5717
.pdf
|
21 |
|
− |
Подсчитывают скорость потока в тоннеле по формуле |
|
|
V = c√ |
(42) |
− |
Определяют расход тоннеля в безнапорном режиме |
|
|
Q = ωпотока ∙V |
(43) |
Если расход Q ≥ QР.П, то тоннель удовлетворяет необходимым требовани-
ям при условии, что уровень нижнего бьефа в реке не оказывает подпора. При наличии такого подпора тоннель следует считать по формулам неравномерного движения. Допустимо выполнять расчет упрощенным методом, изложенном в
[4].
Назначение отметок гребня перемычек и выбор экономически оптималь-
ных размеров тоннеля производится аналогично безнапорным тоннелям.
2.3. Расчет пропуска строительных расходов комбинированным способом
Для рек с большой неравномерностью стока и высокими паводками (осо-
бенно в недостаточно широких для секционирования русла створах) целесооб-
разно применять комбинированные схемы пропуска строительных расходов. В
общем случае такая схема предусматривает (рис. 2а):
−проходку небольшого (на расход межени не более 600 м3/с) строительно-
го тоннеля (преимущественно без отделки);
−перекрытие русла реки и сооружение в течение межени двух котлованов:
незатопляемого – для станционной плотины и ГЭС с высокими попереч-
ными перемычками и раздельным устоем в качестве продольной и затоп-
ляемого паводками котлована водосливной плотины с низкими перемыч-
ками, из которых по меньшей мере верховая должна быть не размывае-
мой;
−круглогодичное производство всех работ в котловане ГЭС и сезонное
(только в межень) в котловане плотины;
22
−пропуск расходов межени через строительный тоннель, а паводков – до-
полнительно через недостроенную водосливную плотину с переливом потока через низкие перемычки.
Расчет пропуска расходов в этом случае можно вести приближенно в сле-
дующем порядке:
−подобрать параметры строительного тоннеля (сечение, уклон, длину, от-
метки порогов порталов) и отметки гребня затопляемых паводками пере-
мычек при пропуске расхода межени, выбираемому по характерному гидрографу реки;
−определить уровни воды в ВБ и котловане водосливной плотины (выше низовой перемычки и выше недостроенной плотины) при пропуске через котлован расчетного весеннего паводка (за минусом пропускаемого через строительный тоннель расхода). Расчет ведут по формуле водослива с широким порогом и начинают его от низовой перемычки;
−найти отметки гребня верховой перемычки незатопляемого котлована и раздельного устоя (продольной перемычки) по соответствующим уров-
ням реки в ВБ и котловане водосливной плотины.
При широком русле и больших расходах межени (800 м3/с) может быть рекомендована комбинированная схема пропуска расходов с донным отверсти-
ем в раздельном устое (рис. 2б), позволяющая начать строительство гидроузла с наиболее трудоемких сооружений – станционной плотины и ГЭС и этим сокра-
тить общую продолжительность работ по гидроузлу в целом. Гидравлический расчет в этом случае выполняется методом последовательных приближений,
изложенном в п. «м» расчета секционирования русла.
23
3. ВЫБОР МЕТОДА ПЕРЕКРЫТИЯ РУСЛА
Для гидроузлов в узких каньонах прежде всего следует проанализировать возможность перекрытия обрушением массовым взрывом скальных пород с бортов каньона. Для этой цели пригодны участки со склонами круче угла есте-
ственного откоса разрыхленной горной породы. При выборе места перекрытия должны соизмеряться ширина русла, объем для заполнения его до нужной от-
метки и высота обрушаемого массива. При определении объема обрушения следует принимать во внимание коэффициент разрыхления пород при взрыве.
В случаях невозможности перекрытия массовым взрывом на гидроузлах со скальными основаниями рекомендуется применять перекрытие пионерным способом. При ожидаемых больших конечных перепадах (более 5-6 м) целесо-
образно рассматривать возможность рассредоточения перепада отсыпкой до-
полнительных банкетов.
Для гидроузлов на мягких основаниях пионерный способ перекрытия может быть рекомендован на основании опыта перекрытия Волги на Чебоксар-
ской и Камы на Нижнекамской ГЭС (при расходах до 3000 куб, м/с, макси-
мальной глубине прорана до 12-14 м и конечном перепаде до 80 см). Обяза-
тельным условием такого перекрытия должно быть крепление дня прорана ка-
менным шлейфом толщиной не менее 1,0-2,0 м и одновременный с замыканием прорана замыв его земснарядами.
Безбанкетный способ перекрытия методом гидромеханизации может быть рекомендован при конечном перепаде до 40 см и наличии достаточных мощно-
стей по намыву.
Фронтальный способ перекрытия следует применять лишь в крайних слу-
чаях: при сложении ложа реки легко размываемыми породами, высоких расхо-
дах потока, больших конечных перепадах и ограниченных объемах на стройплощадке крупного материала для отсыпки банкета.
24
4. ВЫБОР ПЕРЕМЫЧЕК
Зависит от глубины реки, скорости течения в свободной части ее, харак-
тера слагающих дно пород, продолжительности службы и т. д. Тип и конструк-
цию их необходимо принимать исходя из требований:
−наличия и недефицитности материалов для их сооружения;
−надежности против фильтрации, размыва и подмыва;
−возможности быстрой постройки и разборки.
Поперечные перемычки рекомендуется выполнять из местных материа-
лов. Применение ряжевых и шпунтовых конструкций для них должно быть обосновано экономическими или другими факторами.
Продольные перемычки при небольших скоростях течения в суженом русле и достаточной ширине его также следует делать земляными или камен-
нонабросными. В остальных случаях следует применять ряжевые или шпунто-
вые конструкции.
На равнинных реках перемычки, как правило, выполняются намывными.
Для назначения предварительных габаритов их линию депрессии можно при-
нимать с уклоном 1:5. При большой высоте низовой откос необходимо закреп-
лять обратным фильтром. При скорости воды 0,5-0,8 м/с откос крепить камнем или щебнем.
Для гидроузлов на скальных основаниях перемычки из местных материа-
лов, как правило, выполняют каменноземляными с экраном из суглинка. При отсыпке экрана в воду рекомендуется предусматривать устройство упорного банкета, отсыпаемого со льда или барж.
Ряжевые перемычки целесообразно применять в стесненном русле при скоростях 4-6 м/с, когда дно не допускает забивки шпунта и в случаях пропуска паводка через гребень перемычки.
В качестве основной конструкции продольных перемычек при напоре до
14 м наряду с ряжевыми могут быть рекомендованы перемычки из шпунта с цилиндрическими ячейками, заполненными песком или гравийно-песчаной смесью.
25
При невозможности забивки шпунта ячейки устанавливаются на скальное основание с последующим обетонированием на высоту 1-2 м.
При напоре более 14 м следует применять шпунтовые перемычки сег-
ментного типа.
В узких створах горных гидроузлов, особенно при возможном пропуске паводка через котлован, иногда применяются бетонные перемычки.
26
5. ВЫБОР МЕТОДА ОСУШЕНИЯ КОТЛОВАНА
Способ осушения котлована назначают в зависимости от его инженерно-
геологических условий. При мягких фильтрующих грунтах – это глубинное во-
допонижение, для скальных и плохо отдающих воду или сильно фильтрующих пород – открытый водослив.
Грунтовое водопонижение обеспечивает наиболее благоприятные усло-
вия работы в котловане и наилучшую сохранность основания под сооружения.
Поэтому, несмотря на более высокую стоимость, его следует использовать во всех случаях, когда это допускает геология котлована (при коэффициенте фильтрации пород К =1-1500 м/сутки).
В зависимости от глубины котлована, фильтрации пород и продолжи-
тельности работ рекомендуется применять:
−водопонижение легкими иглофильтрами – для песчаных, песчано-
гравелистых и супесчаных грунтов с К=100 м/с при глубине до 12 м (до
3х ярусов) в нестесненных котлованах;
−водопонижение эжекторными иглофильтрами – в грунтах с плохой водо-
отдачей (суглинки, иловатые, мелкие и разнозернистые пески), при огра-
ниченной мощности водонасыщенного слоя, при близком водоупоре и стесненных котлованах при глубине от 8 до 20 м;
−водопонижение скважинами с глубинными насосами при глубине более
20 м, в сложных геологических условиях, при больших размерах котло-
вана и большом дебете воды, при длительных сроках работы в котловане.
Открытый водоотлив – наиболее простой, дешевый и доступный способ борьбы с поверхностной и грунтовой водой – может быть рекомендован как вспомогательное средство в котлованах с глубинным водопонижением и как основной метод в скальных, обломочных и гравийно-галечниковых грунтах,
глинах и плотных суглинках, устойчивых против фильтрационных деформаций и имеющих К=1500 м/с или меньше единицы.
Расчет притока воды в котлован, параметров насосов и скважин водопо-
нижения и водоотлива может выполняться методами, изложенными в [6].
27
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЁМОВ РАБОТ ПО ОСНОВНЫМ СООРУЖЕНИЯМ И СМЕТНОЙ СТОИМОСТИ ГИДРОУЗЛА
Физические объемы работ необходимо определять по конструктивным чертежам проекта с составлением в отдельных случаях для земляных сооруже-
ний продольных и поперечных профилей по планам в горизонталях.
Объемы работ по сооружениям, которые конструктивно не разрабатыва-
лись, определяются на основании аналогов или укрупненных показателей. Под-
счет объемов монтажных работ можно производить по графикам приложения 2.
Результаты подсчетов объемов по сооружениям и конструктивным эле-
ментам рекомендуется сводить в ведомость (форм.2) с приложением подсчета и эскизов.
|
|
|
|
Форма 2 |
№ п/п |
Наименование работ по сооружени- |
Ед. |
Кол-во |
Примечание |
ям и конструктивным элементам |
измер. |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Для разработки календарного плана гидроузла наряду с физическими объемами необходимо знать стоимость работ по нему. Определение стоимости производится путем составления сводного сметного расчета по приводимой ниже форме и рекомендациям [12]:
|
|
|
|
|
|
Форма 3 |
|
|
|
Сводный сметный расчет стоимости строительства |
|
||||
|
% от |
|
Сметная стоимость (тыс.руб) |
Общая |
|||
№ п/п |
Наименование |
строительно- |
оборудования |
прочих |
сметная |
||
СМР по |
|||||||
|
главе 2 |
глав и затрат |
монтажных |
|
затрат |
стоим. |
|
|
|
|
работ |
|
|
(тыс.руб) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Составление сводного сметного расчета нужно начинать с определения стоимости объектов и работ по основным сооружениям главы 2. Стоимость каждого сооружения этой главы обсчитывают на основании физических объе-
мов и укрупненных показателей стоимости отдельных видов работ и конструк-
ций. Последние рекомендуется принимать с привязкой к местности проектиру-
емого гидроузла.
28
Сметный расчет по главе 2 следует составлять по форме 4. Перечень со-
оружений этой главы должен быть возможно полным.
|
|
|
|
|
|
|
Форма 4 |
|
Сметный расчет на строительство основных сооружений |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обоснование |
|
|
|
|
|
|
№ |
принятой еди- |
Наименование |
Единица |
|
Цена |
|
Стоимость |
ничной стоимо- |
Кол-во |
|
|||||
п/п |
работ и затрат |
измерения |
единицы |
|
тыс.руб. |
||
|
сти или № еди- |
|
|
|
|
|
|
|
ничной расценки |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
Объемы работ по остальным главам ССР (главы 1, 3-12) могут опреде-
ляться в % от затрат по главе 2. Распределение затрат по главам ССР приведены в [6].
Стоимость ЛЭП рекомендуется определять по прейскурантам из справоч-
ников по ЛЭП, а автомобильных и железных дорог – по средней стоимости 1
км из справочников или по аналогам.
29
7. ВЫБОР МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ И ОСНОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Выбор методов производства работ и машин рекомендуется производить в следующей последовательности. Сначала, исходя из подсчитанных объемов работ, конфигурации и размеров сооружения, рельефа местности, условий транспорта и других факторов наметить возможные решения, а затем произве-
сти их производственную оценку.
Наиболее многообразными и сложными по организации являются зе-
мельно-скальные работы. Для них невозможно дать исчерпывающих рекомен-
даций. При выборе способа выполнения их можно руководствоваться следую-
щими положениями:
−для разработки котлованов, возведения перемычек, земляных плотин и дамб равнинных и предгорных гидроузлов следует всемерно использо-
вать метод гидромеханизации. При наиболее высокой производительно-
сти он имеет наименьшую трудоемкость. Работы по намыву сооружений рекомендуется выполнять земснарядами трех типов: 300-40, 500-60 и 1000-80;
−для выполнения массовых сухоройных земляных и скальных работ во всех случаях, когда позволяют объемы, следует использовать тяжелые строительные механизмы и транспортные средства: экскаваторы – ОШ-5- 45, ЭКГ-4,6,8-2505, Э-1252, бульдозеры-Т-330, ДЭТ-250, Т-180, Т-100,
автосамосвалы – БелАЗ-540 и КРАВ-256. При выборе типа экскаватора можно руководствоваться таблицей:
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
Объем работ, тыс. куб. м |
Емкость ковша экскаватора, куб. м |
||
мягкие грунты |
скальные грунты |
||
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
до 20 |
0,5-0,65 |
1,25 |
|
20-60 |
1,0-1,25 |
2,0-2,5 |
|
60-100 |
2,0-2,5 |
4,6 |
|
Более 100 |
4,6 |
4,6 |
30
соотношение объемов ковша экскаватора и кузова автосамосвала должно быть в пределах 1:5 – 1:7. Число автосамосвалов под экскаватором рекомендуется принимать в зависимости от дальности транспортирования грунта по [6].
-в качестве бурового оборудования рекомендуется использовать станки НКР100, СБМК-5, БТС-150.
Подземные работы рекомендуется выполнять следующим комплексом механизмов:
-Уборку породы в тоннелях сечением до 50 кв.м – породопогрузочными маши-
нами, более 50 кв.м – экскаваторами.
- Транспорт породы при сечении тоннеля до 16 кв.м – вагонетками емкостью
0,8 – 2,5 куб.м, от 16 до 40 кв.м – самосвалами.
-Бетонирование обделки – бетононасосами и пневмобетоноукладчиками при установке тюбингов опалубки и крепления эректорами.
-Для оборки свода, крепления его и других вспомогательных работ использу-
ются вышки типа МШТС, бульдозеры и т.д.
При использовании указанной техники проходку тоннелей рекомендуется выполнять:
-сечение до 90 м2 – одним уступом;
-сечение более 90 м2 – в два уступа.
Тоннель, как правило, проходят со стороны порталов. В случае необхо-
димости ускорения проходки и при больших объемах припортальных выемок организуют дополнительные забои путем устройства подходных выработок к средней части тоннеля.
Выбор способа производства работ и кранового оборудования для бето-
нирования плотин, зданий ГЭС, шлюзов и других основных объектов зависит от формы и размеров этих сооружений. При этом следует руководствоваться следующими положениями:
- бетоноукладочные краны должны обеспечивать полный охват сооружения как в плане, так и по высоте;