Гидроузел с плотиной из грунтовых материалов (стр. 6 из 12)
попадает в область допустимых характеристик, следует, что тело плотины контактирует с подобранным слоем фильтра.
На основе проведённых расчётов делаем вывод о том, что карьерный грунт с
и 
= 17 мм, и местный грунт с 
, 
можно использовать для обратного фильтра комбинированного дренажа.Таким образом, обратный фильтр состоит из двух слоев, которые контактируют и с телом дренажа, и с телом плотины и состоят из галечникового грунта и крупного песка.
Тело дренажа – основание плотины
Расчёт такой же исходя из того, что основание, на котором возводится плотина, состоит также из супеси – 5го грунт – что и тело плотины.
Таким образом, обратный фильтр состоит из двух слоев, которые контактируют и с телом дренажа, и с телом плотины и состоят из галечникового грунта и крупного песка.
2.2.7 Проектирование ПФУ в теле и основании плотины
В грунтовых плотинах, теле которых выполнено из водопроницаемых грунтов, применяются противофильтрационные устройства.
Назначение их – уменьшить фильтрационные потери воды через тело плотины, а также повысить устойчивость низового откоса.
Основные противофильтрационные устройства в теле плотины – ядра, экраны диафрагмы. Для создания их применяют суглинки, глины, глинобетон, торф, находят применение и битумные составы, асфальтобетон, бетон и полимерные плёнки.
Плотина устраивается из малопроницаемого грунта (супесь) с
kф осн=0,3 = kф т,
, ПФУ в теле плотины не устраиваем.В основании грунтовых плотин часто залегают водопроницаемые скальные или нескальные грунты. Фильтрация через них может приводить к потерям воды из водохранилища, а также к опасным фильтрационным деформациям и, как следствие, к неравномерным осадкам основания и разрушению плотины. ПФУ в основании снижают фильтрационные расходы и обеспечивают фильтрационную прочность основания. ПФУ могут быть глухими (доходят до водоупора) или висячими (не доходят до водоупора).
Так как в основании плотины находится ПФУ в виде замка (зуб из связных грунтов до водонепроницаемого слоя с врезкой в последний на 0,5 – 1м) с коэффициентом фильтрации
(суглинок), который в несколько десятков раз меньше коэффициента фильтрации основания, то фильтрацией через основание плотины пренебрегаем. Расчётной схемой в таком случае будет плотина на водоупоре. 
2.2.8 Расчёт фильтрации в теле и основании плотины
В соответствии со СНиП 2.06.05—84 фильтрационные расчеты следует выполнять для определения:
1. фильтрационной прочности тела плотины, ее основания и берегов;
2. расчета устойчивости откосов плотины и берегов;
3. обоснования наиболее рациональных и экономичных форм, размеров и конструкций плотины, ее противофильтрационных и дренажных устройств.
В ходе выполнения расчетов, определяют:
1. положение депрессионной кривой;
2. фильтрационный расход воды через тело плотины и ее основание;
3. скорости и градиенты напора фильтрационного потока в теле плотины, основании, а также в местах выхода фильтрационного потока в дренаж, в нижний бьеф, в местах контакта грунтов с различными характеристиками и на границах противофильтрационных устройств.
Фильтрационные расчёты грунтовых плотин ведут при следующих допущениях:
1. грунт тела плотины принимается однородным и изотропным;
2. водоупор считается водонепроницаемым и горизонтальным;
3. рассматривается плоское движение фильтрационного потока, поэтому расчет ведем на один погонный метр;
4. движение фильтрационного потока подчиняется закону Дарси.
В данном проекте расчёт производим по методу Замарина Е.А.
Ординаты кривой депрессии
при указанном на схеме, приведённый на рисунке 10, положение центра координат – точка 
(при наличии воды в нижнем бьефе, т.е. при 
) определяются по уравнению: 
где
- глубина воды перед плотиной при НПУ 
, 
- глубина воды со стороны нижнего бьефа при 
, 
- текущая координата; 
- расчётная длина, определяемая по выражению: 
- коэффициент, принимаемый равным 0,3…0,4; 
- длина захода кривой депрессии в дренаж, определяемая по выражению: 
- длина, определяемая по чертежу на миллиметровке; эта длина отсчитывается от уреза воды при НПУ до начала пересечения уровня воды нижнего бьефа с внутренним откосом дренажной призмы, 
. 
При этом центр координат размещается на уровне верхнего бьефа на расстояние
от пересечения уровня воды верхнего бьефа при НПУ с верховым откосом тела плотины.Для построения кривой депрессии задаемся значениями
в пределах от 0 до 
, а полученные значения ординат заносим в таблицу 5.Таблица 5
Таблица для построения кривой депрессии
| | 0 | 2 | 4 | 6 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 55 |
 | 0 | 11,78 | 10,56 | 11,33 | 10,86 | 10,24 | 9,6 | 8,87 | 8,11 | 7,26 | 6,3 | 3,68 | 0,7 |
По полученным результатам на поперечном профиле плотины наносим депрессионную кривую (рис.7), положение которой исправляем визуально в месте её примыкания к верховому откосу пунктирной линией.
Фильтрационный расход через тело плотины
определяется по формуле Дюпюи: 
где
- коэффициент фильтрации грунта тела плотины (принимается в соответствии с колонкой 8 таблицы задания на проектирование), 
- глубина воды со стороны нижнего бьефа, 
Так как кривая депрессии приближается к низовому откосу ближе, чем на 2 м, то следует спроектировать дренаж в виде сочетания комбинированного и ленточного дренажа.
Фильтрация через основание плотины:
Т – активная глубина фильтрации
Суммарный фильтрационный расход:
2.2.9 Оценка общей фильтрационной прочности тела и основания плотины
В курсовом проекте ограничимся только оценкой общей прочности грунтов, считая, что местная будет обеспечена за счёт устройства обратных фильтров в соответствующих местах выхода фильтрационного потока на контакте грунтов с разными свойствами.
2.2.9.1 Оценка общей фильтрационной прочности тела однородной плотины
Фильтрационная прочность тела плотины оценивается в соответствии со СНиП 2.06.05-84*. Плотины из грунтовых материалов по условию: