3.8. Определение основных размеров элементов подземного контура плотины
3.8.1. Понур
Если плотина расположена на связных грунтах, может быть запроектирован железобетонный анкерный понур. Предварительно длина понура, определяется по формуле, (м):
(3.87)
где:
– наибольший перепад бьефов, (м):
(3.88)
где:
– отметка нижнего бьефа при меженном
расходе, (м3/сек).
Толщину железобетонной
плиты
принимают от 0,4 до 0,7м. Продольная рабочая
арматура в плите связана с арматурой
плотины. Сверху располагается защитный
слой из местного грунта толщиной не
менее 1м. Защитный слой обычно прикрыт
сверху бетонными плитами размерами 2х2
÷ 4х4м.
В начале понура,
обычно имеется надшпунтовая балка и
под ней шпунт. В конце понура, устраивается
глиняный замок. Длина понурного шпунта
принимают 3,0 ÷ 10,0м.
Отметка низа плиты понура, (м):
(3.89)
где:
– отметка подошвы плотины (см. п. 3.8.2.
Плотина).
3.8.2. Плотина
Длину фундамента плотины предварительно можно принять по табл. 3.20. Отметка подошвы плотины должна быть ниже отметки низа водобоя и можно принять:
(3.90)
где:
– отметка низа водобоя (см. п. 4.8.3.
Водобой).
Длина королевого
шпунта
в начале фундамента плотины, (м):
(3.91)
Таблица 3.20
Грунты основания |
Lп / zmax |
Песок |
2,25 ÷ 2,40 |
Супесь |
2,30 ÷ 2,50 |
Суглинок |
2,50 ÷ 2,75 |
Глина |
2,75 ÷ 3,00 |
Длина короткого
шпунта
с низовой стороны, (м):
(3.92)
Под плотиной в специальной выемке предусматривается горизонтальный двух- или трехслойный дренаж с ориентировочными размерами: длина – (0,25 ÷ 0,50)·LП, толщина (0,6 ÷ 1,2)м. Выемка не должна приводить к значительному ослаблению верховой и низовой консолей плотины.
Ширину галерей, предусмотренных для сбора и отвода воды, контроля состояния бетона плотины и уплотнения швов, размещения КИА и различного рода коммуникаций следует назначать не менее 1,2м, высоту не менее 2,0м.
Расстояние от напорной грани плотины до верховой грани продольной галереи следует назначать не менее 2,0м при соблюдении условия:
(3.93)
где:
– критический средний градиент напора
для бетона плотины;
– расстояние от
напорной грани плотины до верховой
грани галереи, (м);
Н – глубина воды в водохранилище при ФПУ, (м);
Пол галереи, предусмотренной для сбора и отвода воды, следует проектировать с уклоном не более 1:40 в сторону водосливного лотка. Отметка пола галереи принимается равной .
3.8.3. Водобой
Длина плиты водобоя
«
»
при отсутствии гасителей энергии, (м):
(3.94)
при наличии водобойной стенки, (м):
(3.95)
где:
– длина гидравлического прыжка, (м):
(3.96)
Ширина плиты водобоя ограничена деформационными швами, которые обычно располагаются по осям бычков.
Толщину водобоя
«
»
можно найти по формуле В.Д. Домбровского,
(м):
(3.97)
где:
(3.98)
– удельный расход
на водобое по (3.73), (м3/сек);
– первая сопряженная
глубина по (3.77), (м).
Отметка низа плиты водобоя , (м):
(3.99)
Для устранения фильтрационного давления на плиты водобоя, под ними устанавливается горизонтальный дренаж. В плитах предусматриваются дренажные колодцы с размерами от 0,25x0,25 ÷ 1,0x1,0м. Колодцы заполнены каменным материалом и сверху перекрыты металлическими решетками. Колодцы лучше располагать ближе к средней трети длины водобоя. Расстояние между рядами должно быть не менее 5м, расстояние между колодцами в ряду – 5 ÷ 10м. Общая площадь колодцев должна составлять не менее 1,5% от площади водобоя. Дренажные колодцы располагаются в шахматном порядке.