- •1. Аналіз вихідних даних і компоновка гідровузла
- •1.1. Природні умови району гідровузла
- •1.1.1. Гідрологічні умови
- •Основні розрахункові витрати і рівні води в річці
- •1.1.2. Топографічні умови
- •1.1.3. Інженерно-геологічні умови
- •1.2. Компоновка гідровузла
- •1.2.1. Вибір і обґрунтування місця знаходження споруд гідровузла
- •1.2.2. Вибір схеми пропуску будівельних витрат
- •2. Гідравлічний розрахунок водозливної греблі
- •2.1. Визначення розмірів водозливних отворів (прогонів)
- •2.2. Побудова профілю водозливної поверхні
- •Координати контуру проектованого профілю безвакуумного водозливу
- •2.3. Розрахунок гасника енергії: суцільної водобійної стінки
- •2.4. Визначення розмірів горизонтального кріплення дна у нижньому б’єфі і крупності каменю
- •2.5. Визначення розмірів варіанту кріплення дна у нижньому б’єфі з влаштуванням ковша
- •3. Конструювання водозливної греблі
- •3.1. Профіль водозливної греблі
- •3.2. Пристрої у нижньому б’єфі
- •3.2.1. Водобійна плита
- •3.2.2. Гасник енергії – суцільна водобійна стінка
- •3.2.3. Рисберма і кінцеве кріплення
- •3.3. Елементи підземного контуру
- •3.3.1. Понур
- •3.3.2. Шпунт і бетонні виступи
- •3.3.3. Дренаж основи
- •3.4. Бики
- •3.5. Оглядові галереї і дренаж тіла греблі
- •3.6. Шви греблі та їх ущільнення
- •3.7. Спрягаючі споруди
- •3.8. Затвори, мости, підйомні механізми та монтажний майданчик
- •4. Фільтраційний розрахунок підземного контуру
- •4.1. Встановлення розрахункової схеми і розрахункового положення водоупору
- •4.2. Визначення числових значень коефіцієнтів опору
- •4.3. Фільтраційні розрахунки за методом коефіцієнтів опору
- •5. Статичний розрахунок греблі
- •5.1. Визначення розрахункових навантажень на греблю
- •5.1.1. Власна вага греблі
- •5.1.2. Сила гідростатичного тиску, фільтраційного протитиску та тиску хвиль
- •5.1.3. Сили тиску наносів і ґрунту
- •5.1.4. Вага затворів, підйомний механізмів та мостів
- •Навантаження, що діють на греблю та їх моменти відносно центру тяжіння греблі
- •5.2. Визначення контактних напружень по підошві греблі
- •5.3. Розрахунок стійкості водозливної греблі
- •5.4. Визначення товщини водобійної плити
- •Список використаних джерел
3.3. Елементи підземного контуру
3.3.1. Понур
Оскільки будівництво водозливної греблі ведеться на піщаних ґрунтах, то із умови, щоб коефіцієнт фільтрації матеріалу понура був в 50 раз меншим коефіцієнту фільтрації основи приймаємо понур з глинистого матеріалу.
Довжину понура приймають в межах м, де Н мах – максимальний напір на водозливі, приймаємо м Товщину понура приймаємо від 1,0 м на його початку до 3,0 м в місці примикання його до водозливної греблі.
Шов спряження понура і греблі влаштовуємо похилим таким чином щоб він не розкривався при осіданні греблі. Зверху понур прикриваємо шаром із місцевого ґрунту для захисту глинистого ґрунту від появи тріщин при промерзанні вимивання глини у будівельний період. Зверху захисного шару влаштовуємо зворотній фільтр і кріплення у вигляді кам’яного накиду чи збірних залізобетонних плит товщиною 0,5 м. Діаметр каменя та розміри плит визначаються в залежності від максимальної швидкості течії на підході до греблі.
3.3.2. Шпунт і бетонні виступи
В якості вертикальних протифільтраційних пристроїв використовуються металеві шпунти. Верховий корольовий шпунт влаштовується у випадку водопроникних ґрунтів. В нашому випадку, у першому наближенні, приймаємо 10 м.
Для забезпечення безпечного виходу фільтраційного потоку в нижній б’єф, влаштовуємо низовий шпунт довжиною 3 м. З’єднання шпунта з фундаментом виконується шляхом влаштування спеціальних гідроізоляційних шпонок, розміщених в бетоні фундаменту.
Бетонні зуби в нашому випадку, при наявності верхового і низового шпунтів виконуємо неглибокими. Їх глибину приймаємо 2 м, а ширину по низу – 5 м.
3.3.3. Дренаж основи
Влаштування горизонтального дренажу під тілом греблі понижує фільтраційний тиск на підошву споруди. Розміри фракції дренажу підбираються в залежності від ґрунту основи та його гранулометричного складу. В нашому випадку будівництва водозливної греблі на піщаних ґрунтах влаштовуємо тришаровий дренаж з товщиною кожного шару 30 см. Вода із горизонтального дренажу під тілом греблі відводиться по системах труб у дренажну галерею, з неї – в нижній б’єф.
3.4. Бики
Бики водозливної греблі забезпечують плавний вхід води до водозливних прогонів з мінімальними втратами. В нашому випадку бики приймаємо напівциркульними форми в плані. Розміри биків призначаються в залежності від розмірів водозливних прогонів, типом та конструкцією затворів та підйомних механізмів.
Товщину биків приймаємо 4 м. Інші розміри бика приведені на рис.3.1.
Рис. 3.1. Схема бика в плані
3.5. Оглядові галереї і дренаж тіла греблі
Розміри оглядових галерей призначаються в залежності від їхнього призначення. При подальшому проведенні в галереях бурових та інших робіт вони мають ширину 2,5 м і висоту 3 – 3,5 м, а при відсутності даних видів робіт в галереях ширина її складає 1,2 м, висота – 2,0 м. У нашому випадку приймаємо ширину галерей рівною 2,0 м, а висоту – 3,0 м.
Для перехоплення і відводу води, що профільтрувала через захисний шар бетону вздовж верхньої грані греблі влаштовують вертикальний дренаж тла греблі. Він виконується у вигляді вертикальних свердловин на відстані 2 – 4 м від напірної грані греблі. Діаметр дренажних труб приймають 15 – 30 см. Вони влаштовуються із збірних блоків з пористого бетону, що забезпечує безперешкодний відвід води з тіла греблі. Приймаємо дренажні труби розміщені на відстані 3 м діаметром 0,2 м.