5. Определяем силу трения по подошве массива обрушения:

Угол внутреннего трения зависит от вида грунта и его влажности в зоне кривой сдвига; при отсутствии фактических данных пользуемся /1/ стр.140, табл.3.8: - выше кривой депрессии, - ниже кривой депрессии, – в основании. Там, где поверхность скольжения в пределах одного отсека происходит в различных грунтах, угол внутреннего трения принимаем как средневзвешенный.

Значения заносим в графу 10.

• Подсчитываем значения , заносим в графу 11 и суммируем.

• Сила трения по подошве массива обрушения (реактивная, удерживающая сила):

• Момент от силы трения по подошве массива обрушения:

6. Определяем силы сцепления по подошве массива обрушения (реактивная, удерживающая сила):

где c₁, c₂, c₃ – удельные сцепления грунта тела плотины при естественной влажности, при насыщении водой и грунта основания, насыщенного водой, /1/ стр.140, табл.3.8; l₁, l₂, l₃ – длины дуг поверхности сдвига, соответствующие c₁, c₂, c₃, , , оо расчётной схеме измеряем значение углов ₁=16˚, ₂=23˚, ₃=57˚ , соответственно:

• Момент от силы сцепления по подошве массива обрушения:

7. Определяем фильтрационную силу:

• Для дренированных плотин определяют составляющие фильтрационной силы. Первую из них Ф₁ вычисляют и учитывают как объёмную:

где – площадь фигуры КГМ в плотине, ; I=∆y/∆х=9.4/30.6 - средний градиент фильтрационного потока; ∆y - падение депрессионной кривой в пределах массива обрушения; ∆х - расстояние, на которое произошло падение депрессионной кривой на ∆y.

• Второй составляющей, имеющей вертикальное направление пренебрегаем из-за малого плеча, т.е. .

• Т.о. фильтрационная сила, действующая в массиве обрушения (активная сдвигающая сила):

Ф =

• Момент от фильтрационных сил:

,

- плечо фильтрационной силы, снимаем с рис.5.

8. Вычисляем значение коэффициента устойчивости откоса по выбранной поверхности обрушения:

Вывод: Найденной значение коэффициента устойчивости низового откоса превышает нормативное, что свидетельствует о невозможности обрушения откоса по рассматриваемой поверхности сдвига.

2. Порядок пропуска строительных расходов

   1. Расчет объема грунтовой плотины и определение сроков строительства

1. Объем работ по отсыпке плотины устанавливаем способом плановых или вертикальных сечений:

Где S – площадь поперечного сечения плотины в русловой части:

– осредненные значения коэффициентов заложений верхового и низового откосов плотины, ,

ширина руслового участка реки, 25 м

длины левобережного и правобережного примыкания плотины, 260 м

2. Срок возведения плотины:

2. Определение отметки верховой перемычки и ее размещение

Последовательность возведения сооружений гидроузла:

• На не затапливаемых в период строительства отметках отрываем котлован до отм.100.0. На дно котлована укладываем металлическую трубу, через которую будем осуществлять пропуск строительного расхода.

• Реку перекрываем перемычкой, которая в последствии войдет в состав тела русловой части плотины. Для исключения подтопления котлована под плотину в русловой части за подошвой будущей плотины устраиваем низовую перемычку (каменный банкет, который в дальнейшем станет частью дренажа плотины). Во избежание фильтрации как со стороны верхнего бьефа, так и со стороны нижнего, на наружных откосах перемычек предусматриваем устройство глинистого экрана, который в дальнейшем убирают для нормальной эксплуатации дренажа.

• Откачиваем воду из котлована и производим снятие слоя растительного грунта за перемычками, отступив 3 метра, во избежание повреждения перемычек строительной техникой

Принимаем, что при строительстве мы не захватываем весеннее половодье, и поэтому в качестве расчетного расхода Q_стр принимаем расход летнее – осеннего паводка Q_л.о.

Для пропуска строительных расходов в напорном режиме используем водоводы.

Q_стр = ,

Где =0.6 – коэффициент местных потерь и потерь по длине, принимаем = - площадь поперечного сечения круглой трубы; z – перепад уровней верхнего и нижнего бьефов, т.е. подпор, создающийся в ВБ при входе в трубу.

Задаемся диаметром трубы d_тр=0.6 м, тогда:

= м²

Z = 9.55 м

Значение z должно находится в диапазоне z = ( ) =3.7 м. При данном диаметре оно не попадает в данный диапазон, поэтому увеличиваем диаметр трубы.

Задаемся диаметром трубы d_тр=0.8 м, тогда:

= м²

Z = 3 м

При данном диаметре оно попадает в данный диапазон, поэтому принимаем d_тр=0.8 м.

Определяем отметку гребня низовой перемычки:

Затем она достроится до отметки дренажного банкета из того же материала.

Определяем отметку гребня верховой перемычки:

Вторую трубу такого же сечения укладываем параллельно первой, чтобы иметь возможность ремонта одной из них.

Т.к. суммарный расход Q_п.п. + Q_водоз. = 2.2+0.2=2.4 м³/с > Q_стр = 2.3 м³/с, то возможны затруднения в пропуске этих двух расходов, поэтому подбираем диаметр трубы по суммарному расходу:

Z =

м²

Т.к. подобранный по суммарному расходу диаметр трубы практически не отличается от ранее принятого, поэтому принимаем d_тр=0.8 м.