Необхідна товщина кам’яної кладки:
.4.4.3 Кріплення низового укосу
Кріплення низового укосу необхідно вибирати в залежності від матеріалу, з якого складено укіс з метою захисту його від атмосферних впливів, а також можливого руйнування землерийними тваринами. Так як низовий укіс греблі складено дрібними пісками, то кріплення може бути виконано у вигляді рослинного шару грунту товщиною 0,3м з подальшим висівом багаторічних трав.
4.5. Дренажне обладнання
Дренажні обладнання греблі необхідно проектувати з метою:
а) організованого відведення води, що фільтрується через тіло греблі і основу, в нижній б’єф;
б) запобігання виходу фільтраційного потоку на низовій укіс і в зону, здатну промерзати;
в) економічно виправданого зниження депресійної кривої для підвищення стійкості низового укосу;
г) попередження виникнення фільтраційних деформацій.
Вибір типу і конструкції дренажу відбувається на основі техніко-економічного порівняння варіантів і в залежності від:
а) виду греблі та інженерно-геологічних умов в основі і в берегах;
б) характеристик і кількості матеріалів дренажу;
в) умов виробництва робіт;
г) кліматичних умов району будівництва;
д) умов експлуатації споруди.
В нашому курсовому проекті ми 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
, але не менше 0,5м. Глибина води нижнього б’єфу =1,80м. Ширина призми по верху = 1,50м. Приймаємо: =0,5м; = m1 = 1,20; = m2 = 1,50. Зі сторони греблі і основи дренаж обсипаємо зворотнім фільтром з товщиною шару 0,3м.↓ВД = ↓РНБ +
= (↓дна + ) + = 147,4+ 1,80 + 0,5 = 147,9мПриставний 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.
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
вибирається із умови виконання робіт у межах 0,8...1,0м, а в нижній із умови фільтраційної міцності, але не менше 2,0м.Приймаємо:
=1,0м; =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
відмітки гребню греблі над дном річки. Далі визначається перевищення гребню 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 черезнеоднорідну 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
і нижній частинах визначаєтьсб його середня товщина: м,а далі по способу віртуальних довжин по залежності:
м/доба.Гребля приводитьсб до однорідної. Складається розрахункова схема(рис.4.4) і подальший розрахунок проводиться за залежностями:
,Приймаємо
.Криву депресії будуємо по залежності:
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:
,де
- діючий середній градієнт напору, - критичний градієнт, який для попередніх розрахунків вибирається по таблиці.Для суглинка
= 8,0; γн = 1,1. = = 7,27,1,50 ≤ 17,27 - умова виконується.
Мета розрахунку – знаходження із можливих поверхонь зсуву найбільш небезпечної, яка характеризується мінімальним відношенням узагальнених граничних сил опору до активних зсуваючих сил.