close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

kursach(3)

код для вставкиСкачать
 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
"САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО - СТРОИТЕЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ"
Кафедра природоохранного и гидротехнического строительства
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ:
"Проектирование дамбы обвалования из грунтовых материалов для защиты территории от затопления".
Выполнила: студентка ФИСПОС,
4 курса, гр. И- 82 Богданова И.В.
Проверила: Мещерякова З.В.
Самара 2011
Содержание.
Задание на проектирование
Введение.................................................................................3
I. Проектирование дамб обвалования из грунтовых материалов.
1.1.Выбор местоположения дамбы обвалования.......................................4
1.2.Определение класса капитальности защитного сооружения.................5
1.3. Определение отметки гребня............................................6-8
1.4.Проектирование конструкции гребня дамбы.........................9-10 1.5. Проектирование контура дамбы обвалования ...........................11-13
II. Фильтрационные расчеты дамб из грунтовых материалов
2.1.Расчет фильтрации через однородную грунтовую дамбу с дренажным матрасом ...............................................................................14-16
III. Расчеты устойчивости дамб обвалования из грунтовых материалов. 3.1 Расчет устойчивости низового откоса.......................................17-22
IV. Расчет крепления откосов дамбы
4.1.Построение эпюры волнового давления...........................24-25
4. 2 Построение эпюры волнового противодавления.......................25-26
Заключение ...............................................................................27
Список использованной литературы................................................28
Введение.
В данном курсовом проекте необходимо запроектировать дамбу обвалования из грунтовых материалов для защиты территории от затопления. Для этого требуется выбрать тип дамбы (земляная, каменная, каменно-набросная). Определить размеры выбранного типа дамбы, конструкции ее тела, противофильтрационных устройств и дренажей. Провести расчет фильтрации через тело дамбы и ее основание с учетом схемы дренажа, противофильтрационных устройств. Проверить устойчивость откосов дамбы с учетом работы основания. Окончательно сконструировать тело дамбы, противофильтрационное устройство (ядро), дренаж (наслонный), установить тип крепления откосов и гребня. Разработать конструкции сопряжения тела дамбы с основанием.
Дамба обвалования расположена на Нижегородском водохранилище, на реке Волга. Правый берег водохранилища расположен в лесостепи, левый - в степи. Климат умеренно континентальный, с холодной зимой и жарким летом. Особенностью климата региона является короткая сухая весна. С левого берега в водохранилище впадают реки Сок, Самара, Чапаевка, Чагра, Малый Иргиз. Водохранилище осуществляет суточное и недельное регулирование стока Волги и её притоков; уровень колеблется в пределах 0,5-1 м. Водохранилище создано для целей энергетики и водного транспорта, используется для промышленного и коммунального водоснабжения, орошения и рыболовства (здесь водятся лещ, судак, щука, сазан и др.). Как и другие водохранилища на Волге, Саратовское имеет негативные последствия для миграции рыб (осетровых), а также накопления экологически вредных продуктов жизнедеятельности человека.
I. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДАМБЫ ОБВАЛОВАНИЯ ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ.
1.1. Выбор местоположения дамбы обвалования.
Выбор схем обвалования определяется на основании технико-экономических проработок возможных вариантов с учетом природных условий местности и важности ограждаемой территории в водохозяйственном и культурном отношениях. Дамба обвалования располагается на берегу Нижегородского водохранилища. Длина дамбы обвалования 500 м. Дамба защищает территорию площадью 150000 м2 от затопления. 1.2. Определение класса капитальности защитного сооружения.
Определение класса капитальности защитного сооружения выполняется по СНиП 33.01 - 2003 "Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования" по приложения Б, таблица Б1. Тип грунтов основания принимаем - обводненные водонасыщенные грунты. Класс капитальности сооружения принимается в зависимости от типа основания и высоты сооружения. Высоту сооружения по топографической основе определяем как разницу между ФПУ и минимальными отметками рельефа с учетом превышения гребня сооружения над ФПУ= 3,5 м.
ФПУ-УМО+3,5 = 85,5-82,5+3,5 = 5,5 м(1)
При высоте дамбы до 15 м расположенной на обводненном водонасыщенном основание принимаем IV класс капитальности сооружений.
По таблице Б3 класс защитной дамбы с максимальным напором 2 м и плотностью селитебной территории до 2500 м2 на 1 га принимаем IV
По таблице Б4 класс гидротехнических сооружений выполняющих защитные функции в пределах одного муниципального образования при размере возможного материального ущерба до 10 млн. рублей относится к III классу капитальности.
Вывод: Класс капитальности дамбы обвалования на Нижегородском водохранилище относится к III классу.
1.3. Определение отметки гребня дамбы обвалования.
Отметку гребня грунтовой незатопляемой дамбы определяют из условия полного исключения перелива воды через него при накате волны на откос и ветровом нагоне по формуле:
( 2)
(3)
где РУВ отметка расчетного уровня воды в реке или водохранилище, принимается равной для водохранилищ нормальному подпорному уровню (НПУ) или форсированному подпорному уровню (ФПУ), а для рек уровню воды в реке во время весеннего половодья или паводка; ∆hs превышение гребня дамбы над расчетным уровнем воды.
Превышение гребня дамбы над расчетным уровнем воды можно определить как
( 4)
где ∆hset - высота ветрового нагона волны, м; hrunl% - высота наката волны на откос обеспеченностью 1%; а - запас возвышения гребня дамбы, определяемый как а =0,1 h1% >0,5 м. Высота ветрового нагона определяется следующим образом:
( 5)
где Kw - коэффициент, зависящий от скорости ветра, принимается по табл. 5 [4]; Vw расчетная скорость ветра, м/с; L длина разгона волны, м; αω - угол между нормалью к дамбе и направлением господствующего ветра, град.;
d1 - глубина воды перед дамбой со стороны реки или водохранилища, м,
(6)
где Ос.д. - отметка основания дамбы.
Высота наката волны на откос определяется по формуле:
(7)
где ф Ос.д. отметка основания дамбы.
где ф Ос.д. отметка основания дамбы.
где Кг =0,8, Кр=0,7- коэффициенты, зависящие от типа и шероховатости крепления напорного откоса, для Саратовского водохранилища принимается по каменному креплению при относительной шероховатости 0,02 по табл. 6 [4]; Ksp=1,5 - коэффициент, зависящий от скорости ветра и коэффициента заложения напорного откоса m, принимается по табл. 7 [4]; Кrun=1,15 - коэффициент, зависящий от пологости волны (λ/h) и коэффициента заложения напорного откоса m1 принимается по графику рис. 10 [4]; заложение верхового откоса дамбы со стороны водохранилища принимаем от 3 до 5 (ctgφ = 3); h1% - высота волны обеспеченностью 1%,
( 8)
где h средняя высота волны, м, определяется согласно п. 13 приложения 1 [4]; К1% коэффициент, принимаемый по графику рис. 2 приложения 1 [4].
Параметры волны наката и волны в водохранилище определяем по СНиП 2.06.04 - 82* "Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения". Параметры волны определяем по приложению 1, по рисунку 1 "Графики для определения элементов ветровых волн" в соответствии с исходными данными:
( 9)
(10)
Тогда длина волны равна:
(11)
Принимаю отметку гребня дамбы 88,00 м.
1.4.Проектирование конструкции гребня дамбы обвалования
Ширина дамбы по гребню определяется шириной проезжей части, шириной участков ограждения гребня, расположением тротуаров на гребне и запасом призмы обрушения откоса за пределами зоны ограждения гребня.
Конструкция гребня дамбы представлена в методическом указании по разработки курсового проекта, в справочнике "Гидротехническое строительство". В связи с изменением нормативной документации в указанные источники следует внести следующие поправки. Ширина проезжей части принимается по СНиП 2.05.02 - 85 "Автомобильные дороги" , т.е. по назначению проезда по гребню плотины, внутриобластные автомобильные дороги относятся к IV классу. Ширина проезжей части на таких дорогах назначается не менее 4,5 м. Проезжая часть по гребню плотины является внутриплощадным проездом по объекту. В этом случае ширина проезжей части должна обеспечивать разъезд 2х транспортных единиц, а значит быть не менее 6 м. По условию ремонтабельности объекта ширина гребня должна обеспечивать возможность размещения на гребне строительных машин, т.е. должна быть не менее 6 м. для того, чтобы на гребне мог размещаться строительный кран с вылетом стрелы 25 - 30 м. Из этих соображений принимаем ширину проезжей части равной 6 м. По гребню плотины кроме проезжей части должен располагаться пешеходный тротуар, который отделяется от проезжей части паребреком. Ширина паребрека, как правило, 0,2 м. Ширина пешеходного тротуара в зависимости от класса дороги может приниматься от 1,2 до 1,5 м. Тротуары располагаются вдоль верховой и низовой бровки откоса. Между проезжей частью и тротуаром располагается канава ливнестока для отвода воды с проезжей части на откосы дамбы. Ширина канавы ливнестока назначается не менее 0,3 м. За пешеходным тротуаром по гребню плотины располагается ограждение гребня. Ширина участка ограждения принимается до 0,3 м. За ограждением гребня дамбы располагается зона отчуждения под призму обрушения гребня шириной до 0,5 м. Поэтому ширина гребня проектируемой дамбы назначается
Вгр = 2*3+2*0,2+2*1,2+2*0,3+2*0,3+2*0,5 = 11,0 м. (12)
Поперечный профиль проезжей части назначается серповидного контура, т.е. по оси проезжей части отметка должна быть выше, к тротуару проезжей части понижается. Поперечный уклон по проезжей части назначается 0,023 (до 0,025). В этом случае разность отметок от оси проезжей части к пешеходному тротуару составляет 0,023*3 = 7 см. Поверхность тротуаров при проектировании назначается горизонтальной.
1.5. Проектирование контура дамбы обвалования
Отметка гребня дамбы обвалования зависит не только от высоты наката расчетной волны, но и от отметки гребня противофильтрационного устройства дамбы. Отметка гребня противофильтрационного устройства должна превышать ФПУ на 0,5 м. Противофильтрационные элементы выполняют из глинистых и суглинистых грунтов, которые являются лучинистыми при промерзании. Глубина промерзания для районов строительства Саратовского водохранилища составляет 1,6 м. Поэтому отметка гребня дамбы определяется
ГД = ФПУ+0,5+hмерз (13)
ГД=85,5+0,5+2= 88,00 м
Отметка гребня дамбы обвалования полученная с учетом глубины промерзания в районе строительства не превышает отметку гребня определяемую с учетом наката расчетной волны. Поэтому отметку гребня дамбы обвалования принимаем равной ГД = 88,00. Заложение откосов тела дамбы обвалования принимаем с учетом коэффициента внутреннего трения грунта тела дамбы. Для верхового откоса принимается коэффициент внутреннего трения обводненного грунта ctg φ = 4. Низовой откос плотины делится на 2 участка. Принимаем mн = 2, mв = 2,5. 1 участок: от гребня плотины до отметки максимального нижнего бьефа. Этот откос условно сухой и коэффициент внутреннего трения принимается для грунта естественной влажности. 2 участок: между отметками максимального уровня нижнего бьефа и дном участка обвалования. На этом участке заложения откоса принимаются с учетом коэффициента внутреннего трения обводненного грунта, также как для верхового откоса. При построении контура дамбы обвалования назначаются бермы на откосах с учетом следующих соображений. На верховом откосе верхняя граница крепления соответствует отметке гребня плотины. Нижняя отметка крепления верхового откоса будет располагаться на 2 высоты расчетной волны (2 hр в) ниже уровня сработки водохранилищ или уровня мертвого объема. На этой отметки располагается упорный брус крепления верхового откоса. На верховом откосе назначается берма по условиям ремонтабельности откоса на 1 м выше уровня сработки (УМО). Для Нижегородского водохранилища на 0,5 м. Ширина бермы по условию ремонтабельности назначается не менее 6 м, как ширина внутриплощадочного проезда. Со стороны низового откоса расположение берм назначается из следующих соображений. Расстояние между гребнем и бермой определяется расчетом устойчивости низового откоса, а также условиями ремонтабельности низового откоса. Так как наиболее часто используемые краны для выполнения ремонтных работ имеют вылет стрелы 25-30 метров, а заложение низовых откосов (23), шаг бермы на низовом откосе назначается не менее 10 метров. Бермы на низовом откосе назначаем на 0,5 м выше максимального уровня нижнего бьефа. Для Саратовского водохранилища, в связи с тем, что высота дамбы обвалования не велика на низовом откосе берму не назначаем. Вдоль сопряжение низового откоса дамбы обвалования выполняются дренажное устройство и канава отвода профильтровавшейся воды. Вдоль канавы устраиваем служебную смотровую дорогу, шириной проезжей части не менее 6 м. Для назначения материала тела дамбы обвалования определяем максимальный градиент падения напора в теле дамбы обвалования, фактический градиент напора в теле дамбы обвалования. Градиент напора в сооружении - это падение напора на 1 м.поперечного профиля сооружения
,
где Н - напор на сооружении
b - расстояние на котором этот напор гасится.
Минимальная ширина поперечного профиля напорного сооружения может быть принята условно равной ширине гребня напорного сооружения, поэтому Imax = 6) По СНиП "Грунтовые плотины" определяем материл дамбы в зависимости от градиента - песок
7) Определяем фактический градиент в теле дамбы обвалования, напор на сооружение стабилен, ширину тела плотины на котором будет литься этот принимаем bт, т.е. это расстояние от точки выклинивания верхнего бьефа на верховом откосе до точки выклинивания нижнего бьефа, т.е. выклинивание уровня воды в дренажной канаве на низовом откосе дамбы. Фактический градиент падение напора в теле дамбы обвалования определяется Для обоснования однородной плотины рассмотрели градиент и сделали вывод, что противофильтрационные элементы не нужны.
II. ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ ДАМБ ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Расчет фильтрации через однородную грунтовую дамбу с дренажным матрасом.
Кривая депрессии в теле земельного сооружения это условные положения потока грунтовой воды проходящего, через поперечное сечение дамбы из верхнего бьефа (водохранилища) в нижний бьеф (дренажная канава). Координаты положения кривой депрессии определяется в зависимости от конструкции напорного сооружения, фильтрационных характеристик тела напорного сооружения. Расчетные формулы и схемы конструкции сооружения приведены в СниП "Плотины из грунтовых материалов", справочнике проектировщика и в методическом указании к разработке курсового проекта. Конкретно для курсового проекта изучаем методику построения кривой депрессии через тело дамбы по методике предложенной научным исследовательским сектором института гидропроекта. Этот метод основан на графическом построении графика фильтрации поверхности:
1)Вычерчивается поперечное сечение напорного сооружения, указывается положение ФПУ, НПУ, УМО и границы сопряжения тела дамбы и основания.
2)Определяются точки выклинивания расчетного уровня в верхнем и нижнем бьефе на поперечном профиле дамбы
3)Со стороны нижнего бьефа дамбы обвалования, уровень нижнего бьефа назначаем на 1 м ниже поверхности земли, за дамбой обвалования глубину воды в дренажной канаве назначаем не более 1 м. Т.о. мы назначили в поперечном сечении дамбы обвалования начальную и конечную точку графика кривой фильтрации через тело сооружения.
4)Т.к. материал тела дамбы сопротивляется прохождению фильтрации потока, то по физико - механическим свойствам грунта определяем коэффициент фильтрации для грунтов тела дамбы обвалования. Осредненные показатели коэффициента фильтрации разных грунтов приведены в СниП "Основания сооружения" и в СниП "Основания ГТС".
5) Для построения кривой депрессии в теле дамбы обвалования находим условную точку начала кривой депрессии для данного расчетного уровня воды. Расположение условной точки находится на расстоянии mф*Н, mф - условный коэффициент принимаемый по рекомендациям гидропроекта 0,15. Удаление условной точки 2*0,14 = 0,3. Находим условную точку окончания кривой депрессии в нижнем бьефе. Это расстояние равно mф*Нводы в НБ. Соединяем точки начала и конца графика кривой депрессии.
6)На поперечном сечении наносим оси графика кривой депрессии для 3х расчетных случаев. Вертикальная ось y проходит через точку выклинивания расчетного уровня на верховом откосе. Ось х располагаем по линии контакта тела дамбы и основания. В случае когда за дамбой обвалования располагается дренажная канава ось х располагают по уровню воды в дренажной канаве. Т.о. на поперечном сечении проектирумой дамбы обвалования мы наметили положения серии кривых депрессии в теле дамбы обвалования в зависимости от уровня воды в водохранилище и сезоне года. Для построения кривой депрессии у верхового откоса с учетом фильтрационных свойств тела плотины графически рисуем положение сектора круга, т.е. по радиусу опускаем из точки выклинивания. Для низового откоса положение кривой депрессии описываем графическим соединением точки выклинивания нижнего бьефа на откосе и условного положения кривой депрессии. Т.о. мы построили графически положение кривой депрессии в теле однородной плотины из грунтовых материалов. Расстояния L2, L3, вычисляют соответственно по следующим формулам:
(14)
(15)
А высоту выклинивания кривой депрессии в дренаж по формуле:
(16)
Где L4 - расстояние от раздельного сечения до подошвы внутреннего откоса дренажа, м, определяется по формуле
(17)
Фильтрационный расход на 1 пог. м дамбы определяют по формуле (18)
III. РАСЧЕТЫ УСТОЙЧИВОСТИ ДАМБ ОБВАЛОВАНИЯ ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ.
Для расчета устойчивости откосов земляных дамб предложено несколько методов, основанных на двух разных теориях: теории "предельного равновесия", согласно которой считается, что во всех точках сдвигающейся массы грунта существует предельное равновесие, и теории, которая основывается на использовании модели отвердевшего отсека обрушения грунта.
В инженерной практике чаще применяют вторую теорию. В основу расчета по этой теории положены следующие соображения и допущения:
а)поверхность обрушения, по которой под действием собственного веса грунта может произойти его сползание, принимается кругло-цилиндрической, описанной радиусом из центра вращения;
б)сползающая масса отсека обладает как силой трения, так и силой сцепления.
3.1. Расчет устойчивости низового откоса.
Сползание призмы обрушения будет иметь место в том случае, если сумма моментов сдвигающих сил Мсд будет больше суммы моментов удерживающих сил Муд. Перенеся условно все действующие силы на кривую скольжения и записав моменты относительно точки О, можно определить коэффициент запаса на устойчивость:
(19)
где уп=1.15 - коэффициент ответственности сооружения, принимаемый в зависимости от класса капитальности по табл. 9 [5]; уfc=1.0 - коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый по табл. 10 [3]; ус=1.0 - коэффициент условия работы, принимаемый по табл. II [3]; F - площади фильтрационных потоков; I - градиенты фильтрационного потока соответственно в площади F = 0,18; г - плечо силы FI относительно центра кривой скольжения; R - радиус кривой скольжения; с=0 МПа - удельное сцепление грунта, принимаемое в зависимости от рода грунта и его влажности; φ- угол внутреннего трения грунта.
Σ с L - графа 15, Σ hпр cos  tg  - графа 12, Σ hпр sin  - графа 9.
Ks = 1,15
Порядок расчета
1. Вычерчиваем поперечный профиль дамбы.
2.Многоугольник Ocdba, в пределах которого находятся центры наиболее опасных поверхностей скольжения, строим следующим образом. Из точки С, как из середины осредненного откоса, проводим вертикальную линию CD и линию СЕ под углом 90° к откосу. При расчете дамб из несвязанных грунтов центры наиболее опасных поверхностей скольжения располагаются вблизи точки О, а при расчете откосов из грунтов, обладающих сцеплением, удаляются от нее.
3. В пределах многоугольника Ocdba выбираются центры кривых скольжения (не менее 3 точек). Из выбранных центров произвольным радиусом R проводят кривые таким образом, чтобы они проходили в пределах низового откоса, захватывали гребень дамбы и часть основания.
4.Призму обрушения, ограниченную кривой скольжения и внешним очертанием дамбы, разбиваем на п отсеков шириной b=0,1*R. Разбивку на отсеки начинают с нулевого, середина которого располагается на вертикали, проходящей через точку, из которой проведен радиус кривой скольжения. При этом отсеки, находящиеся справа от нулевого, берутся отрицательными, слева - положительными. 5. Все расчеты по определению коэффициента устойчивости сводятся в таблицах.
6. Высоту отдельных зон грунта в отсеках hecт, hнас, hoc определяем графическим путем по оси отсека. При наличии неполных отсеков их высоту находят по площади данного отсека и его известной ширине. Здесь hecт, hнас, hoc - соответственно высоты отсеков грунта естественной влажности, насыщенного водой, и основания.
7. Приведенную высоту отсека находим по формуле:
(20)
где рect, рнас, рос - соответственно плотности грунтов естественной влажности, насыщенных водой, которые вычисляются по формулам:
(21)
здесь п=0,3 - пористость грунта; рв - плотность воды, т/м3.
Таблица 1
Определение коэффициента устойчивости
Для точки 1 - УМО
№ отсекаcosαsinαГр.1 hтр,мГр.2hсух ,м
Гр.3 hнас,м
Гр.4hос,м
hпр,мhпр*sinαhпр*cosαtgφHпр*cosφ* tgφCLC*L70,450,8914006,05,32,70,842,32,52,25,560,590,81060,206,253,70,321,22,51,2350,710.7105,20,21,47550,582,93,51.24.240,810,5904,402,67,44,460,583,53,51,24,230,890,4503,403,47,33,36,50,583,83,51,24,220,950,3106,60,24,08,42,680,584,63,51,24.210,990,1601.60,44,06,61,16,50,583,83,50,62,101001,60,44,06,606,60,583,83,50,62,1-1-0.99-0,1601,60,44,06,6-1,1-6,60,58-3,83,50,62,1-2-0,95-0,3101,60,63,66,4-2-6,10,58-3,53,51,24,2-3-0,89-0,4501,60,635,7-2,6-5,10,58-2,93,51,24,2-4-0,81-0,5900,60,823,8-2,2-3,10,58-1,83,51,24,2-5-0,71-,0710010,82,1-1,5-1,50,58-0,93,51,24.2СУММАСУММА
Вывод: Устойчивость откоса обеспечивается.
Таблица 2
Определение коэффициента устойчивости
Для точки 2 - НПУ
№ отсекаcosαsinαГр.1 hтр,мГр.2hчест ,м
Гр.3hнас,м
Гр.4hос,м
hпр,мhпр*sinαhпр*cosαtgφHпр*cosφ* tgφCLC*L70,450,8914,0006,05,32,70,842,32,52,25,560,590,8105,21,406,85,54,00,321,32,51.23.050,710,7104,41,01,47,15,05,00,582,93,51,24,240,810,5903,60,82,67,54,46,10,583,53,51,24,230,890,4503,60,83,48,43,87,50,584,43,51,24,220,950,3101,80,64,07,02,26,70,583,93,51,24.210,990,1601,60,44,26,81,16,70,583,93,50,62,101001,60,24,46,806,80,583,93,50,62,1-1-0,99-0,1601,604,26,4-1,02-6,30,58-3,73,50,62,1-2-0,95-0,3101,80,24,06,6-2,0-6,30,58-3,73,51,24,2-3-0,89-0,4501,40,23,25,3-2,4-4,70,58-2,73,51,24,2-4-0,81-0,5900,40,42,23,4-2,0-2,80,58-1,63,51,24,2-5-0,71-0,71000,60,61,4-0,9-0,90,58-0,53,51,24,2СУММАСУММА
Вывод: Устойчивость откоса обеспечивается.
Таблица 3
Определение коэффициента устойчивости
Для точки 3 - ФПУ
№ отсекаcosαsinαГр.1 hтр,мГр.2hчест ,м
Гр.3hнас,м
Гр.4hос,м
hпр,мhпр*sinαhпр*cosαtgφHпр*cosφ* tgφCLC*L70.450,8914,0006,05,32,70,842,32,52,25,560,590,8104,22,104,43,62,60,320,82,51,23,050,710,7103,62,01,47.55,35,30,583,13,51,24,240,810,5902,81,62,67,64,46,20,583,63,51,24,230,890,4502,21,23,47,43,36,60,583,83,51,24,220,950,3101,414,07,12,26,70,583,93,51,24,210,990,16010,64,26,51,046,40,583,73,50,62,1010010,64,26,506,50,583,83,50,62,1-1-0,99-0,1601,20,44,26,4-1,02-6,30,58-3,73,50,62,1-2-0,95-0,3101,604,06,2-1,9-5,90,58-3,43,51,24,2-3-0.89-0,4501,60,23,25,5-2,5-4,90,58-2,83.51,24,2-4-0.81-0,5900,20,62,23,4-2,0-2,80,58-1,63,51,24,2-5-0,71-0,71000,80,61,6-1,1-1,10,58-0,63,51,24,2СУММАСУММА
Вывод: Устойчивость откоса обеспечивается.
8. Длину кривой скольжения L для каждого отсека определяем графически.
9. Угол внутреннего трения и удельное сцепление в грунте принимаем по зонам. Для участка кривой скольжения, проходящего в грунте тела дамбы выше кривой депрессии, соответственно будут φ1 и с1 ниже кривой депрессии - φ2 и с2, в грунте основания - φ 3 и c3 .
10. Вычисляется площадь фильтрационного потока:
(22)
Для точки 1: F=50,м2
Для точки 2: F=61,5 м2
Для точки 3: F=84,5м2
11. Находятся градиенты напора в соответствующих зонах фильтрационного потока:
(23)
Для точки 1: I1=1 /23=0,043 м2
Для точки 2: I1=3/31=0.097 м2
Для точки 3: I1=3/30=0,067 м2
где ∆h и ∆l- параметры фильтрационного потока в зоне оползаемого массива GKLM (∆h - потери напора по длине ∆l );
12. Плечо г соответствующей гидродинамической силы
фильтрационного потока определяем графически.
Для точки 1: r=16 м
Для точки 2: r=16 м
Для точки 3: r=16м
14. Для определения минимального коэффициента запаса на устойчивость откоса необходимо задаться несколькими кривыми скольжения и для каждой найти вышеуказанный коэффициент.
15. Минимальный коэффициент запаса на устойчивость Кs при соответствующем сочетании нагрузок не должен превышать величины уп yfc/yc с более чем на 10%, если это не обусловлено особенностями сооружения.
IV. РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ ОТКОСОВ ДАМБЫ ОБВАЛОВАНИЯ.
Участок крепления верхового откоса напорного сооружения определяется следующими границами. Верхняя граница - гребень дамбы обвалования, нижняя граница крепления располагается ниже УМО на глубину 2 hволн. Тип крепления и материал крепления верхового откоса принимаем в зависимости от высоты волны в верхнем бьефе, от толщины ледового покрова в водохранилище. Участок крепления нижнего бьефа определяем по высоте выклинивания кривой депрессии на низовом откосе. С учетом требования, что защитный слой грунта над положением кривой депрессии в зимний период должен составлять не менее глубины промерзания для районов строительства.
4.1.Построение эпюры волнового давления.
При коэффициенте заложения напорного откоса, находящегося в пределах 1,5 < m1 < 5, максимальная ордината эпюры волнового давления Pd вычисляем по формуле:
(24) где Ks - коэффициент, зависящий от высоты волны обеспеченностью 1%, средней длины волны м коэффициента заложения напорного откоса, определяется по формуле; Кf = 1,27 - коэффициент, зависящий от пологости волны, принимается по табл. 10 [4]; Рrel = 2,7 - максимальное относительное волновое давление на откос, кПа, принимается по табл. 11 [4] в зависимости от высоты волны 1%-ной обеспеченности (h1%); р - плотность воды, т/м3.
(25)
Для построения эпюры волнового давления также определяем значения ординат в точках 4 и 5, которые принимаются равными: 0,4 Pd = 0,4*2,7=1,08Па точках 6 и 7, принимаемые равными 0,1 Pd = 0,1*2,7=0,27Па
Построение эпюры производится следующим образом. Ордината z2 точки приложения максимального волнового давления Рd, на откос (т. 2) вычисляется по формуле:
(26)
где А, В - величины, определяемые из уравнений:
(27)
(28)
Ордината z3 (т. 3) принимается равной величине высоты наката на откос волны 1%-ной обеспеченности (hrun1%).
На участках крепления по откосу выше и ниже т. 2 следует принимать ординаты эпюры волнового давления Р на расстояниях:
для Р = 0,4 Pd: I1= 0,0125*Lφ=0,0125*13,67=0,17
I3= 0,0265 Lφ =0,0265*13,67=0,36
для Р = 0,1 Pd: I2=0,0325 Lφ=0,0325*13,67=0,44
I4= 0,0675 Lφ=0,0675*13,67=0,92
где Lφ - величина, определяемая по формуле
(29)
4.2. Построение эпюры волнового противодавления.
Эпюра волнового противодавления на откос при 1,5 < m1< 5, укрепленный сборными или монолитными железобетонными плитами, принимается:
Ординаты эпюры волнового противодавления Рс на плиты крепления откосов следует определять по следующей формуле:
(30)
где ks и kf- коэффициенты, определяемые в соответствии с п. 3.1; Рс,геl - относительное волновое противодавление, принимаемое по графикам рис. 12 [4] в зависимости от отношений bf/λ и x/λ; bf =4,45 м- длина плиты по откосу, м, определяемая как bf = (2-4)h1%=(2.2-4.4)=4,45м
λ - средняя длина волны, м, вычисляемая по формуле (151) [4]; х - расстояние, от оси OZ до точки, в которой определяется значение эпюры волнового противодавления.
Ось ОХ проводится по откосу, а ось OZ - перпендикулярно откосу через точку пересечения расчетного уровня воды с откосом. Для точек, расположенных правее оси OZ, отношение x/λ, принимается отрицательным.
при х1=4,45; при х2=6,45; при х3=6,5; при х-1=4,45; при х-2=6,45; Заключение.
В данном курсовом проекте была запроектирована дамба обвалования из грунтовых материалов для защиты территории от затопления на Нижегородском водохранилище. Также были определены размеры дамбы и противофильтрационных устройств, произведен расчет фильтрации через тело дамбы и ее основание. Были проверены откосы на устойчивость.
Выполнены следующие чертежи: генплан дамбы обвалования, продольный профиль по оси дамбы, поперечный профиль дамбы с деталями конструкций. Длина дамбы обвалования - 500 м
Длина сопряжения берегов с откосами - 250 м Высота дамбы обвалования - 5,5 м
Заложение верхового откоса - 1:2,5
Заложение низового откоса - 1:2
На верховом откосе запроектирована берма на отметке 83,25, для обеспечения ремонтабельности откоса. На низовом откосе не требуются бермы, т.к. ремонтабельность обеспечена. Противофильтрационное устройство для проектируемой дамбы обвалования не требуется, т.к. градиент фильтрационного потока в теле дамбы меньше допустимого. Вдоль низового откоса располагается дренажная канава шириной 1 м, глубиной 1,5 м, расстояние до поверхности воды 1 м. Для сбора профильтровавшейся воды под низовым откосом плотины устраивается тюфяк с выходом дрен в отводную дренажную канаву. Габариты тюфяка: длина вдоль фильтрационного потока 5 м, высота 1 м. Габариты принятого контура дамбы обвалования: ширина по гребню 11 м. Список использованной литературы.
1. Гидротехнические сооружения: Справочник проектировщика/ ГВ. Железняков, Ю.А. Ибад-Заде, П.А. Иванов и др.; Под общ.
ред. В.П. Недриги . М.: Стройиздат, 1983.
2. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги / Госстрой СССР.
М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
3. СНиП 33.01.2003. Гидротехнические сооружения. Основные
положения проектирования / Госстрой России, 200,3
4. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные
положения проектирования / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя
СССР, 1987.
5. СНиП 2.06.04-82. Нагрузки и воздействия на гидротехничес
кие сооружения (волновые, ледовые и от судов) / Госстрой СССР.
М.: Стройиздат, 1983.
6. СНиП 2.06.05-84 Плотины из грунтовых материалов / Гос
строй СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985.
7. Проектирование дамб обвалования из грунтовых материалов для защиты территорий от затопления: Методические указания/ Сост.: А.П. Назаров, А.А.Смывалов; Самарск. гос.арх.-строит. акад. Самара, 2004. 8. Плотины из грунтовых материалов: Методические указания/ Сост.: Н.А. Вундер, А.П. Назаров; Самарск. гос.арх.-строит. акад. Самара, 2009. 9. Гидротехнические противоэрозионные сооружения/ Сост.: П.М. Степанов, П.С. Захаров. 
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
200
Размер файла
660 Кб
Теги
сгасу, kursach
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа