационной прочности грунтов

Производим проверку общей фильтрационной прочности грунта основания. Для этого находим осредненное значение градиента напора в основании сооружения и сравниваем его с критическим значением требуемого по СНиП 2.02.02-85.

, где

I_{cr , m} – расчетное значение критического градиента напора, равное 0.32;

γ _n – коэффициент надежности по степени ответственности сооружения, для I класса γ _n = 1.25.

Тогда:

 - условие выполняется

Сконструированный подземный контур удовлетворяет условиям фильтрационной прочности грунта основания.

Морозостойкость

Для бетонной водосливной плотины:

Морозостойкость бетона - это сопротивляемость бетона воздействию попеременного замораживания и оттаивания.

ГОСТ устанавливает следующие марки по морозостойкости: F 50, 75, 150, 200, 300, 400, 500. Марка по морозостойкости для речных гидротехнических сооружений устанавливается в зависимости от климатических условий района и числа расчетных циклов попеременного замораживания и оттаивания или перехода через нуль температуры воздуха в течение года

Принятая марка бетона по морозостойкости F150

Для грунтовой плотины:

Прогноз морозного выветривания

Согласно пункту 2.1.5 данного курсового проекта, морозное выветривание грунтов либо отсутствует, либо незначительно.

Коррозионная стойкость

Коррозионная стойкость бетона непосредственно связана с его плотностью, а последняя с водонепроницаемостью.

Река Кубань является крупнейшей рекой Северного Кавказа, поэтому проблемы качества воды этой водной артерии актуальны практически для всего региона. Объем загрязняющих веществ, попадающих в р. Кубань и накапливающихся в донных отложениях, постоянно увеличивается.

Постоянное наличие хлорорганических соединений (ХОС) в водах отмечается на уровне 0,0004–0,001 мг/л. Максимальное содержание достигает 0,04 мг/л, учитывая, что предельно допустимая концентрация (ПДК) хлорорганических соединений для воды рыбохозяйственных водоемов равна нулю. Токсикологическая обстановка водоемов Краснодарского края весьма опасна.

Основываясь на экологической обстановке реки Кубань и её химическом составе, можно предполагать, что будет наблюдаться коррозия I вида, процессы которой связанны с выщелачиванием извести из бетона, вследствие ее большей растворимости в воде по сравнению с другими гидратами. В настоящее время к коррозии I вида относят все процессы, связанные с растворением в воде веществ, входящих в бетон.

Износостойкость

Износостойкость-это свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определённых условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания.

Износостойкость зависит от состава и структуры обрабатываемого материала, исходной твёрдости, шероховатости и технологии обработки детали, состояния ответной детали. Также существуют методы повышения износостойкости деталей благодаря нанесению специального износостойкого покрытия на поверхность детали. При этом износостойкость детали без покрытия может быть намного ниже, чем у детали с износостойким покрытием.

В теоретическом сопромате под износостойкостью понимается свойство материала, в данном случае - бетона, противостоять истирающему воздействию какого-либо вещества или конструкции, находящейся с ним в непосредственном контакте.

Величина показателя истираемости зависит от множества факторов, к числу которых относится способность бетонной конструкции изменять массу и объем в процессе приложения к ней усилий, а также твердость материала, прежде всего наружной его поверхности.

При более общем рассмотрении понятии под износостойкостью понимается свойство материала, определяющее срок службы изготовленных из него строительных конструкций, частей и элементов зданий.

Подобная трактовка подразумевает учет большого количества характеристик бетона, в число которых, помимо истираемости, входят:

· марка по пределу прочности на сжатие;

· класс строительного материала;

· морозостойкость;

· водопроницаемость и т.д.

Кавитационная стойкость

Стойкость кавитационная– свойство материала, контактирующего с потоком жидкости, сопротивляться разрушению при воздействии гидравлических ударов.

Увеличение высоты плотин и роста напоров обусловило повышение скорости движения воды в водопропускных трактах гидротехнических сооружений и опасность разрушения бетона при кавитационном воздействии.

Кавитационная стойкость учитывается при выполнении условия:

Следовательно, кавитационная стойкость элементов данной водосливной плотины не рассматривается.

Глава 3

Сценарии возможных аварий