2) Розрахунковий випадок (особливий) – у верхньому б'єфі фпр, в нижньому б'єфі – рнб.

ΔL_B  0,4  21  8,4 м;

Таблиця 2.3 Координати кривої депресії для особливого випадку

х	0	0,1L	0,2L	0,3L	0,4L	0,5L	0,6L	0,7L	0,8L	0,9L	L
	0	8,4	16,8	25,2	33,6	42	50,4	58,8	67,2	75,6	84
hx	20,23	19,22	18,16	17,04	15,83	14,52	13,09	10,50	8,20	4,80	3,56

Схема фільтрації розміщена на кресленні

При оцінці фільтраційної міцності [12] необхідно виконати умову:

Виконання умови потрібно як при перевірці загальної, так і місцевої фільтраційної міцності.

При оцінці загальної фільтраційної міцності ґрунту величину визначати по залежностях:

- формула [12] для тіла греблі:

- формула [12] для основи греблі:

де Н_max = НПР – РНБ, м;

Т₁ – товщина шару між основою та водопідпором;

За таблицею В.3 (додаток В) для тіла греблі з мілкого пилу , тоді:

За таблицею В.3 (додаток В) для основи з крупного піску тоді:

Оскільки гребля однорідна то подальші розрахунки на фільтраційну міцність не проводимо.

2.4 Розрахунок стійкості укосів

У відповідності до вимог [7] розрахунки стійкості укосів ґрунтових гребель всіх класів слід виконувати для круглоциліндричних поверхонь зсуву. Критерієм забезпечення стійкості укосу [7] або залежністю для коефіцієнта стійкості k_s [7] є умова:

де F, R – розрахункові значення відповідно узагальнених сил, що здвигають, і сил граничного опору або моментів сил, що прагнуть повернути (перекинути) й втримати споруду;

γ_п– коефіцієнт надійності за навантаженням, що визначається з табл.В.6;

γ_fc– коефіцієнт поєднання навантажень, що визначається з табл.В.7;

γ_c– коефіцієнт умов роботи, який визначається за табл.В.8.

тобто сила, що прагне втримати споруду (R) повинна бути в 1,05 разів більше ніж сила, що прагне перекинути споруду (F).

Розрахунок стійкості низового укосу в русловому перетині греблі слід починати з призначення центру кривизни поверхні обвалення. Цей центр розташовується в зоні adfeb, яка будується так: з середини укосу т. С проводиться вертикаль сd і лінія се під кутом 85 º до укосу; потім з точок А і В проводяться дуги радіусом R до перетину в т. f. Значення R приймається з дод. В. табл. В.4.

R= 2,55·Н_гр, м; (2.28)

R = 2,55 ∙23,13 = 58,98м;

Далі з т. С проводиться дуга радіусом:

r = f_c / 2, м, (2.29)

де f_c– це відстань від точки f до точки С ( f_c= 46,5 м).

r = 46,5 / 2 = 23,25 м;

У результаті в криволінійному чотирикутнику, утвореному

лініями adfeb знаходиться шукана зона центрів круглоциліндричних поверхонь зсуву. Центр кривизни поверхні обвалення (т. О) слід назначити на

прямій af. З цього центру проводиться дуга (лінія обвалення) радіусом R₀

( R₀ = 1,14R=1,14 · 58,98 = 67,24 м) так, щоб дуга мала перетин з гребенем греблі. Зона між цією дугою і низовим укосом утворює призму обвалення. Область, що обмежена кривою зсуву і зовнішніми обрисами греблі (масив обвалення), розбивають вертикальними прямими на відсіки шириною b.

При розрахунку вручну зручно величину b приймати рівної 0,1 R (b = 5,9 м), центр нульового відсіку розміщувати під центром кривої зсуву, а інші відсіки нумерувати з позитивними знаками при розташуванні їх вгору по укосу і з від’ємними – вниз до підошви греблі, рахуючи від нульового.

Нумерація відсіків показана кресленні [7]. При такій нумерації:

sinφ_i= 0,1 ∙ i; (2.30)

де i – номер відсіку з відповідним знаком;

Для розглянутого відсіку задаються рядом можливих круглоциліндрічних поверхонь зсуву. Для можливого відсіку обвалення, обмеженого знизу відповідно поверхнею зсуву обчислюється коефіцієнт стійкості. Коефіцієнт стійкості визначається за формулою:

(2.31)

де R₀ – радіус кривої обвалення;

G – вага відсіку;

с – питоме зчеплення ґрунту;

r₀ – плече центру тяжіння площі зони обвалення

нижче кривої депресії

(r₀ = 1,03R=1,03·58,98=60,75м);

ρ_в – щільність води;

Y – середній ухил фільтраційного потоку:

Y =Δh/Δl; (2.32)

Y = 14,9 / 73 = 0,2;

Вага кожного відсіку (на одиницю площі) визначається за формулою:

G_i= (h_i–h’_i ) ·ρ_гi+h’_i·ρ_нi, (2.33)

де hi– висота відсіку від лінії обвалення до контуру греблі;

h’_і – висота відсіку до кривої депресії.

Висоти слід відносити до середини відсіку.

Для відсіків, що перетинають криву депресії, h’_і = 0;

ρ_гi– щільність ґрунту основи.

ρ_нi=ρ_гi+n_гi· ρ_в, (2.34)

де n _гi– пористість ґрунту.

ρ_нi = 1800 + 0,05 ∙1000 = 1850 кг/м³;

Підставивши отримані значення в формулу отримаємо значення, занесемо їх у таблицю. Кут внутрішнього тертя i, для відсіків слід приймати з таблиць додатку В.9 та В.10. Розрахунок коефіцієнта стійкості зручно виконувати у формі таблиці (табл. 2.6).

Таблиця 2.4 - Параметри для розрахунку стійкості відкосу.

номер відсіку	sin a	cos a	hi,м	hi', м	Gi	Gi· ·cos a	Gi· ·sin a	tg φ	Gi·cos a· ·tg φ	ci	ci/cos ai
-6	-0,6	0,8	4	4	0,00	0,00	0,00	0,39	0,00	0,05	0,07
-5	-0,5	0,87	7,9	7,9	7400,00	5920,00	-4440,00	0,39	2308,80	0,05	0,06
-4	-0,4	0,92	10	10	14615,00	12656,96	-7307,50	0,39	4936,21	0,05	0,06
-3	-0,3	0,95	12	12	18500,00	16955,53	-7400,00	0,39	6612,66	0,05	0,05
-2	-0,2	0,98	17,9	15,8	22200,00	21177,45	-6660,00	0,39	8259,21	0,05	0,05
-1	-0,1	0,99	20,5	18	33010,00	32343,06	-6602,00	0,39	12613,79	0,05	0,05
0	0	1	22,5	20	37800,00	37610,53	-3780,00	0,39	14668,10	0,05	0,05
1	0,1	0,99	24,1	21	41500,00	41500,00	0,00	0,39	16185,00	0,05	0,05
2	0,2	0,98	25	22	44430,00	44207,29	4443,00	0,39	17240,84	0,05	0,05
3	0,3	0,95	25,5	21,5	46100,00	45168,59	9220,00	0,39	17615,75	0,05	0,05
4	0,4	0,92	25,4	21,2	46975,00	44811,29	14092,50	0,39	17476,40	0,05	0,05
5	0,5	0,87	25	21	46780,00	42874,58	18712,00	0,39	16721,09	0,05	0,05
6	0,6	0,8	23,1	18	46050,00	39880,47	23025,00	0,39	15553,38	0,05	0,06
7	0,7	0,71	20,5	14,3	42480,00	33984,00	25488,00	0,39	13253,76	0,05	0,06
8	0,8	0,6	16	9	37615,00	26862,48	26330,50	0,39	10476,37	0,05	0,07
9	0,9	0,44	8,3	2,5	29250,00	17550,00	23400,00	0,39	6844,50	0,05	0,08
Разом:				238,2			122080,00		183326,88		1,05

Обчислимо коефіцієнт стійкості k_s за формулою (2.31):

Отримаємо k_s=1,058. Тепер перевіримо умову стійкості, k_s повинен бути рівним або перевищувати значення 1,05 не більш ніж на 10 %. Умова виконується.