Гидроузел с грунтовой плотиной
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
>
a, k - эмпирические параметры;
q - угол сдвига при ID 0;
ID - коэффициент относительной плотности, ID = 0.9.
По данным лабораторных и полевых экспериментов значения параметров a, k и q зависят от вида грунта и могут для предварительных оценок принимать следующие значения: a = 10, k = 0.5, q = 42.
.
В области инженерных нагрузок при нормальных напряжениях в основании плотины .
Горная масса, нижняя огибающая.
Принимаем для используемой из карьера горной массы показатель относительной плотности Iд = 0.9.
Зерновой состав разбиваем на 5 частей. За достоверно определенные диаметры D1 и D2 принимаем D5 = 0.6мм и D95 = 605мм, что отвечает Dp = 90%.
Для первого участка:
d11 = 0.6мм, d21 = 4.5мм, Dq = 20%.
Для второго участка:
d12 = 4.5мм, d22 = 25мм, Dq = 20%.
Для третьего участка:
d13 = 25мм, d23 = 150мм, Dq = 20%.
Для четвертого участка:
d14 = 150мм, d24 = 385мм, Dq = 20%.
Для пятого участка:
d15 = 385мм, d25 = 605мм, Dq = 10%.
.
.
- максимальный удельный вес сухого грунта, тогда
.
Определим действительный коэффициент пористости грунта:
,
- значение пористости для грунта тела плотины.
Удельный вес сухого грунта, который надо достичь при укладке:
.
Удельный вес грунта в предельно насыщенном водой состоянии:
Для оценки прочности крупнообломочного грунта часто используется не ? - угол внутреннего трения грунта и c - удельное iепление, а угол сдвига - ?0.
Оценку влияния плотности укладки крупнозернистых грунтов можно делать по зависимости Рассказова:
,
a, k - эмпирические параметры;
q - угол сдвига при ID 0;
ID - коэффициент относительной плотности, ID = 0.9.
По данным лабораторных и полевых экспериментов значения параметров a, k и q зависят от вида грунта и могут для предварительных оценок принимать следующие значения: a = 10, k = 0.5, q = 42.
.
В области инженерных нагрузок при нормальных напряжениях в основании плотины .
Далее строим график зависимости сопротивления сдвигу от нормального напряжения на площадке сдвига, принимая, что при s = 0.5 МПа j0 = 42, s = 1.0 МПа j0 = 36 (рис.2).
Прогноз физико-механических свойств для супеси.
В теле плотины глинистый грунт чаще всего используют для создания противофильтрационных устройств в виде, например, ядра. Глинистый грунт в тело плотины стремятся укладывать при оптимальной влажности. Под оптимальной понимают влажность, при которой при выбранном методе уплотнения достигается максимальная плотность.
) Определим оптимальную влажность:
,
влажность на пределе раскатывания,
2)Определим удельный вес супеси, который необходимо достичь при укладке:
- удельный вес воды,
,
- удельный вес суглинка,
объём защемлённого в порах грунта воздуха,
3)Определим коэффициент пористости:
4) В зависимости от коэффициента пористости по таблице 7.1 на странице 144 учебника (под редакцией Л.Н. Рассказова Гидротехнические сооружения том 1) нужно выбрать параметры и - угол внутреннего трения, и удельное iепление:
,
) Определим коэффициент фильтрации для супеси:
- эмпирическая формула В. Н. Жиленкова,
,
влажность на пределе текучести
- удельный вес воды,
,
- удельный вес супеси,
1.4 Фильтрационные расчеты
Для того чтобы обеспечить надежность и экономичность сооружения, необходимо знать силы воздействия фильтрационного потока на плотину, положение депрессионной кривой, величины фильтрационного расхода и выходных градиентов в дренаж или на низовой откос.
Так как проектируемая плотина располагается на грунте, в котором фильтрация проходит в обход плотины, так как грунт основания имеет более высокий коэффициент фильтрации, чем ядро плотины. Устраиваем цементационную завесу.
Роль противофильтрационного элемента плотины выполняет центральное ядро.
В основании ядра устраиваем бетонную пробку для улучшения сопряжения ядра с основанием.
Ширину ядра поверху конструктивно принимаем . Верх ядра располагаем на отметке НПУ + 2м на случай фарсировки, т.е. 151м. Тогда высота ядра Hя = 37.3м. Ширина ядра понизу:
Принимаем ширину ядра понизу
Для решения задач по фильтрации в грунтовых плотинах существуют гидромеханические, гидравлические методы.
В учебнике содержатся готовые гидромеханические решения для различных типов плотин. В нашем случае, для плотины с отношением коэффициентов фильтрации упорных призм и ядра:
применима схема с центральным ядром на непроницаемом основании.
При таком соотношении коэффициентов фильтрации фильтрационные расчеты проводятся только для ядра плотины.
Фильтрационные расчеты проводятся когда уровень воды в нижнем бьефе минимален - НБmin = 114м при Qпол.поп = 7 м3/с.
1.4.1 Построение депрессионной кривой
При соотношении коэффициентов фильтрации до ядра положение кривой депрессии будет на уровне верхнего бьефа (НПУ = 149м), а после ядра - на уровне нижнего бьефа.
В ядре ордината депрессионной кривой упадет на величину:
,
где - ширина ядра поверху;
- угол наклона грани ядра к основанию, = 76?
.
1.4.2 Определение выходных градиентов
Выходные градиенты