книги из ГПНТБ / Чугаев Р.Р. Подземный контур гидротехнических сооружений (проектирование подземных частей плотин на нескальном основании)

ском отношении часто оказываются более выгодными, чем заглуб­ ленные.

Однако, выбирая окончательно вариант контура, необходимо учи­ тывать следующие дополнительные обстоятельства:

а) геологические исследования, разумеется, не могут претендо­ вать на большую точность; не исключается возможность, что в том или другом месте основания имеется необнаруженная горизонтальная прослойка грунта с относительно большим коэффициентом фильтра­ ции;

б) в действительности может быть не учтенная в расчетах анизо­ тропия грунта, при которой коэффициент фильтрации в горизонталь­ ном направлении значительно больше коэффициента фильтрации в вертикальном направлении;1

в) вследствие неравномерности осадок основания (в процессе экс­ плуатации сооружения) или вследствие некачественности производ­ ства работ вдоль горизонтальных элементов контура в том или другом поперечном сечении плотины может открыться ход сосредоточенной фильтрации и т. п.

В связи с этими обстоятельствами часто приходится отказываться от чисто экономического решения данной задачи и в запас предусмат­ ривать, помимо горизонтальных элементов контура, еще и вертикаль­ ные элементы его, образованные шпунтами (или зубьями).

3°. Бетонные зубья

Неглубокие бетонные зубья применяются для лучшего сопряжения плотины с основанием (с целью предотвращения опасной контактной фильтрации). Глубокие бетонные зубья следует устраивать вместо шпунтов, когда грунт не допускает забивки свай, или в случае особо ответственных сооружений.

Обычно устраивают верховой подплотинный зуб (неглубокий или глубокий). Глубину низового зуба в схеме 1 при отсутствии низового

' шпунта, как правило, следует вычислять по формулам (13). Низовой подплотинный зуб в схемах 2—5 (рис. 7—10) устраи­

вается, чтобы изолировать подплотинный дренаж от нижнего бьефа и получить возможность откачивать воду из этого дренажа через смот­ ровые галереи, устраиваемые в теле плотины. Откачка воды из под­ плотинного дренажа может быть необходима, например, в связи с кон­ тролем его работы.

Применяя глубинную схему подземного контура (рис. 11, а), соз­ даваемую верховым глубоким зубом, в низовом глубоком зубе, который может быть доведен также до водоупора, следует устраивать фильтра­ ционные отверстия, чтобы обеспечить напор под плотиной, отвечаю­ щий горизонту воды нижнего бьефа.

При наличии в схеме 1 низового шпунта (рис. 6) глубина низового неглубокого зуба d в связи с наличием щелей между отдельными сва-

1 Как известно, именно такая анизотропия главным образом и встречается

впрактике.

30

ями должна удовлетворять условию b, где b — ширина шпунто­ вой сваи. При величине d, меньшей указанной, элементарная струйка фильтрационного потока, проходящая через щель между шпунтами (очертание которой совпадает с контуром бетонного зуба), будет ха­ рактеризоваться излишне большими выходными пьезометрическими уклонами. •

Бетонные зубья могут выполняться: а) в открытых осушенных кот­ лованах; б) способом подводного бетонирования; в) путем применения опускных колодцев или кессонов.

Во избежание опасной контактной фильтрации (вдоль верховой и низовой стенок колодца или кессона) последний способ следует, как правило, допускать только при глубинной схеме подземного кон­ тура (рис. 11, а), причем в этом случае необходимо качественно уплот­ нять зазоры между отдельными опускными колодцами (или кессонами).

оказываются неприемлемыми.

В открытых котлованах сооружение зубьев можно осуществлять по одной из следующих схем.

1. Осушенный котлован разрабатывается без применения крепле­ ния, с откосами, допустимыми для данного грунта, и целиком запол­ няется бетонной смесью, образующей зуб. В этом случае боковые по­

ваемыми во время производства работ соответствующим креплением или бентонитовой суспензией, которой заполняется откапываемая тран­ шея. В этом случае боковые грани зуба получаются вертикальными. Глубина бетонных зубьев (стенок), выполненных с применением бен­ тонитовой суспензии, может доходить до 50—60 м.

3. Котлован откапывается с откосами, допустимыми для данного грунта, ширина котлована по низу намечается несколько большей, чем толщина проектируемого зуба в нижней его части (например, на 1 м). В котловане устанавливается опалубка, в которой осуществляется бетонирование зуба; После снятия опалубки оставшееся пространство котлована заполняется или бетоном пониженной марки, или весьма плотно утрамбованным глинобетоном; в случае дороговизны глино­ бетона вместо него применяют глину или суглинок. Исключение здесь составляет только пазуха, которая располагается под телом плотины, имеющей горизонтальный подплотинный дренаж (пазуха А на рис. 12): эту пазуху приходится заполнять весьма плотно утрамбованным грун­ том, имеющим коэффициент фильтрации такой же, как и грунт осно-

31

вания. При проектировании зуба по данной схеме надо иметь в виду, что при недостаточном уплотнении грунта, заполняющего пазуху А котлована, произойдет осадка этого грунта, что вызовет нежелатель­ ную осадку.горизонтального подплотинного дренажа. Следует стре­ миться также к тому, чтобы в процессе эксплуатации плотины проис­ ходило возможно большее прижатие грунта, заполняющего пазухи, к боковым граням зуба. В большинстве случаев осадка зуба, нагру­ женного сверху весом плотины, должна быть большей, чем осадка грунта, заполняющего пазухи; поэтому боковым граням зуба надле­ жит придавать небольшой уклон (например, 1 : 10) с таким расчетом, чтобы ширина зуба книзу уменьшалась.

В последнее время глубокие бетонные зубья (глубиной до 100— 200 м) иногда выполняются в виде так называемых буробетонных стенок, образованных «сваями» большого диаметра (0,6 — 1,0 м), соприкасающимися или перекрывающими (в плане) друг друга. Бу­ ровые работы в этом случае производят (иногда под небольшим слоем воды) либо с обсадными трубами, либо с заполнением соответствую­ щих выемок бентонитовой суспензией.

Что касается глубины висячих бетонных зубьев (стенок), выпол- ' ненных по одной из поясненных схем, то эта глубина в проекте должна устанавливаться так же, как и глубина шпунтов, на основании рас­ четов фильтрационной прочности грунта и с учетом других соображе­ ний, приведенных выше в п. 2°.

Глубокие противофильтрационные бетонные зубья (стенки) необ­ ходимо отрезать от фундаментной части плотины, деформационным швом (с соответствующим уплотнением).

4°. Инъекционные завесы

Эти завесы выполняются (в случае нескальных грунтов) при по­ мощи нагнетания в поровое пространство грунта цементных, глини­ стых (с пластифицирующими добавками), полимерноцементных, по­ лимерных или других растворов; толщина инъекционной завесы книзу должна уменьшаться. Ориентировочно можно считать, что для инъек­ ционной завесы максимальный допускаемый пьезометрический, уклон (при фильтрации .через нее в горизонтальном направлении) равен 2—3. В аллювиальных грунтах инъекционные завесы могут устраи­ ваться практически на любую глубину.

5°. Подошва плотины

Заглубление фундамента плотины в грунт устанавливают с учетом результатов статических и фильтрационных расчетов. По соображе­ ниям устойчивости плотины ее подошву следует располагать по воз­ можности на прочном грунте, характеризующемся большим значе­ нием коэффициента внутреннего трения.

В случае бездренажной схемы плотины (рис. 13), исходя из вели­ чины d = sBbIX, установленной в соответствии с формулами (13), очер­ тание подошвы плотины можно проектировать по одному из следую­

32

щих двух вариантов: а) плотина с неглубокими зубьями (рис. 13, а)\ б)- плотина вовсе не имеющая зубьев (рис. 13, б).

По экономическим соображениям следует стремиться к первому варианту (рис. 13, а), устанавливая величину d' с таким расчетом, чтобы часть MN подошвы плотины располагалась на достаточно проч­ ном и маловодопроницаемом грунте. Только в случае грунтов, при которых отрытие траншей под зубья в дне котлована затруднительно, следует отказываться от этого варианта (рис. 13, а) и переходить к ва­ рианту плотины без зубьев (рис. 13, б).

При проектировании котлована плотины избегают такого положе­ ния, когда грунт основания попадает в зону промерзания. Однако если

все же та или другая часть основания оказывается в зоне промерза­ ния, то из этой части основания грунты, склонные к пучению (глини­ стые грунты), удаляют и заменяют глинобетоном или тощим бетоном.

6°. Устройство выхода фильтрационного потока в нижний бьеф

В области выходного живого сечения должен всегда устраиваться дренаж, защищенный обратным фильтром.

Обратный фильтр, предотвращающий вынос мелких фракций грунта основания в поры дренажа, может устраиваться двухили трехслойным. Иногда идут на устройство однослойного обратного фильтра, выполненного из разнозернистого материала. Проектирова­ ние обратного фильтра надо осуществлять, пользуясь общепринятыми правилами, освещенными в технической литературе. В ответственных случаях подбор механического состава грунта для слоев обратного фильтра производится в лаборатории экспериментально.

Горизонтальный дренаж, устраиваемый под водобоем, под плоти­ ной и под понуром, выполняется из крупнозернистого материала. Минимальную толщину такого дренажа, назначаемую в соответствии с конструктивными и производственными соображениями, следует считать приблизительно равной 0,2 м. Отвод воды из дренажа, а также его пропускную способность (с учетом пропускной способности слоев обратного фильтра), как правило, надо проектировать так, чтобы по­

33

терями напора при движении воды вдоль дренажа молено было пре­ небречь. При таком условии напор вдоль всего участка действитель­ ного подземного контура, который ограничивает водопроницаемые части сооружения, практически будет соответствовать горизонту воды нижнего бьефа.

Дренаж вместе с обратными фильтрами должен быть прижат к грунту весом вышележащих частей сооружения. Это особенно важно при глинистом основании, способном при отсутствии нагрузки постепенно те­ рять прочность поверхностного слоя.

При сооружении плотины на гори­ зонтальный дренаж надлежит уклады­ вать тонкий сплошной слой жесткой бетонной смеси (чтобы не зацементиро­

приемлемой при достаточной величине t; как правило, не следует допускать рас­

тать, что в районе точки А скорости фильтрации относительно велики, а поэтому работа обратного фильтра вблизи точки А должна являться напряженной.

8. Дополнительные указания

1°. Подготовка поверхности основания

Подготовка поверхности основания напорного гидросооружения перед ук­ ладкой на нее бетона должна осуществляться так, чтобы между грунтом основа­ ния и бетоном самого сооружения не возникали облегченные пути фильтрации. С этой точки зрения в практике плотиностроения совершенно недопустимо уст­ раивать подготовку для бетонирования в виде слоя щебня или гравия.

Характер подготовки поверхности основания, обеспечивающей полное при­ легание бетона к грунту, следует выбирать [10] в зависимости от рода грунта, наличия грунтовых вод и от условий производства работ.

1. В случаях песчаного и супесчаного оснований, когда уровень грунтовых вод стоит ниже дна котлована, бетон следует укладывать непосредственно на спла­ нированное основание, без применения, например, втрамбовывания щебня в ос­ нование.

34

Если уровень грунтовых вод стоит выше дна котлована (что обычно и имеет место), то при этом приходится обращаться или к водопонижеиию или к откры­ тому водоотливу.

При искусственном водопонижении следует поступать, как указано выше для случая отсутствия грунтовых вод.

При применении открытого водоотлива надо различать: а) крупнозернистый песок; здесь бетонную смесь можно укладывать непосредственно на грунт ос­ нования; б) мелкозернистые И пылеватые пески; здесь рекомендуется на поверх­ ность грунта предварительно уложить бетонную подготовку толщиной 8—15 см, выполненную из бетона пониженной марки (50 кгс/см-)\ на указанную подго­ товку далее укладывается бетон плотины (поверхность подготовки до укладки на нее бетона плотимы должна быть шероховатой — выравнивать ее и затирать ие следует). Предварительное втрамбовывание щебня в грунт в данном случае надо считать излишним.

2. В случае суглинистых и глинистых оснований, когда грунтовые воды стоят ниже дна котлована, бетон сооружения укладывается непосредственно На спланированное основание. Однако если в период строительства выпадают осадки, причем' на поверхности дна котлована образуется разжиженный слой суглинка или глины, то этот разжиженный слой грунта непосредственно перед укладкой бетонной смеси зачищается. Так как зачистка ведет иногда к нежела­ тельному заглублению фундаментной части плотины, то в некоторых случаях можно либо на толщину зачищаемого грунта укладывать подготовку, выполнен­ ную из бетона пониженной марки или весьма плотно утрамбованного глино­ бетона, либо не прибегать к указанной выше зачистке и вместо этого подгото­ вить основание путем втрамбовывания в него слоя щебня или гальки (предвари­ тельно удалив воду из котлована). Такого рода втрамбовывание щебня следует производить до тех пор, пока поверхность основания не сделается плотной.

Когда поверхность грунтовых вод стоит выше дна котлована (причем по­ сле водоотлива на дне котлована получается поверхностный непрочный слой грунта, который благодаря движению в котловане людей и транспорта легко обращается в разжиженную массу), подготовку поверхности основания реко­ мендуется осуществлять одним из следующих способов:

а) поверхностный разжиженный слой удаляется и вместо него укладывается слой бетона пониженной марки или плотно утрамбованного глинобетона;

б) в поверхностный разжиженный слой втрамбовывается щебень или гра­ вий (как это пояснялось выше).

3. Дополнительно надо отметить, что если при разработке котлована в не­ которых его местах оказался «перебор», то эти области необходимо заполнить или бетоном пониженной марки, или плотно утрамбованными грунтами, не дающими осадки (например, глинобетоном); при наличии значительного пере­ бора устройство плотины в таком месте должно быть предварительно специально запроектировано.

2°. Мероприятия по борьбе с контактной фильтрацией

Контактная фильтрация (фильтрация в области контакта водонепроницае­ мых частей сооружения и грунта основания) может являться опасной, когда по контакту грунта и бетона (или металла) образуются щели или появляются зоны разрыхленного грунта.

Если грунт плотно прилегает к поверхности бетона или к боковой поверх­ ности сваи (когда напряжения этого прижатия достаточно велики), следует считать, что фильтрационная прочность контактного слоя грунта является та­ кой же, как и фильтрационная прочность слоев грунта, расположенных в толще основания. Если бетонный массив плотно опирается на грунт всей своей подош­ вой, причем вес этого массива передается на грунт, можно вовсе не опасаться контактной фильтрации. Контактная фильтрация в этом случае будет не более опасна, чем фильтрация в толще грунта.

При строительстве плотины надо принимать необходимые меры, не допу­ скающие появления по контакту грунта и водонепроницаемых частей сооруже­ ния зон разрыхленного грунта или щелей как в период строительства, так и в период эксплуатации сооружения.

35

В частности, для предотвращения опасной контактной фильтрации необхо­ димы следующие меры.

1. Работы, связанные с осуществлением фундаментной части плЬтины, сле­ дует проводить самым тщательным образом и постоянно их контролировать.

2. Необходимо выполнять те указания о подготовке поверхности основания плотины и основания жесткого понура, которые приведены в п. 1°, добиваясь возможно более плотного сопряжения бетонного массива с основанием. Данный вопрос должен быть детально разработан в проекте с учетом местных условий, причем в ответственных случаях выбранный метод подготовки основания должен быть проверен путем проведения опытного бетонирования.

3. Следует обращать особое внимание на то, чтобы в процессе эксплуатации плотины вдоль подземного контура не образовались ходы сосредоточенной филь­ трации из-за тех или иных возможных деформаций плотины или ее основания. Недопустимо, в частности, вес бетонной плотины передавать на сваи, устроен­ ные под ней. Следует также опасаться конструкции в виде тонкого железобе­ тонного флютбета, не отрезанного от быков (под давлением нагрузки со сто­ роны быков флютбет в средней своей части может подняться и оторваться от по­ верхности основания). Необходимо учитывать, что в случае особенно рыхлого песчаного основания (с большим коэффициентом пористости) под подошвой пло­ тины могут произойти местные просадки грунта, причем на отдельных горизон­ тальных участках подземного контура могут образоваться щели между подош­ вой плотины и поверхностью основания.

4. Необходимо стремиться к тому, чтобы замки свай были заполнены грунтом; в противном случае, помимо резкого снижения противофильтрационной эффек­ тивности шпунта, образуются облегченные пути фильтрации вдоль замков шпунта по вертикали.

5.Следует обращать особое внимание на плотность (водонепроницаемость) сопряжений понура и шпунтов с плотиной. В случае глинистого понура шов сопряжения понура с телом плотины следует проектировать несколько наклон­ ным с таким расчетом, чтобы при осадке понура или тела плотины этот шов не раскрывался.

6.При конструировании постоянных сквозных деформационных швов пло­ тины надо стремиться к тому, чтобы при неодинаковой осадке двух соседних блоков, разделяемых деформационным швом, не возникало опасной контактной фильтрации в месте расположения этого шва.

3°. Отдельные замечания

При проектировании подземного контура следует:

1) по возможности предусматривать условия, позволяющие в период экс­ плуатации сооружения проводить ремонт отдельных его частей (восстанавли­ вать обратные фильтры и дренажи, проводить повторное бурение скважин глу­ бинного дренажа и т. п.);

2) предусматривать закладку пьезометров в соответствующих точках под­ земного контура с тем, чтобы в процессе эксплуатации плотины в этих точках можно было замерять действительное противодавление.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ФИЛЬТРАЦИЯ ВОДЫ ПОД ГИДРОТЕХНИЧЕСКИМИ СООРУЖЕНИЯМИ

А. ОБЩЕЕ ОСВЕЩЕНИЕ ВОПРОСА О ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ В ГРУНТЕ 9. Предварительные указания

Проблема движения грунтовых вод — один из самых существен­ ных вопросов гидротехнического строительства. Особенно важное значение данная проблема приобретает в случае строительства бетон­ ных плотин и других напорных гидротехнических сооружений на

36

нескальном грунте. Именно в результате фильтрационных расчетов устанавливаются основные нагрузки, действующие на подземные ча­ сти сооружения, и габаритные размеры главнейших частей соору­ жений.

Рассматривая проблему движения грунтовых вод в целом, прихо­ дится внутри данной проблемы различать следующие пять наиболее важных направлений исследований.

1. Выявление о с н о в н ы х з а к о н о м е р н о с т е й ф и л ь ­ т р а ц и и воды в грунтах, т. е. составление таких аналитических зависимостей, которые позволили бы теоретически находить скорость движения воды в зависимости от тех или других параметров, опреде­ ляющих характер рассматриваемой пористой среды, а также в зави­ симости от имеющейся величины градиента напора (пьезометрического уклона). Разумеется, изучая данный вопрос, приходится выделять случаи ламинарного и турбулентного движения воды, а также случаи, относящиеся к переходной области фильтрации.

2. Т е о р е т и ч е с к и е и с с л е д о в а н и я р а з л и ч н ы х ф и л ь т р а ц и о н н ы х п о т о к о в , которые проводят, исходя из предварительно установленных основных зависимостей фильтра­ ции (п. 1). Здесь мы сталкиваемся с-различного рода гидромеханиче­ скими задачами, в результате решения которых получаем распреде­ ление напоров и гидродинамических давлений в области потока, ве­ личины скоростей движения воды, фильтрациоцные расходы воды

ит. п.

Вэтом разделе исследуются разные виды фильтрационных потоков

(напорное и безнапорное движение, установившееся и неустановив­ шееся движение и т. п.). В частности, рассматривается случай сжимае­ мого грунта, когда в результате изменения объема пор в грунте воз­ никает особый н е у с т а н о в и в ш и й с я фильтрационный поток; кроме того, исследуются одноразмерные, двухразмерные и трехраз­ мерные фильтрационные потоки.

В разделе рассматриваются разные теоретические методы исследо­ вания фильтрационных потоков. Здесь необходимо различать: а) при­

ческой теории фильтрации.

3. Э к с п е р и м е н т а л ь н ы е и с с л е д о в а н и я ф и л ь ­ т р а ц и и в лаборатории и в полевых условиях, служащие: а) .для установления соответствующих характеристик (например, коэффи­ циентов фильтрации), входящих в основные фильтрационные зависи­ мости (см. выше п. 1); б) для изучения определенных фильтрационных потоков или отдельных их фрагментов.

4. Исследования (теоретические и экспериментальные) механиче­ ского, а также химического воздействия фильтрационного потока на скелет грунта, причем особо приходится рассматривать так называе­ мые фильтрационные деформации грунтов (суффозию и кольматаж; см. § 2, 3) и связанные с ними расчеты обратных фильтров дре­ нажей.

37

5. Наконец, можно выделить чисто конструктивную сторону во­ проса: усовершенствование дренажей, подземных частей напорных сооружений и т. п. в связи с вопросами фильтрации.

Ниже будем касаться только некоторых сторон обширной про­ блемы, в общих чертах поясненной выше.

В основном будем рассматривать плоскопараллельную установив­ шуюся ламинарную фильтрацию под бетонными плотинами. Как из­ вестно, проектируя плотины на нескальном основании, сталкиваемся с н а п о р н ы м фильтрационным потоком, характеризующимся к р и ­

с тем, не выяснив гидродинамических характеристик указанного по­ тока, мы не сможем выполнить статический расчет тела плотины, а также оценить, насколько правильно запроектирован подземный кон­ тур плотины (не будет ли возникать размыв основания плотины филь­ трационным потоком).

Выполняя расчеты устойчивости плотины, мы должны знать вели­ чину противодавления; проверяя же фильтрационную прочность ос­ нования плотины, необходимо знать величины скоростей фильтрации

ипьезометрические уклоны в различных точках основания плотины.

Вобщем случае при помощи фильтрационных расчетов основания плотины приходится:

а) строить необходимую для статического расчета плотины эпюру противодавления, действующего на подошву плотины, а также в со­ ответствующих случаях действующего на подошву понура; б) опреде­ лять напор на острие выходного шпунта или зуба, необходимый для проверки местной устойчивости грунта на выпор в области выходного фрагмента основания; в) определять пьезометрический уклон, кон­ тролирующий фильтрационную прочность основания (см. гл. 4); г) оп­ ределять максимальный выходной пьезометрический уклон на поверх­ ности дна нижнего бьефа, необходимый только для подбора обратного фильтра, покрывающей? дно нижнего бьефа; д) определять пьезомет­ рические уклоны на контактах несвязных мелкозернистых и крупно­ зернистых грунтов; слагающих основание (в тех местах, где можно ожидать выноса мелкозернистого грунта в поры крупнозернистого грунта).

В случае’ проверки устойчивости плотины на сдвиг по поверх­ ности, проходящей на некоторой глубине под подошвой плотины, приходится при помощи фильтрационных расчетов дополнительно определять распределение напоров вдоль этой «заглубленной» поверх­ ности сдвига.

Наконец, в ряде случаев может представлять интерес величина фильтрационного расхода, которая, естественно, также должна быть установлена фильтрационным расчетом.

Поперечные сечения плотины, подлежащие фильтрационному рас­ чету, должны устанавливаться при выполнении статического расчета и при выполнении расчета фильтрационной прочности ее основания (см. гл. 4).

38

Сам фильтрационный расчет основания плотины выполняется в предположении, что подземный контур плотины задан; равным об­ разом для фильтрационного расчета плотины считаются заданными отметки горизонтов воды в верхнем и нижнем бьефах.

Обращаясь к фильтрационному расчету заданного подземного кон­ тура, прежде всего следует выработать р а с ч е т н у ю с х е м у рассматриваемого подземного контура. Эта схема получается из дей­ ствительной схемы путем исключения различного рода деталей кон­ тура, в отношении которых заранее можно утверждать, что они не могут существенно влиять на результаты расчета. В ряде случаев при составлении расчетной схемы с целью упрощения расчета тонкие бе­ тонные зубья следует заменять водонепроницаемыми шпунтами со­ ответствующей длины, мелкие зубья можно вовсе отбрасывать и т. п.

Заменяя затем обычно несколько неоднородную область фильтра­ ции основания однородной изотропной средой, характеризуемой опре­ деленным коэффициентом фильтрации, необходимо иметь в виду,, что распределение напоров в основании и величина пьезометрических ук­ лонов в отдельных точках его совершенно не зависят от принятой ве­ личины коэффициента фильтрации. От коэффициента фильтрации за­ висит только фильтрационный расход, величина которого прямо про­ порциональна величине коэффициента фильтрации.

Необходимо учитывать также, что пьезометрические уклоны в от­ дельных точках основания вовсе не зависят от отметок горизонта воды в бьефах и определяются для заданного подземного контура принятой величиной напора Z на сооружение. Величины же напора в отдельных точках основания зависят от отметок горизонта воды в бьефах. В связи с этим величина противодавления, действующего на подошву плотины, зависит, например, от глубины воды в нижнем бьефе.01

10. Некоторые основные положения теории фильтрации. Общая характеристика методов математической теории фильтрации

Представим на рис. 15 поперечное сечение какого-либо напорного соору­ жения на нескальном основании. Глубину воды в верхнем и нижнем бьефах обозначим соответственно через /іх и /і2, напор на сооружение обозначим через Z.

Для удобства дальнейшего изложения напомним некоторые основные по­ ложения теории фильтрации воды в грунтах, которыми в дальнейшем нам по­ стоянно придется пользоваться (подробнее см. [52]).

Наметим на уровне горизонта воды нижнего бьефа горизонтальную коорди­ натную плоскость 0 0 («плоскость сравнения»); вертикальную ось координат У направим вниз, причем начало этой оси расположим на уровне 00.

Возьмем некоторую точку т1 и к этой точке приключим пьезометрическую

Ѵв

высота столба жидкости в пьезометре П, подключенном к данной точке, причем здесь р — гидродинамическое давление в этой точке, а Ѵв — удельный вес воды.

39