2.2. Фильтрационные расчеты

Расчеты выполняются для двух поперечных сечений плотины с раз­личными конструкциями дренажных устройств: в русле (максимальная высота плотины и наличие воды в НБ) и на пойме (при отсутствии воды в НБ). В качестве расчетных уровней воды принимаются: в верхнем бьефе - НПУ; в нижнем бьефе (для руслового сечения) - максимально возможный уровень, но не более 0,2 Н_пл (Н_пл - высота плотины), т.к. результаты фильтрационных расчетов в дальнейшем будут использоваться для проверки устойчивости откосов плотины.

В ручную выполняется расчет только для поперечного сечения плотины в русле реки. Расчет поперечного сечения на пойме (с трубчатым дренажем) выполняется на ЭВМ.

Исходные данные:

Н₁=13 м. k_Т=10^-3 м/с m₁=3,0 δ^н_я=6 м.

Н₂=2,2 м. k_ос=10^-5 м/с m₂=2,5 δ^в_я=3 м.

K_я=10^-5 м/с m₁^’=1,0 .

,

;

-до ядра

- после ядра

Координаты кривой депрессии:

до ядра		после ядра
Х,м	У,м	Х,м	У,м
2	12,9	14,5	3,73
4	12,9	21,5	3,4
6	12,9	29,5	2,99
8	12,8	37,5	2,51
		40,5	2,3
		41,2	2,25

2.3. Расчет устойчивости откосов

Целью расчета является определение минимальных коэффициентов запаса устойчивости откосов для запроектированного поперечного профиля плотины при известных уровнях воды в верхнем и нижнем бьефах и физико-механических свойствах грунтов. Найденный минимальный коэффициент должен быть равным или большим (но не более чем на 10%) допустимого коэффициента запаса устойчивости откоса для III класса капитальности сооружения (γ_n = 1,15).

2.3.1. Расчет устойчивости верхового откоса

Расчёты устойчивости верхового откоса однородной земляной плотины выполняется тем же методом кругло цилиндрических поверхностей скольжения. Расчёты выполняются для основного расчётного случая максимально возможного снижения уровня воды в водохранилище, т.е. от отметки НПУ до отметки УМО при неустановившейся фильтрации.

Величины R_Н и R_В определяются в зависимости от высоты плотины, т.к. заложение верхового откоса 3, то

; ;

Расчётная схема строится так же, как и для низового откоса. Радиус кривой скольжения R=37,6м, ширина отсеков b = 0,1R=3,76м.

Грунт тела плотины, расположенный ниже НПУ считается насыщенным водой. При определении веса отсека вес столба воды выше УМО не учитывается. Вес отсеков, часть которых находится выше УМО, определяется по формуле:

;

а отсеков ниже УМО:

;

Суммарное давление воды на подошву отсека с учётом фильтрационных сил неустановившейся фильтрации определяется по зависимости

где -высота столба воды отсеком, отсчитываемая от отметки НПУ;

- коэффициент п орового давления

Расчёты по определению коэффициента запаса устойчивости верхового откоса сводятся в таблицу: