- •Курсовой проект
- •Введение
- •1. Гидравлический расчет
- •1.1 Определение ширины водосливного фронта
- •1.2 Определение отметки гребня водослива
- •1.3 Проверка на пропуск поверочного расхода
- •1.4 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе
- •1.5 Определение отметки пола водобоя
- •1.5.1 Учет растекания потока в нижнем бьефе при определении
- •1. Основной случай. Дано:
- •3. Одно отверстие открыто полностью.
- •1.5.2 Определение второй сопряженной глубины с учетом работы гасителей
- •1.5.3 Глубина водобойного колодца
- •2.Назначение размеров основных элементов плотины.
- •3.Конструирование плотины.
- •3.1 Определение ширины подошвы плотины.
- •3.2. Разрезка плотины швами
- •3.3 Быки
- •3.4 Устои
- •4.Проектирование бетонной водосливной плотины.
- •4.1 Определение отметки гребня грунтовой плотины и гребня быка. Дано:
- •5.Конструктивные элементы нижнего бьефа.
- •5.1 Водобой Дано:
- •Нагрузки действующие на водобой.
- •Расчет плиты водобоя на устойчивость против сдвига, опрокидывания и всплытия.
- •5.2. Рисберма и ковш
- •5.2.1 Рисберма
- •5.2.2 Определение устойчивости плит рисбермы против опрокидывания.
- •5.2.3 Ковш
- •6.Фильтрационные расчеты.
- •6.1 Расчет фильтрации под плотиной методом удлиненной контурной линии.
- •7. Статические расчёты плотины Сбор и расчет основных нагрузок на плотину
- •7.1. Вес сооружения
- •7.2. Вес технологического оборудования
- •7.3. Сила гидростатического давления воды
- •7.4. Сила взвешивающего давления
- •7.5. Давление грунта
- •7.6 Определение пассивного давления грунта
- •7.7 Волновое давление
- •8. Расчёт прочности плотины
- •8.1. Критерии прочности плотины
- •9. Расчёт устойчивости плотины
- •Заключение
- •Список литературы
1.5.3 Глубина водобойного колодца
Глубина колодца для основного случая:
м
Глубина колодца для поверочного случая:
м
Глубина колодца для третьего случая:
м
где σ- коэффициент запаса, σ=(1.05÷1.15), принимаем σ=1.1.
Принимаем максимальную глубину водобойного колодца м , тогда отметка пола водобоя будет равна:
м
Длина водобоя lв =37,19 м определена на странице 16.
Проверяем выполняется ли условие при котором прыжок будет затоплен:
Условие соблюдается, следовательно прыжок затоплен.
2.Назначение размеров основных элементов плотины.
2.1.Контруирование отдельных элементов подземного контура плотины.
2.1.1Понур
Назначение понура – уменьшать фильтрационный расход и снижать противофильтрационное давление в основании плотины путем удлинения путей фильтрации.
Так как основание подошвы плотины суглинок , то будем принимать анкерный понур в виде железобетонных плит толщиной 0,7 м.
Длина анкерного понура назначается:
м
м,
где м, при
Для эффективности анкерного понура, устроим над ним противофильтрационный слой из глины толщиной 3м , а под ним дренажа.
2.1.2 Шпунтовые стенки и завесы
Шпунтовые стенки, завесы и зубья – вертикальные противофильтрационные элементы, предназначенные для снижения фильтрационного давления на подошву плотины и снижения градиента потока над сооружением.
Т.к. основание суглинистое, принимаем бесшпунтовую схему подземного контура.
2.1.3 Дренажные устройства
Для отвода профильтровавшейся воды, снятия фильтрационного давления на сооружение, предотвращения разрушения грунта основания под подошвой сооружения устраивают дренажи.
Выполняются дренажи из грунтового материала с повышенным коэффициентом фильтрации по отношению к контактирующему с ним грунту. В последнее время в качестве дренажа используют пористый бетон и минеральные волокнистые материалы.
Устраиваем двухслойный пластовый дренаж под частью фундаментной плиты толщиной 1 м, под частью водобоя толщиной 1 м и под всей площадью рисбермы толщиной 0,3 м. Минимальная толщина дренажей принимается по конструктивным и производственным соображениям 0,2 м. Суммарная толщина дренажа не более 1,5 м.
3.Конструирование плотины.
3.1 Определение ширины подошвы плотины.
Задача проектирования состоит в том, чтобы при заданной высоте сооружения найти минимальную ширину сооружения по основанию. Наиболее экономичным является треугольный профиль плотины, имеющий минимальную ширину понизу.
Но при своей экономичности этот профиль должен удовлетворять двум условиям:
отсутствие растягивающих напряжений в бетоне;
устойчивость тела плотины против сдвига по основанию.
Рисунок 6. Схема треугольного профиля плотины.
Бетон слабо сопротивляется растяжению, в нем недопустимо появление трещин с напорной грани, что может привести к появлению опасной фильтрации со всеми вытекающими последствиями.
Исходя из условия недопущения растягивающих напряжений на верховой грани, определяем ширину подошвы плотины
где коэффициент, учитывающий потерю фильтрационного давления за счет устройства противофильтрационных завес, дренажей и шпунтов, принимаемый 0,5;
Отметка подошвы плотины равна:
где –толщина водобойной плиты, определяется по формуле В.Д. Домбровского:
где - скорость в сжатом сечении,– глубина в сжатом сечении для основного случая;
Скорость в сжатом сечении равна:
Определим отметку подошвы плотины:
Исходя из условия устойчивости плотины против сдвига по основанию, определяем ширину подошвы плотины
где коэффициент трения бетона по грунту, принимаемый 0,5;
коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый в зависимости от класса сооружения 1,15.
Задаваясь различными n, несколько раз определяемпо двум формулам (таблица 5), и строим графики зависимости(рис. 7). Точка пересечения графиков определит расчетную ширину подошвы.
Таблица 5.
n | ||
0,1 |
26,615 |
41,63 |
0,2 |
27,133 |
39,648 |
0,3 |
27,846 |
37,845 |
0,4 |
28,799 |
36,2 |
0,5 |
30,062 |
34,692 |
0,6 |
31,75 |
33,304 |
0,7 |
34,054 |
32,023 |
Рисунок 7. Определение ширины подошвы плотины
Графики пересекаются в точке иследовательно ширина подошвы плотины равна 32,6 м.