9901

61

7.2. Фильтрационный расчет устоя

Расчетная схема для фильтрационного расчета устоя аналогична схеме одношпунтового подземного контура, но в перевернутом виде, роль шпунта в которой играет заглубленная в земляную плотину диафрагма.

Глубина фильтрационного потока над водоупором за стенкой устоя в первой от полубычка устоя со стороны нижнего бьефа секции определя-

ется по формуле [11, с 120]:

h x (h в2 h н2 ) h r h н2 , (7.1)

где: hв и hн – соответственно глубина воды над водоупором в верхнем и нижнем бьефах, м;

hr – приведенный напор в расчетном сечении устоя на расстоянии Х м от диафрагмы определяется по графику [11, с. 118] для θ=100 в зависи-

мости от Х/L1 и S/L1;

S – длина диафрагмы, м;

L1 – расстояние от диафрагмы до дренажа земляной плотины, м.

При известном уровне грунтовых вод за стенкой устоя на расчетной схеме устоя (рис. 7.1) строятся эпюры фильтрационного и взвешивающе-

го давления, действующие на подошву устоя.

7.3.Статический расчет устоя

7.3.1.Сбор нагрузок, действующих на устой

Расчет ведется по I группе предельных состояний на расчетные нагрузки; расчетный период – рассматриваем нагрузки основного сочета-

ния; расчетная схема – один погонный метр устоя.

Подсчет сил действующих на один погонный метр устоя ведется в таблице 7.1, моменты от действующих нагрузок определяются относи-

63

hе –толщина слоя грунта естественной влажности, м;

est – удельный вес грунта в состоянии естественной влажности, кН/м3;

b2 , b3 – длины оснований трапеции грунта в насыщенном водой со-

стоянии, м;

hн –толщина слоя водонасыщенного грунта, м;

est – удельный вес грунта в насыщенном водой состоянии, кН/м3.

4.Взвешивающее давление воды:

где: hнб - глубина воды в нижнем бьефе плотины от наинизшего уровня до подошвы устоя, м;

В– длина подошвы устоя, м.

5.Фильтрационное давление на подошву устоя определяется по формуле:

где: h3 – напор на устой, м.

6. Активное давление грунта.

В состоянии естественной влажности выше уровня грунтовых вод

активное давление грунта определяется по формуле:

64

66

Площадь эпюры определяет силу давления грунта во взвешенном

где: Hi – действующий напор, м.

Моменты от действующих нагрузок определяются относительно се-

редины подошвы фундаментной плиты.

7.3.2. Расчет устоя против сдвига

Проверка устойчивости устоя против сдвига производится по схеме плоского сдвига по условию (6.1).

Расчетное значение обобщенной несущей способности сооружения определяется по формуле:

Расчетное значение обобщенного силового воздействия определяет-

ся по формуле (6.18).

Если условие (6.1) выполняется, то устойчивость сопрягающего устоя против плоского сдвига обеспечивается. Если условие (6.1) не вы-

полняется, то устой не устойчив против сдвига, в этом случае необходимо увеличивать длину тыловой консоли устоя, увеличить толщину элементов устоя.

7.3.3. Проверка несущей способности основания

Проверка несущей способности основания устоя производится по условию (6.19).

67

Краевые значения эпюры нормальных контактных напряжений в основании устоя определяются по формуле (6.20)

Величина расчётного сопротивления грунта основания определяется по зависимости (6.22)

Если условие (6.19), выполняется, то несущая способность основа-

ния сопрягающего устоя обеспечивается. Если условие (6.19) не выполня-

ется, то несущая способность основания устоя не обеспечивается, следо-

вательно необходимо увеличить длину фундаментной плиты устоя.

68

8.КОМПОНОВКА РЕЧНЫХ ГИДРОУЗЛОВ

СВОДОСЛИВНЫМИ ПЛОТИНАМИ

Под компоновкой гидроузла понимается такое взаимное располо-

жение входящих в него сооружений, которое наиболее эффективно обес-

печивает решение намечаемых народнохозяйственных задач.

При проектировании компоновки отдельных сооружений, входящих

вгидроузел, необходимо учитывать следующее:

–пропуск строительных расходов в период строительства;

–каждое сооружение должно возможно лучше выполнять свои функции;

–каждое сооружение не должно затруднять или ухудшать работу соседнего сооружения;

–во время эксплуатации гидроузла должен обеспечиваться возмож-

но лучший пропуск через него воды, льда и наносов, не должны возникать опасные размывы грунта, заторы льда и т.п.

– схема гидроузла должна быть возможно более компактной.

При компоновке гидроузла, прежде всего следует определить габа-

риты отдельных сооружений, входящих в состав гидроузла: здания ГЭС,

судоходного шлюза, бетонной плотины, земляной плотины и т.п. Далее следует рассмотреть, каким образом в гидроузле должны располагаться бетонные сооружения. С точки зрения производства работ все бетонные сооружения желательно расположить в одном месте; с точки зрения экс-

плуатации гидроузла судоходные сооружения желательно располагать на противоположном берегу реки.

При проектировании компоновки необходимо учитывать: располо-

жение железнодорожных путей, подъездных путей (дорог) к месту строи-

тельства, а также вопрос о создании местных (в пределах гидроузла) вре-

менных дорог и мостов.

69

В случае низконапорных узлов, когда пойма реки при подпоре, вы-

званном плотиной, не затапливается (или пойма отсутствует), все соору-

жения размещают в коренном русле.

На практике чаще всего применяются две основные схемы компо-

новки речных гидроузлов с водосливными плотинами: русловая, когда водосливная плотина строится в русле реки методом секционных пере-

мычек и пойменная, когда водосливная плотина располагается на пойме, а

русло перекрывается грунтовой плотиной отсыпаемой в воду [12, Ч II].

Иногда применяется полупойменная компоновка, когда бетонные сооружения частично размещаются в русле реки.

Пример компоновки гидроузлов приведены на рис. 8.1.

9. ОБЪЕМЫ РАБОТ

Объемы работ подсчитываются по разработанным чертежам. Сле-

дует учитывать объемы работ по выемке котлована и обратной засыпке,

бетонные работы по водосливной плотине, сопрягающим устоям, водо-

бою, и рисберме, работы по устройству струенаправляющей дамбы. Объ-

ёмы работ следует оформить в виде таблице.

Таблица 9.1

Ведомость объемов основных работ по водосливной плотине

70