1. Земляная плотина
Конструирование профиля плотины
При проектировании земляной плотины необходимо подобрать устойчивый и наиболее экономичный профиль сооружения. Размеры поперечного профиля зависят от типа плотины и высоты, характера грунтов в основании, а также условий строительства и требований эксплуатации.
Заложение откосов и бермы плотины
На предварительных стадиях проектирования заложение откосов земляных плотин назначают, основываясь на опыте строительства и эксплуатации плотин – аналогов. Назначенные заложения откосов затем проверяют расчётами статической устойчивости с учётом действующих на откос сил и в случае необходимости уточняют.
Назначаем заложения откосов: верховой – 1 : 2,5
Низовой – 1 : 2
95-90,4=4,6 м
Гребень плотины. Отметка гребня
Возвышение гребня плотины над расчётным уровнем воды определяется по формуле:
где ветровой нагон волны в верхнем бьефе
высота наката ветровой волны обеспеченностью 1 %
а – запас возвышения гребня плотины принимаем большую из величин: 0,5 м или 0,1h1%
Величина может быть определена методом последовательных приближений:
где угол между продольной осью водоёма и направление ветра, 43град
L – дальность разгона волны,75 м
V – расчётная скорость ветра, 25м/с
коэффициент зависящий от скорости ветра 2,55*10-6
глубина воды перед плотиной, 4,96 м
;
Величина определяется по формуле
Где 1,0 ; 0,9 коэффициенты принимаемые по табл. 1.5 приложения I [1]
коэффициент принимаемый по табл. 1.6 приложения I [1] (= 1,48 )
коэффициент принимаемый по графикам приложения I [1] ( = 1 )
высота волны обеспеченностью 1%
Высоту ветровой волны перед плотиной 1 % обеспеченности можно определить по формуле:
где ki - коэффициент принимаемый по [1] ( = 2,38)
h – средняя высота ветровой волны
Среднюю высоту волны и средний период Т определяют по [1] так:
Находим безразмерные величины
Определяем значение параметров
По минимальным значениям находим Т и h
Средняя длина волны определяется так:
Отметка гребня=95+1,032=96,032 м С учетом ФПУ принимаю 99,30
Нпл=8,9 м
Ширина гребня
Ширину гребня плотины назначают с учётом типа, принятой схемы производства работ и эксплуатационных требований. Принимаем ширину равной 14 м.
Крепление откосов
Для защиты крепим верховой откос железобетонными плитами. Низовой откос в зоне волновых и ледовых воздействий со стороны нижнего бьефа крепим так же как верховой. Остальную часть низового откоса укрепляем посевом многолетних трав по слою растительности грунта толщиной 20…30 м.
1.6 Дренажные устройства плотины
Дренажные устройства в теле и основания плотины выполняют с целью:
Приёма и организованного отвода фильтрационной воды, что бы исключить фильтрационные деформации тела и основания плотины
Уменьшения зоны действия фильтрационного потока – для увеличения устойчивости низового откоса
Недопущения выхода фильтрационного потока на откос – заглубление кривой депрессии ниже глубины промерзания откоса
Ускорение консолидации глинистых грунтов.
1.7 Фильтрационные расчёты плотины
Цель и методы фильтрационных расчётов
Фильтрационные расчёты проводятся для тела земляной плотины, её основания и береговых примыканий. Расчётами надлежит определять следующие параметры фильтрационного потока:
а) Положение кривой депрессии в теле плотины и берегах
б) Фильтрационный расход воды через тело плотины, основание и берега
в) Градиенты напора фильтрационного потока в теле плотины, основания, а также в местах контакта грунтов с различными свойствами и на границах противофильтрационных устройств.
1.8 Расчётные случаи и схемы
Фильтрационные расчёты земляной плотины следует проводить для двух расчётных случаев:
В верхнем бьефе – отм НПУ, в нижнем – отм СНУНБ=91,2
В верхнем бьефе – НПУ, в нижнем – СВУНБ=92,18
По первому расчетному случаю следует выполнить расчеты для руслового – с дренажным банкетом и для пойменного – с трубчатым дренажем сечений плотины. При этом следует определить положение кривой депрессии, вычислить расход фильтрационного потока и оценить фильтрационную прочность грунтов тела плотины.
1.9 Построение депрессионной кривой
В моем случае основание водопроницаемое и известна глубина до водоупора –Т,
м
Плотина с каменным банкетом
далее вычисляем положение депрессионной кривой
а) между сечением 1-1 и дренажем
б) между сечением 1-1 и осью ординат
где
|
х |
0 |
5 |
10 |
26,9 |
37,0 |
|
hx |
4,6 |
3,23 |
2,99 |
2,31 |
1,47 |
Депрессионная кривая, полученная для второго случая, показана на рисунке
| 
