3.3.2. Гребень плотины
Ширину гребня плотины ВГП следует устанавливать в зависимости от условий производства работ и эксплуатации (использование гребня для проезда, прохода и других целей), но не менее 4,5м.
При размещении на гребне плотины автодороги ширина гребня принимается равной ширине земляного полотна автомобильной дороги соответствующей категории по табл. 3.3.
Ширину гребня плотины в местах сопряжения с другими сооружениями или берегами следует устанавливать в соответствии с конструкцией сопряжения и назначением создаваемых площадок. Например, при сопряжении бетонной водосливной плотины с земляной гребень последней расширяется для образования площадки, на которой возможно устройство затворохранилища, проведение ремонта крана, обслуживающего водосливные отверстия, и т.п.
Покрытие проезжей части дороги, проходящей по гребню плотины (асфальтобетон, бетонные плиты, каменная мостовая, уплотненный щебень), выполняют в соответствии с категорией дороги. Его укладывают на подготовку из песчаных, гравийных или щебенистых грунтов.
Для организованного стока атмосферных вод гребню придают односторонний или двусторонний уклон, равный 0,02 ÷ 0,04, а на обочинах устраивают ливнестоки.
Таблица 3.3
Категория автодороги |
Ширина (м) |
|||
Проезжей части |
Обочин |
Разделительной полосы |
Земляного полотна |
|
I |
15,0 |
3,75 |
5,0 |
27,5 |
II |
7,5 |
3,75 |
– |
15,0 |
III |
7,0 |
2,50 |
– |
12,0 |
IV |
6,0 |
2,00 |
– |
10,0 |
V |
4,5 |
1,75 |
– |
8,0 |
По краям гребня предусматривают ограждения в виде волнозащитного парапета (со стороны верхнего бьефа) или различных ограждающих устройств по обочинам дороги, служащие ориентирами при движении транспорта.
3.3.3. Определение отметки гребня плотины
Отметку гребня плотины следует назначать с учетом возвышения его над расчетным уровнем воды. Возвышение гребня плотины надлежит определить для двух случаев:
а) при нормальном
подпорном уровне (
)
и расчетной скорости ветра;
б) при форсированном
подпорном уровне (
)
и поверочной скорости ветра.
В обоих случаях
возвышение гребня плотины
,
(м):
(3.1)
где:
– ветровой нагон воды в верхнем бьефе,
(м);
– высота наката
ветровых волн обеспеченностью 1%, (м);
– запас возвышения
гребня плотины, (м).
Ветровой нагон воды должен, как правило, приниматься по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии определяется по формуле:
(3.2)
где:
– коэффициент, при скорости ветра
=10;
20; 30; 40; 50 м/с соответственно равный
1,2∙10-6; 2,1∙10-6; 3,0∙10-6;
3,9∙10-6; 4,8∙10-6;
– расчетная (поверочная) скорость ветра, (м/с);
– длина разгона
волны в водохранилище, (м);
– глубина воды в
водохранилище при расчетном уровне
(
или
),
(м);
– ускорение
свободного падения, (м/с2).
Высоту наката на откос ветровой волны обеспеченностью 1% для фронтально подходящих волн следует определять по формуле:
(3.3)
где:
и
– коэффициенты, принимаемые в зависимости
от типа крепления и его шероховатости
по табл. 3.4.
Таблица 3.4
Характеристика крепления откоса |
Относительная шероховатость |
Коэффициент Kr |
Коэффициент Kp |
Бетонными и ж/б плитами |
– |
1,0 |
0,9 |
Гравийно-галечниковое, каменное, крепление бетонными или ж/б блоками |
менее 0,002 |
1,0 |
0,9 |
0,005…0,01 |
0,95 |
0,85 |
|
0,02 |
0,9 |
0,8 |
|
0,05 |
0,8 |
0,7 |
|
0,1 |
0,75 |
0,6 |
|
более 0,2 |
0,7 |
0,5 |
– коэффициент,
принимаемый по табл. 3.5 в зависимости
от скорости ветра и коэффициента
заложения защищаемого откоса.
– коэффициент,
зависящий от пологости волны
и заложения верхового откоса, принимаемый
по табл. 3.7.
– высота волны 1% обеспеченности (м), определяемая по зависимости:
(3.4)
где:
– средняя высота волны, (м);
– коэффициент,
зависящий от безразмерной величины:
(3.5)
и определяемый по табл. 3.6.
Таблица 3.5
mh |
0,4…2,0 |
3,0…5,0 |
Примечание |
Для скорости ветра 20 м/с и более |
1,4 |
1,5 |
При скорости ветра 10< <20 м/с значение коэффициента определяется путем интерполяции |
Для скорости ветра 10 м/с и менее |
1,1 |
1,1 |
Таблица 3.6
|
0 |
300 |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
4000 |
|
2,07 |
2,10 |
2,12 |
2,16 |
2,19 |
2,21 |
2,27 |
Таблица 3.7
Значение
|
Коэффициент
|
||||
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
|
7 |
1,6 |
1,25 |
1,1 |
0,8 |
0,67 |
10 |
1,9 |
1,5 |
1,3 |
0,95 |
0,78 |
15 |
2,3 |
1,8 |
1,7 |
1,2 |
0,96 |
20 |
2,5 |
2,1 |
1,95 |
1,4 |
1,1 |
при значениях mh
– средняя длина
волны, определяемая по формуле:
(3.6)
где:
– средний период волны, (с);
– ускорение свободного падения, (м/с2).
По значению безразмерной величины (3.5) по верхней огибающей кривой рис. 3.1 определяют значения:
и
(3.7)
По (3.7) определяют
среднюю высоту
и средний период волны
.
Запас по высоте
плотины
,
определяют независимо от ее класса, как
большую величину из 0,5м и
.
Отметку гребня плотины следует назначить по менее благоприятному случаю по формулам:
(3.8)
(3.9)