Xreferat.com » Рефераты по геологии » Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

на русловій ділянці приймаємо дренажну призму(рис.4.3).

Дренажна призма – відсипка з каменю у вигляді трапеції, висота якої залежить від положення максимального рівня води нижнього б’єфу з урахуванням запасу на можливе хвилювання води Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом, але не менше 0,5м. Глибина води нижнього б’єфу Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом=1,80м. Ширина призми по верху Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом= 1,50м. Приймаємо: Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом=0,5м; Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом= m1 = 1,20; Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом= m2 = 1,50. Зі сторони греблі і основи дренаж обсипаємо зворотнім фільтром з товщиною шару 0,3м.


↓ВД = ↓РНБ + Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом = (↓дна + Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом) +Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом= 147,4+ 1,80 + 0,5 = 147,9м


Приставний дренаж виконується у вигляді відсипки по поверхні укосу одного або двох шарів зворотнього фільтра з товщиною кожного 0,2...0,3 м, перекритих зверху кам’яною відсипкою, товщиною більше глибини промерзання. Перевищення верха дренажа проводиться з урахуванням висоти виклинювання кривої депресії на низовий укіс.


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Рис.4.3 Схема дренажної призми

4.6. Вибір і обгрунтування виду земляної греблі


Вид і конструкції тіла грунтової греблі необхідно вибирати на основі техніко-економічного порівняння варіантів різних видів, але при розробці курсового проекту необхідно орієнтуватися на запропонований грунт кар’єру з урахуванням характеру грунту основи.

Земляні греблі по конструкції тіла греблі розділяються на такі види:

а) з однорідного грунту;

б) з ядром;

в) з екраном;

г) однорідна з понуром;

д) з екраном і понуром.

Греблі з однорідного грунту будуються, якщо на місті будівництва є малопроникний шар в достатній кількості, а у випадку відсутності його будують греблі з матеріалів більш водопроникних. В такому випадку в тілі греблі необхідно передбачити протифільтраційні обладнання із малопроникних грунтів (глин, суглинків)- ядро або екран.

В залежності від коефіцієнта фільтрації тіла греблі, а в нашому випадку він більше 0,1м/добу, потрібно встановлювати ядро в центрі, або екран, при цьому коефіцієнт фільтрації ядра або екрана повинен в 50...100 разів бути меншим за коефіцієнт фільтрації греблі.

Вибір виду земляної греблі відбувається в залежності від коефіцієнта фільтрації і потужності шарів з коефіцієнтами фільтрації >1.

Так як водоутримуючі шари знаходяться під рослинним шаром, то призначаємо вид земляної насипної греблі з ядром (рис.4.4 ).

Ядро розташовується в середині греблі. Товщина ядра у верхній частині Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом вибирається із умови виконання робіт у межах 0,8...1,0м, а в нижній Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом із умови фільтраційної міцності, але не менше 2,0м.

Приймаємо: Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом=1,0м; Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом=3,0м.

В основі греблі росслинний шар грунту повинен бути знятий на глибину не менше 0,5м.


4.6.1. Конструкція греблі

Після визначення розмірів всіх елементів необхідно накреслити поперечний розріз тіла греблі з необхідними розмірами і відмітками в масштабі. Це креслення необхідне для наступних розрахунків, а також для виконання графічної частини проекту (рис. 4.4).


4.6.2. Побудова греблі на плані

Для побудови потрібно скористатися рис. 4.4. і виділити на плані гідровузла горизонталі з відмітками гребню греблі (↓ГрГ). Від осі греблі (створу) в обидві сторони відкладаємо в масштабі плану на півширину земляного полотна (точки а і б). Прямі, проведені через ці точки до перетину з горизонталями, які мають відмітку гребню греблі, будуть верховою і низовою бровками греблі. Подальша будова зведена до визначення лінії зовнішнього контуру греблі і дренажу.

Визначається перевищення Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом відмітки гребню греблі над дном річки. Далі визначається перевищення Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомгребню греблі над відміткою горизонталі яка розглядається і визначається горизонтальне положення. Для інших горизонталей знаходження точок зовнішнього контуру проводиться аналогічно. Сполучивши одержані точки прямими одержуємо планове окреслення греблі у верхньому б’єфі.


4.7. Фільтраційні розрахунки земляних гребель


При фільтраційних розрахунках належить визначити параметри фільтраційного потоку (положення кривої депресії, фільтраційну витрату, напори або градієнт напору), які необхідні для обгрунтування розмірів і конструкції греблі, визначення коефіцієнтів стійкості укосів, фільтраційної міцності і т. ін.

Фільтраційні розрахунки виконуються для декількох перерізів.


4.7.1. Розрахунок фільтрації через неоднорідну греблю на водонепроникній основі (русловий переріз)

Грунт, який необхідно вибрати для екрану і понура, повинен мати коефіцієнт фільтрації у 50-100 разів менше ніж тіло греблі.

Вибравши розміри ядра у верхній Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом і нижній Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом частинах визначаєтьсб його середня товщина:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм,


а далі по способу віртуальних довжин по залежності:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм/доба.


Гребля приводитьсб до однорідної. Складається розрахункова схема(рис.4.4) і подальший розрахунок проводиться за залежностями:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом, Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом


Приймаємо Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом.

Криву депресії будуємо по залежності:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом


Значення координат кривої депресії зводимо в таблицю 4.2.


Таблиця 4.2.

Координати кривої депресії

х, м 0 5 10 40 45 50 55 60 64
h, м 8,68 8,35 8,00 5,52 4,99 4,39 3,70 2,84 1,90

4.8. Розрахунок фільтраційної міцності земляних гребель


Перевірка фільтраційної міцності тіла греблі проводиться для перерізу, для якого виконано фільтраційні розрахунки. Щоб оцінити фільтраційну міцность тіла греблі, необхідно перевірити умову:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом,


де Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- діючий середній градієнт напору, Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- критичний градієнт, який для попередніх розрахунків вибирається по таблиці.

Для суглинка Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом= 8,0; γн = 1,1.


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом= Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом = 7,27, Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом


1,50 ≤ 17,27 - умова виконується.

4.9. Розрахунок стійкості низового укосу


Мета розрахунку – знаходження із можливих поверхонь зсуву найбільш небезпечної, яка характеризується мінімальним відношенням узагальнених граничних сил опору до активних зсуваючих сил.

Критерієм стійкості є збереження для найбільш небезпечної призми обвалення нерівності Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом, де Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- коефіцієнти відповідно надійності споруди, поєднання навантажень і умов роботи, значення коефіцієнта стійкості знаходиться за формулою Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом.

Одержаний в результаті розрахунку мінімальний коефіцієнт стійкості kc не повинен перевищувати значень, які рекомендуються, для IV класу kc=1,05.


Таблиця 4.3

Фізико-механічні властивості ґрунтів

Ґрунт ρпр, т/м3 ρs, т/м3 n Природна вологість Повне насичення




С,кПа φ˚ С,кПа φ˚
Дрібні пісоки 1,98 2,66 0,29
30
21
Супісок 1,74 2,70 0,40 8,0 35 3,5 20
Суглинок 1,80 2,71 0,39 20,0 35 10,0 19

Значення радіусів Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом та Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом знаходимо за формулами:


RB=k1 . Hгр ; RH=k2 . Hгр ,


де k1 і k2 – коефіцієнти значення яких залежить від середнього коефіцієнта закладання укосу mср, для нашого випадку k1=1,60 і k2=2,80.

RВ = 1,60 Ч 10,30 = 16,35 м; RН = 2,80 Ч 10,30 = 28,62 м

Значення R1 знаходимо по залежності:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм


Для подальших розрахунків складаємо таблицю (таблиця 4.5.) і запишемо для пронумерованих відсіків значення sinГребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом і cosГребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом з урахуванням знаків.

Приведені значення висоти відсіку hпр знаходимо по залежності:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом;


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом, Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом, Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- частини висот відсіку, насичені водою;

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом,Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом,Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом, - щільність грунтів відсіків, насичених водою;

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- щільність грунту.


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом; Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом,


де n- пористість грунту;

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- щільність твердих частинок грунту;

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- густина води;

е – коефіцієнт пористості.


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом ; Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом;

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом .

Таблиця 4.4

Характеристики грунтів

Грунт е rнас rнас/rпр
Крупні пісоки 0,41 1,18 0,66
Середні піски 0,64 1,04 0,58
Суглинок 0,27 1,37 0,65

Площа масиву обвалення яка обмежена кривою депресії , частиною кривої ковзання і вертикаллю, яка проходить через точку перетину кривої депресії з внутрішнім укосом дренажу:

А1=130,11м2.

В межах тіла обвалення АВСДА на частину насипу діє гідродинамічна сила Ф, значення якої визначається за залежністю:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом =Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом кН


і — середній градієнт площі (похил кривої депресії):

і=Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Віддаль по нормалі до напрямку дії сили Ф від центру ковзання – це плече сили, яке дорівнює r=19,15 м.

Знайдемо коефіцієнт стійкості по залежності:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом=Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом


Одержане значення kc=1,48 більше нормативного kн =1,05 для споруд IV класу.

Отже, умова фільтраційної міцності виконується.

Схема до розрахунку стійкості низового укосу греблі зображена на рис. 4.5.

V. Водоскидна споруда


5.1 Баштовий водоскид


Для скидання повеневих витрат із водосховищ влаштовують баштові водоскиди автоматичної дії (рис. 5.1.). Спорожнення водосховища передбачається через донний водовипуск в башті, забір води може бути здійснений за допомогою труб, розташованих вище ↓РМО на 0,5м. Місце розташування водоскиду вибирається виходячи із таких умов: споруда повинна бути розташована на корінній основі; відмітка дна водовипускної і водопропускної труб споруди повинна бути прямолінійною в плані.Споруда розташовується в пониженій частині водосховища в тілі земляної греблі. Баштовий водоскид складається з таких елементів: башти (1), донного водопспуска (2), камери затворів (3), водовідної труби (4), водобійного колодязя (5), рисберми (6), відвідного каналу (7), службового мосту (8).

Приймальною частиною водоскиду є башта, яка може бути прямокутного, круглого або овального окреслення в плані і розташовується в тілі греблі.


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Рис.5.1 Повздовжній розріз баштового водоскиду


5.1.1 Гідравлічний розрахунок водоскиду

Пропускна спроможність башти визначається по залежності:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом


Qр — розрахункова витрата, м3/с

m — коеф. витрати, що вибирається в межах 0,38...0,40. m = 0,40;

l — довжина водозливного фронту, м


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом, Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом↓ФПР - ↓НПР


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом0,7м; при vo <0,5 м/с швидкість не враховується : vo =0.

Ho=Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом0,7м.

З даної формули визначаємо l:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм


Приймаємо овальну форму окреслення башти з розмірами: довжина – 7м, радіус - 3 м.


5.1.2.Водовідвідні труби

Водовідвідні труби приймаємо круглого поперечного перерізу, пропускна здатність яких визначається за формулою:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом


де n- кількість труб з площею поперечного перерізу Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом ;

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- різниця рівнів води усередині башти і нижньому б’єфі споруди, яка визначається за формулою:


zтр = ↓РВБ - ↓РНБ = 425,42 – 418,60 = 6,82 м,

↓РВБ = ↓НПР – 0,35 = 425,77 - 0,35 = 425,42 м


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом- коефіцієнт витрати, приймаємо μ = 0,6.


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм2


Ширина вихідного фронту труб:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм


де Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом= 0,5м – відстань між трубами;

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом= 0,12м – товщина стінки труби.


5.2. Водобійний колодязь


Колодязь виконується у вигляді розтрубу, що розширюється в плані від ширини вихідного фронту труб bтр до ширини каналу вк.


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомГребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Рис. 5.2. Схема до розрахунку водобійного колодязя


Глибина води на виході з труби


h1=Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм


h1— перша спряжена глибина.

Визначаємо радіус r1, який відповідає першій спряженій глибині:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом,


де Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом – кут розширення стінок колодязя в плані, Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом = 25о


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм


Визначаємо ступінь бурхливості потоку (число Фруда): Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм ; Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом


Оскільки число Фруда Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом>1, тобто потік знаходиться в бурхливому стані, тому потрібно запроєктувати водобійний колодязь. Для визначення розмірів водобійного колодязя визначаємо довжину стрибка:

Тоді,


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомГребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

де Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм


Довжина водобійного колодязя

Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом, Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом = 5,42 м


Приймаємо Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомм.

Радіус, який відповідає другій спряженій глибині:


Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидомГребля із грунтових матеріалів з баштовим
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: