книги из ГПНТБ / Руководство по проектированию золоотвалов тепловых электрических станций П 20-74 ВНИИГ

Ю10 см2/год, т. е. гораздо больше указанной величины. Таким об­ разом, возможность возникновения избыточного норового давле­ ния в намытом золошлаковом материале практически исключает­ ся, и учитывать его при расчете устойчивости откосов золоотвала не следует.

Пример определений коэффициента запаса общей устойчивости откоса золоотвала методом круглоцилиндрических поверхностей сдвига

На рис. 5-1 показан золоотвал с ноярусным обвалованием из глинистого грунта с дренажными «пальцами» в основании пер­ вичной дамбы. Основные обозначения:

z — высота откоса; <рд — действительный угол внутреннего трения грунта или золошлакового материала; ся — действительное удель­ ное сцепление; п — пористость грунта или золошлакового мате­ риала; уск — объемный вес скелета грунта или золошлакового материала; yw— объемный вес грунта или золошлакового «мате­ риала в состоянии естественной влажности; увзв— объемный вес взвешенного в воде грунта или золошлакового материала:

Основанием золоотвала служит суглинок, обладающий сле­ дующими физико-механическими свойствами:

Из этого же суглинка отсыпаны первичные дамбы и дамбы наращивания.

Намытый золошлаковый материал обладает следующими физико-механическими свойствами:

Положение кривой депрессии в теле намытого золоотвала бы­ ло установлено исследованиями по методу ЭГДА.

Задаются рядом возможных круглоцилиндрических поверхно­ стей сдвига, проходящих сначала через точку В, расположенную у подошвы откоса, а затем через точки В х, В2 и й 3 (рис. 5-1).

Для каждого выделенного отсека обрушения, ограниченного снизу заданной дугой сдвига, определяется коэффициент запаса устойчивости. При этом используется способ весового давления По этому способу в случае откоса, сложенного неоднородным грунтом и подверженного воздействию фильтрационных сил, рас­ чет ведется в такой последовательности.

1. Рассматриваемый отсек обрушения разбивается на верти­ кальные «столбики» (фрагменты) шириной Ь путем проведения соответствующих вертикалей. При этом величину b следует на­ значать, например, такой: Ь ^(1/Зч -1 /4 )2 , где z — высота откоса. Здесь Ь = 4,0 м.

2. В табл. 5-1 подсчитываются для каждого элементарного столбика величины Н\ по формуле'

где z /, z2', z,",z2", z2" — высоты слоев с разными объемными ве­ сами, измеренные по осям отдельных вертикальных столбиков, на которые разбит отсек обрушения (рис. 5-1) 2.

1967, 460 с. с ил.

2 При разбивке отсека обрушения на отдельные вертикальные столбики шириной Ь в некоторых случаях получаются «остатки», т. е. элементарные от­ секи шириной меньше Ь. В этих случаях при составлении расчетной таблицы записываются не действительные значения 2, а приведенные значения 2пр, оп­ ределяемые по формуле zBp=Flb, где F — площадь «остатка».

114

находят следующие значения коэффициента запаса устойчиво­ сти:

Таким образом, в результате расчета получается ряд мини­ мальных значений коэффициента запаса устойчивости, отвечаю­ щих различным точкам В. Чтобы найти минимум-миниморум значений k3, строится вдоль линии В—В {— В2—В3 график изме­ нения (^з)мип (кривая тп на рис. 5-1). По этому графику опреде­ ляется искомое значение коэффициента k° запаса устойчивости откоса, а затем по формуле (5-1) сравнивается это значение k;t с допускаемым значением коэффициента запаса устойчивости от­ коса. В нашем примере k °= (&3)мин= 2,78.

П р и м е ч а н и е . Величина коэффициента запаса оказалась больше нор­ мативной (k3°> (Аз)доп), что подтверждает возможность принятия в данных условиях более крутого уклона откоса золоотвала.

Приложение 6

УПРОЩЕННЫЙ СПОСОБ РАСЧЕТА КОНЕЧНОЙ ОСАДКИ ДАМБЫ НАРАЩИВАНИЯ, ВОЗВЕДЕННОЙ НА НАМЫТОМ ЗОЛОШЛАКОВОМ МАТЕРИАЛЕ

в долях от величины Р равномер­

но распределенной нагрузки и напряжений oz в долях от макси­ мальной величины Р — нагрузки, распределенной по треугольни­ ку, выполняется с помощью табл. 6 - 1 и 6 - 2 '.1

1 Цытович Н. А. Механика грунтов. М., Госиздат литературы по строи­ тельству и архитектуре, 1963, 528 с. с ил.

117

Таблица 6-1

Величины напряжений зг в долях от интенсивности равномерно распределенной нагрузки Р

1

Таблица 6-2

Величины напряжений az при действии нагрузки, распределенной по треугольнику, в долях от максимальной интенсивности нагрузки Р

В этих таблицах приняты следующие условные обозначения (рис. 6 -1 ): z — глубина от поверхности золошлаковых отложений; у — положение вертикали относительно центра координат; Ь\ и Ь2— горизонтальное заложение верхового и низового клина дам­ бы (заложение верхового откоса принять равным заложению низового откоса); b — ширина гребня дамбы.

Поскольку треугольные и прямоугольные нагрузки от веса дамбы являются сопряженными, то необходимо знать их совмест­ ное влияние с учетом расположения расчетных вертикалей, для чего расчет ведется при следующих значениях у (табл. 6-3),

Щ

Таблица 6-3

Расчет величины .у для вертикалей при различных нагрузках

Для расчета должно быть задано:

а) объемный вес материала тела дамбы в состоянии естест­ венной влажности угод;

б) объемный вес отложений золошлакового материала в со­ стоянии естественной влажности ywa;

в) коэффициент пористости отложений золошлакового мате­ риала на поверхности ei;

г) кривая e —f(p), полученная в результате исследования золошлакового материала на компрессию.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Определяется максимальное давление от веса дамбы на по­ верхности отложений по формуле

Р д = ТгидР

где h — высота дамбы.

2. Определяется суммарное напряжение az 0 от веса дамбы в основании отвала (на поверхности грунта) на глубине z —T, раз­ дельно от треугольной нагрузки слева, от прямоугольной нагруз­ ки и от треугольной нагрузки справа по формуле

длявсех выбранных вертикалей.

3. Определяется напряжение Реет от веса отложений золошла­ кового материала в основании отвала (на поверхности грунта) на глубине z = T\

Реет — 7w s ^ •

4.Вычисляется суммарное давление в основании отвала на глубине Т для всех выбранных вертикалей:

Р% — az0 ~Ь Р ест-

s. С помощью компрессионной кривой е= /(р) определяются величины коэффициента пористости отложений ег при давлении Р 2 для всех выбранных вертикалей.

119

При полевых испытаниях методом статической нагрузки с по­ мощью стандартных штампов, в результате которых определяет­ ся модуль деформации Е, коэффициент сжимаемости вычисляет­ ся по формуле

Р (1 + ч)

а - Е ’

где р — безразмерный коэффициент, принимаемый для зольных отложений

0,80.

Осадка сооружения для всех выбранных вертикалей вычис­ ляется по следующей формуле:

Пример расчета осадки дамбы наращивания из грунта на отложениях золы

Исходные данные.

Проектное сечение дамбы: ширина по гребню 6 = 300 см\ высота дамбы h = 500 см\ уклон откосов 1 : 2 .

Заложение верхового и низового откосов 6 1 = 6 2 = 1000 см.

Объемный вес отложений золы во взвешенном состоянии (ни­ же уровня воды, совпадающего с поверхностью отложений) у№з = = 0,50 г/сж3.

Напряжение от веса отложений в основании отвала Рест = = 0,50 • 10- 3 • 1000 = 0,50 кгс/см2.

Коэффициент пористости отложений (на поверхности) si = = 1,565 при Pj = 0 принимается по компрессионной кривой.

Вычисление суммарных напряжений az 0 от веса дамбы в ос­ новании отвала сведено в табл. 6-4.

Расположение вертикалей принято по данным табл. 6-3; относительная глубина до основания отвала для верхового и

120

Результаты вычисления осадки отложений золы под дам­ бой для всех выбранных вертикалей сведены в табл. 6-5.

Таблица 6-5

Вычисление осадки отложений золы

* Величина 82 снимается с компрессионной кривой по величине Р2.

Приложение 7

РАСЧЕТЫ СОСТАВЛЯЮЩИХ ВОДНОГО БАЛАНСА ОБОРОТНЫХ СИСТЕМ ГЗУ

А. Расчет составляющих водного баланса для среднемноголетнего года и года расчетной обеспеченности

Составляющие приходной и расходной частей водного балан­ са рекомендуется определять следующим путем.

1. Величина Wс (объем водной составляющей пульпы) при­ нимается по данным проекта ГЗУ.

121

2. Величина объема осадков, выпадающих на поверхность надводного откоса намыва

где х0— среднемноголетняя сумма осадков, выпадающих на единицу площади, в районе расположения золоотвального хозяйства, м; /д — площадь надводно­ го пляжа золоотвала, ж2.

Для среднемноголетнего года х0 определяется по данным бли­ жайшей метеостанции или по карте изолиний осадков и сведе­ ниям, приводимым в климатологических справочниках. Годовая сумма осадков заданной обеспеченности (х£% ) определяется1

путем обработки не менее чем десятилетнего ряда значений годо­ вых сумм осадков (полученных по данным ближайшей метеостан­ ции или по климатологическим справочникам) методами матема­ тической статистики, используемыми, в частности, для вычисле­ ния обеспеченности стока.

Величина Fi определяется по плану золоотвального хозяйст­ ва, где нанесены границы надводного пляжа и отстойного пруда,, полученные по расчету длины пути осветления.

3. Величина объема осадков, выпадающих на зеркало пруда, каналов осветленной воды и дренажных канав:

где F2 ■— площадь зеркала отстойного пруда, каналов осветленной воды и дре­ нажных канав, определяемая аналогично Flt м2.

4. Величина Wв притока в пруд с площади водосбора, приле­ гающей к золоотвалу, как правило, для равнинных и пойменных, золоотвалов, полностью отгороженных от окружающей местно­ сти дамбами, равна нулю.

В отдельных случаях отстойные пруды равнинных и поймен­ ных золоотвалов могут иметь некоторую площадь водосбора. При этом величина стока будет в основном определяться физикогеографическими условиями (почво-грунты, залесенность, заболо­ ченность и т. д.) водосборной площади. Для овражных, косогор­ ных и подводных золоотвалов, не отгороженных полностью от ок­ ружающей местности, поступающие в отстойный пруд с площади водосбора воды формируются склоновым стоком (сток с приле­ гающих к золоотвалу склонов, не имеющих достаточно четко вы­ раженной гидрографической сети) и стоком временно действую­ щих и маловодных водотоков. Приток воды в пруд с площади во­ досбора за среднемноголетний период определяется по зависи­ мости:

где ha— среднемноголетний слой стока (годовая норма стока) с площади во­ досбора, прилегающей к золоотвалу, м; F3— площадь водосбора, ж2.

В зависимости от физико-географических условий водосбор­ ной площади рекомендуется определять ho по картам изолиний:

122