по ГТС (стр. 5 из 12)

Гребінь ядра повинний бути вище форсованого підпірного рівня води з урахуванням нагону, але без урахування накату хвилі.

При глибокому заляганні водоупору необхідно при наявності екрана (ядра) передбачати влаштування понуру (завіси).

6. Дренажні пристрої греблі

Влаштування дренажу тіла земляної греблі (рис.П.6.1) варто передбачати з метою:

a) організованого відводу води, що фільтрується через тіло і підвалину греблі в нижній б'єф;

б) запобігання виходу фільтраційного потоку в низовий укіс і в зону, що промерзає;

в) економічно обгрунтованого зниження депресійної поверхні для підвищення стійкості низового укосу (внутрішній дренаж);

г) підвищення стійкості верхового укосу при швидкому зпрацюванні водосховища, а також для зняття порового тиску, що виникає при сейсмічних впливах.

У даному курсовому проекті пропонується вибрати один із трьох типів дренажів, що широко застосовуються у практиці : трубчастий дренаж, дренажний бенкет або наслонний дренаж.

Трубчастий дренаж застосовується на тих ділянках греблі, де в період її експлуатації вода в нижньому б'єфі практично відсутня або не перевищує 0,5м. Такий випадок має місце при широких заплавах рік, що пересихають, де скидання води в нижній б'єф здійснюється тільки під час паводків.

Трубчастий дренаж виконується з перфорованих бетонних або асбоцементних труб з обсипним піщано-щебеневим зворотним фільтром.

Переріз дренажних труб визначається шляхом розрахунку, виходячи з умов забезпечення безнапірного руху, при цьому діаметр їх не повинний бути менше 200 мм. Для запобігання занадто високої швидкості води похил дрен обмежують до 0,01.

По довжині трубчастого дренажу на низовому укосі через кожні 50-100 м необхідно передбачати оглядові колодязі, що, як правило, розташовуються в місцях з'єднання дрен із випускними колекторами. Колектор трубчастого дренажу виводиться в дренажну канаву, що розташовується в нижньому б'єфі за підошвою низового укосу.

Дренажний банкет влаштовується, як правило, на руслових ділянках греблі при постійному рівні води в нижньому б'єфі і достатній кількості кам'яного матеріалу в районі будівництва.

Перевищення гребня банкету над максимальним рівнем води в нижньому б'єфіh_s визначається з запасом на накат та нагон хвиль, але не менше 0,5 м. У курсовому проекті його можна приймати рівним 0,5 м.

Ширина банкету поверху за межами низового укосу призначається за умовами проведення робіт, але не менше 1 м. Гребінь дренажного банкету рекомендується покривати шаром крупнообломочного грунту.

З боку тіла і підвалини греблі передбачається створення піщано-щебеневого фільтра для запобігання суфозії. Розрахунковий діаметр каменю банкету визначається за формулою (4.3) з урахуванням можливих хвиль в нижньому б'єфі. При цьому, за відсутністю вихідних даних, умовно можна прийняти величину h_2% в нижньому б’єфі рівною 20-30 % відповідної хвилі в верхньому б’єфі, а значення довжини хвилі l -- 15-20% відповідної хвилі в верхньому б’єфі.

Наслонний дренаж рекомендується застосовувати на ділянках греблі, що перекривають затоплювану заплаву при відсутності на місці будівництва достатньої кількості каменю.

Товщину наслонного дренажу варто призначати за умовами проведення робіт, але не менше величини

t = 5*ds,85 +tf,

(6.1)

де	ds,85	-	діаметр каменю, м;
tf	-	товщина зворотного фільтра, приймається рівною 0,6 -1 м.

Перевищення гребня наслонного дренажу над максимальним рівнем води в нижньому б'єфівизначається як для дренажного банкету.

7. Сполучення тіла греблі з берегами і підвалиною

Для запобігання небезпечної фільтрації по контакту земляної греблі з її підвалиною варто передбачати заходи, що забезпечує щільне сполучення грунту тіла греблі до грунту підвалини, залежать від характеру стану грунтів підвалини.

Підготовка берегів і підвалини зводиться до видалення лісу і чагарнику, викорчовуванню пнів видаленню рослинного шару і шару пронизаного кореневищами дерев і кущів або ходами землерийних тварин, а також до видалення грунту, що містить значну кількість органічних включень або солей, легко розчинних водою.

У курсовому проекті необхідно видалити рослинний шар грунту відповідно до інженерно-геологічних умов. Поверхня підготовленої м'якої підвалини повинна плавно слідувати за похилом місцевості. На ділянках із крутими схилами або при скельній підвалині сполучення провадиться за допомогою похилих уступів із горизонтальними площадками шириною 3-5 м , Похил похилих уступів повинний бути не більше 1:10, При більш крутих і вертикальних уступах можливо утворення поперечних тріщин по вертикальних площинах, що проходять через бровки уступів,

Сполучення греблі з підвалиною проводиться в залежності від типу греблі і характеру грунту підвалини.

Якщо підвалина греблі є не проникною (глина, важкий суглинок), а гребля однорідна то сполучення проводиться за допомогою зуба , глибиною не менше 0,75 м . Коефіцієнт закладення укосів зубаm_z= 1,5 - 2,0.

У випадку невеликої потужності проникного шару в 2-4 м у підвалині однорідної греблі влаштовується замок.

Якщо товщина проникного шару 4-8 м , а нижче його нескельний грунт, то сполучення проводиться шляхом влаштування зуба глибиною 1 -1,5 м і шпунта заглибленого у водоупор, що знаходиться нижче, на глибину 0,5 -1,0 м.

При глибокому заляганні водоупору (8 м і більше) влаштовують понур. Найменшу конструктивну товщину понуру варто приймати не менше 0,5 м. У висотному відношенні понур рекомендується заглиблювати нижче поверхні землі з боку верхнього б'єфа.

Для запобігання можливої фільтрації в зоні контакту насипного грунту понуру і природного грунту підвалини, можна конструктивно передбачити спорудження невеликого по глибині зуба (до 2-х метрів) на початку понуру.

При проектуванні в якості протифільтраційного пристрою зуба необхідно мати на увазі, що його глибина відліковується від підошви греблі.

Підошва греблі призначається нижче поверхні землі на глибину, рівну потужності рослинного шару або вивітреної зони скельного грунту з запасом 0,2 - 0,3 м.

Питання про те, чи видаляти слабкі грунти підвалини під усією греблею або ж тільки з боку верхнього б'єфа до осі, вирішується на підставі економічних розрахунків з урахуванням можливої фільтрації і крутизни укосів.

8. Розрахунки сталої фільтрації через земляні греблі

8.1. Загальні положення

Розрахунки фільтрації в тілі греблі, підвалині і берегах відповідно до [9] варто виконувати для:

а) визначення фільтраційної міцності тіла греблі і її підвалини і берегів;

б) розрахунку стійкості укосів греблі і берегів;

в) обгрунтування найбільш раціональних і економічних форм, розмірів і конструкцій греблі, її протифільтраційних і дренажних пристроїв.

Фільтраційними розрахунками слід визначати такі параметри фільтраційного потоку в тілі греблі :

а) положення депресійної кривої;

б) фільтраційну витрату через тіло греблі;

в) градієнти напору фільтраційного потоку в тілі греблі, підвалині, у місцях виходу потоку в дренаж, у нижній б'єф за підошвою низового укосу, у місцях контакту грунтів із різними механічними характеристиками і на межі протифільтраційних пристроїв.

На підставі діючих градіентів фільтраційного потоку в підвалині земляної греблі необхідно вирішити питання про застосування і конструкцію протифільтраційних споруд у підвалині греблі.

8.2. Прийняті позначення

Практичні розрахунки сталої фільтрації води через земляні греблі повинні грунтуватись на сполученні уже відпрацьованих окремих найпростіших розрахункових прийомів і формул.

Z	-	напір на греблі;
hвта hн	-	глибина води відповідно у верхньому і нижньому б'єфах;
Т	-	заглиблення поверхні водоупору під поверхню підвалини греблі;
h1та h2	-	заглиблення поверхні водоупору під рівень води у верхньому і нижньому б'єфах;
mвта mн	-	коефіцієнт закладення верхового і низового укосу греблі;
D	-	Перевищення відмітки просочування води на поверхню низового укосу над рівнем води в нижньому б’єфі;
Lур	-	горизонтальна відстань між урізами води верхнього і нижнього б'єфа;
q	-	питома фільтраційна витрата;
k	-	коефіцієнт фільтрації грунту (kо -підвалини, kт - тіла греблі, kя- ядра, kе -екрана, kп- понуру, kзб - зуба) ;
d	-	товщина маловодопроникної перешкоди (dе-екрана, dп -понура, dя- ядра, dзб- зуба).

8.3. Найпростіші прийоми і формули, що використовуються при фільтраційних розрахунках земляних гребель

1. Формула Дюпюї. Уявимо прямокутний водопроникний масив АBCD (рис.Д.8.2), розташований на горизонтальній поверхні водоупору.

Як відомо, величина фільтраційної витрати в даному випадку виражається формулою Дюпюї

,				(8.1)
де	L	-	довжина грунтового масиву ,м;

Якщо зневажимо проміжком просочування , то крива депресії MN у даному випадку може бути побудована за формулою