7.4 Расчет устойчивости экрана и защитного слоя

Расчет устойчивости экрана рассматривают для 1 м длины плотины, он сводится к определению коэффициента запаса на устойчивость экрана.

(91)

где F- сила трения от веса экрана на 1 п.м,

Т - сдвигающая сила от веса экрана (рисунок 40).

[к₃] = 1,15 -1,25.

Пренебрегая отпором грунта призмы ABC величины Т и F определятся по формулам

T=Gsinθ; (92)

F=G cosθ tgφ, (93)

Рисунок 40 - Схема к расчету устойчивости экрана

где <р - угол внутреннего трения грунта экрана, в- угол наклона экрана к горизонту; G=γ∙δ_ср∙l - вес l п.м экрана или защитного слоя.

Коэффициент запаса на устойчивость экрана

8 КАМЕННО-ЗЕМЛЯНЫЕ И КАМЕННО-НАБРОСНЫЕ ПЛОТИНЫ

Плотины из каменных материалов без применения вяжущего являются одним из весьма экономичных типов водонапорных сооружений в районах, удаленных от существующей дорожной сети и богатых камнем.

Плотины этого типа известны были еще в 16 и 17 вв., когда для прудово­го хозяйства и других целей строились невысокие плотины из речного галеч­ника. Применение камня, получаемого из карьеров, началось значительно поз­же - в 70-х годах прошлого столетия, с начала 20 в. строительство плотин из камня без применения вяжущего стало распространяться во всех странах, осо­бенно богатых камнем.

8.1 Виды плотин из камня

Тело таких плотин может быть образовано:

• наброской камня или мелких каменных материалов - щебня, галечника и пр. (рисунок 41а);

• правильной сухой кладкой (рисунок 416), когда камни подбираются так, чтобы получить более или менее плотное каменное тело с перевязкой швов в рядах камня;

• тем и другим способом. В соответствии с этим различают: а) плотины из каменной наброски, или каменнонабросные, или просто набросные; б) плотины из каменной сухой кладки, или из кладки камня насухо; в) плотины, тело кото­рых образовано и тем и другим видом каменной кладки, называются наброс­ными со стенкой из сухой кладки (рисунок 41 в), или полунабросными.

Поперечное сечение каменнонабросных плотин и плотин из сухой кладки представляет собой обычно трапецию, откосы которой зависят от характера укладки камня и бывают в пределах от 1:0,5 до 1:2.

Рисунок 41 - Типы набросных, из сухой кладки, полунабросных и смешанных плотин

Наброска и сухая кладка камня имеют крупные пустоты и, естественно, проницаемы для воды. Водонепроницаемость плотин обеспечивается поэтому специальными устройствами: экранами по напорному откосу плотины (рису­нок 41а, б, в, г), диафрагмами или ядрами внутри тела плотины (рисунок 41д,

е).

Экраны выполняются или из жестких материалов (бетона, железобетона, дерева, металла) или из пластичных (глины, суглинка, торфа, асфальта) (рису­нок 41 г). Обычно экраны из жестких материалов укладывают не непосредст­венно на наброску, а на слой подэкрановой сухой кладки, располагаемый на

наброске (Рисунок 41а) Пластичные экраны можно, как показали новейшие

лучше - обратный фильтр.

8.2 Плотины набросные смешанные - и, каменной наброски и других

Помимо типов плотин, указанных выше, в практике встречаются плотины смешанного типа: из каменной наброски и земли, играющей важную роль расширенного экрана (рисунок 41ж), из каменной наброске бетонной ли бетонной кладки (рисунок 41 з), возможны плотины из каменной наброски и ряжей и др. Во всех типах каменная наброска занимает большую часть сечения плотины.