12

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

Навчально-науковий інститут лісового і садово-паркового господарства

Кафедра відтворення лісів та лісових меліорацій

Практичне заняття №12

з дисципліни ,,Основи гідротехнічної меліорації лісових земель”

на тему: ,, Проектування гребель”

Виконала ст. 3 курсу 1 групи

Котенко О.В.

Перевірив: доц. Дударець С.М.

Київ–2018

Мета заняття: виконати опис технологічних аспектів будівництва конкретного типу греблі та навести розрахунки її основних параметрів..

Необхідно вміти: проводити теоретичне обгрунтування вибору певного типу греблі, порядок і способи виконання робіт з її будівництва, виконувати розрахунки основних параметрів греблі.

Хід виконання роботи

Ґрунтові греблі зі сталевими діафрагмами можуть бути рекомендовані: для будівництва в північній будівельно-кліматичній зоні;при відсутності поблизу будівництва грунтів, придатних для влаштування ядра, екрану або зворотних фільтрів; для районів з дуже вологим кліматом; у всіх інших випадках за відповідного техніко-економічному обгрунтуванні їх переваг перед іншими видами гребель.

Греблі зі сталевими діафрагмами можуть зводитися з кам'яної начерки, гірської маси, піщаних, гравійних, галькових, дресвяних і щебеневих грунтів.

Сталеві діафрагми допускається застосовувати в греблях I - IVклассов.

Сталеву діафрагму рекомендується розташовувати в тілі греблі вертикально в площині, що проходить по осі гребеня або по його верхової брівці.

Сполучення сталевий діафрагми з підставою греблі і береговими схилами має здійснюватися за допомогою бетонного зуба, плити або цементаціонной потерни з пристроєм під опорним елементом діафрагми периметрального шва з бітумних або інших гідроізоляційних матеріалів, або іншими способами, що забезпечують зсув опори діафрагми по опорній площині при впливі горизонтальних навантажень, а також водонепроникність шва. З бетонними спорудами, вбудованими в греблю (водоскид, водоприймач та ін.), Сталеву діафрагму рекомендується сполучати закладенням її в бетон підвалин, але з влаштуванням у ній в безпосередній близькості від підвалини вертикального деформаційного шва-компенсатора, що забезпечує зміщення (без натягу) діафрагми під дією горизонтальних навантажень.

Сталеві діафрагми слід виконувати з нелегованих вуглецевих сталей з межею міцності 300-400 МПа і відносним подовженням 20-30%. В умовах тривалого впливу на діафрагму низьких температур зовнішнього повітря (мінус 40 ° С і нижче) за умовами проведення робіт рекомендується застосовувати сталь спокійного плавлення типу ВСт3Гпс2 або ВСт3ГпсЗ.

В сталевий діафрагми слід передбачати вертикальні і горизонтальні деформаційні шви, місце розташування яких визначається відповідними розрахунками.

Кількість і місце розташування вертикальних деформаційних швів в діафрагмі призначаються виходячи з епюри її планових горизонтальних зсувів від дії гідростатичного тиску з урахуванням можливих місцевих деформацій тіла греблі, пересіченій рельєфу створу, геологічної будови основи. Обов'язковою слід вважати пристрій в діафрагмі вертикальних швів в місцях різкого зламу поверхні підстави (сідловині, горбі, бортах каньйону і ін.), А також в місцях закладення діафрагми в підвалини бетонних споруд і на кордонах ділянок підстави, складених грунтами, що різко відрізняються по деформативні властивості .

Кількість і місце розташування горизонтальних деформаційних швів в сталевий діафрагми призначають розрахунком за умови забезпечення міцності діафрагми на стиск, яке виникає внаслідок тертя об її поверхні грунту призм греблі при їх осіданні і дії ваги діафрагми. Напруга в діафрагмі s визначають за формулою:

де Q - вага діафрагми;

N - навантаження на діафрагму від тертя грунту;

R _у - розрахунковий опір сталі стиску за межею текучості;

•  - коефіцієнт надійності по відповідальності;

A _п - площа поперечного перерізу діафрагми (розрахунок ведення на одиницю довжини греблі).

Навантаження на діафрагму на глибині х від тертя тіла греблі визначають як добуток бічного тиску на неї грунту на коефіцієнт тертя грунту по сталі:

N ₁ (x) =  (R ₁ l ₁ + r ₂ l ₂ + r ₃₎ g f

r 1; r 2; r 3 - відповідно, щільність грунту верхової та низової призм греблі і води;

l 1 і l 2 - коефіцієнти бічного тиску грунту призм греблі на діафрагму;

g - прискорення сили тяжіння;

f- коефіцієнт тертя грунту тіла греблі по поверхні сталевої діафрагми;

х - глибина розташування розрахункового перетину від гребеня греблі.

Відстань х 1 від гребеня греблі до першого горизонтального деформаційного шва визначають підбором. Поставивши собі за попередньо товщиною діафрагми і ординатою х 1, визначають значення Q (х 1) і N (х 1), а також перевіряють умову міцності.

Відстань х 1 від гребеня греблі до першого горизонтального деформаційного шва визначають підбором. Поставивши собі за попередньо товщиною діафрагми і ординатою х 1, визначають значення Q (х 1) і N (х 1), а також перевіряють умову міцності (1).

Місцезнаходження другого третього і всіх наступних швів визначають послідовними розрахунками напруженого стану фрагментів діафрагми, розташованих між двома сусідніми швами з координатами х n і х n + 1. В цьому випадку навантаження N (х) обчислюють як різницю

N (х) = N (х n + 1) - N (х n).

В опорному фрагменті діафрагми в межах зони його вигину, рівний відношенню , У формулі (1) враховують вплив опорного моменту і сили тертя опори по підставі (k - коефіцієнт ліжку, EI - жорсткість діафрагми).