5.2.2. Схема со шпунтом, добитым до скального водоупора

Фильтрационные расчеты подземного контура со шпунтом, доведенным до скального водоупора, производится путем приведения действительной области фильтрации к фиктивной.

Для металлических шпунтов следует учитывать лишь заглубление их в водоупор, определяя приведенную их длину по зависимости:

, (5.13)

где: – длина шпунта, добитого до водоупора, м;

–коэффициент, характеризующий обтекание фильтрационным потоком заглубленной в водоупор части шпунта :

=100, =1,0 – при полускальном водоупоре;

=50, =0,5 – при скальном водоупоре.

По известной величине можно вести расчет подземного контура, принимая шпунт водопроницаемым, не доведенным до водоупора.

Определяется заглубление наиболее низкой точки подземного контура плотины по условию:

, (5.14)

где: – заглубление подошвы фундаментной плиты плотины относительно дна верхнего бьефа, м.

Определяется положение расчетного водоупора по соотношению по таблице В1 приложения В определяется.

С учетом полученных величин расчетная схема приводится к одношпунтовому подземному контуру с висячим шпунтом и водоупором на глубине (рис. 5.2).

Далее расчет производится по обычной схеме висячего (не добитого до водоупора) шпунта. Подземный контур при такой схеме будет иметь три элемента:

1) входной – (- определяется по формуле (5.7));

2) горизонтальный –(формула (5.8));

3) выходной – (формула (5.9)).

Потери напора по элементам распределяются в соответствии с формулой (5.10).

По результатам расчетов потерь напора строится эпюра фильтрационного давления (рис. 5.2).

Величина удельного фильтрационного давления определяется как площадь эпюры фильтрационного давления.

Рис. 5.2.

5.2.3. Схема со шпунтом, добитым до глинистого водоупора

Для шпунтов учитывают только их проницаемость (без учета обтекания), заменяя шпунтовый фрагмент шириной одним метром горизонтального участка подземного контура сооружения с приведенной длиной:

, (5.15)

где: – приведенная длина, м;

- коэффициент водопроницаемости шпунтового фрагмента;

=– для металлических шпунтов;

=– для деревянного шпунта.

Приведённый плоский бесшпунтовый подземный контур рассчитывается как обычный плоский флютбет при наличии водоупора. Расчетная схема к фильтрационному расчету такого подземного контура показана на рис.5.3.

Положение расчетного водоупора принимается равным действительному Т_расч=Т_Д.

Подземный контур при такой схеме будет иметь три элемента:

1) входной – , определяется по формуле 5.5;

2) горизонтальный – определяется формуле (5.8) приS₁=0, S₂=0, при l=l_пр;

3) выходной – определяется по формуле (5.9).

Потери напора по элементам распределяются в соответствии с формулой (5.10).

По результатам расчетов потерь напора строится эпюра фильтрационного давления (рис. 5.3), эпюра строится для приведенной длины подземного контура, затем с низовой стороны откладывается действительная длинна тела плотины и другая часть эпюры обрезается.

Величина удельного фильтрационного давления определяется как площадь эпюры фильтрационного давления.

Рис. 5.3.