1.5. Конструкция противофильтрационного устройства в виде ядра

ПФУ выполняют из слабоводопроницательных грунтов (глинистых и мелкозернистых песчаных, глинобетона) или негрунтовых материалов (бетона, железобетона, полимеров, битума и др.) в виде экрана, понура, диафрагмы, ядра, шпунта, стенки или завесы. Эти устройства выбирают в зависимости от типа грунтовой плотины, характеристик ее тела и основания, высоты плотины, условий производства работ. В земляных плотинах в качестве ПФУ чаще всего применяют экраны, экраны с понуром и ядра из грунтовых материалов; в каменно-набросных плотинах – диафрагмы, экраны и ядра из бетона, железобетона, асфальтобетона и синтетических материалов.

Для земляных насыпных плотин толщину грунтового экрана поверху назначают из условия производства работ, но не менее 0,8 метров с постепенным утолщением книзу. В нашем случае выбираем скрепер прицепной ДЗ-33 ( емкость ковша геометрическая=3 м³, с «шапкой»=3,5 м³; ширина захвата = 2,1 м), следовательно высоту экрана поверху

принимаем равную 1,5 м, понизу – 5 м.

Гр.Эк. = ФПУ + 0,5=95,5+0,5 96 (м)

1.6. Предварительная проверка откоса по графику

При проверке устойчивости откосов пользуются графиками ВНИИ ВОДГЕО (рис. 3) [5]. Задавшись коэффициентом запаса на устойчивость η = 1,2, вычисляем отношение:

где С – удельное сцепление, кПа; С = 1,3 кПа,

ρ – плотность грунта, т/м³; ρ = 1,9 т/м³,

H_пл – высота плотины, м; H_пл = 17,82 м.

Полученное значение откладываем по вертикальной шкале и проводим горизонтальную прямую до пересечения с кривой, соответствующей углу внутреннего трения грунта тела плотины. Точку пересечения проектируем на горизонтальную шкалу и получаем безопасный угол откоса θ = 25˚. Сравниваем полученный угол с углом наклона низового откоса : θ ˃ α – откос устойчив. Примем m₂= 2,0.

2. Фильтрационный расчет плотины и основания

Фильтрационные расчеты земляных плотин позволяют получить: характеристики фильтрационного потока, необходимые для проверки фильтрационной прочности тела плотины, расчет устойчивости ее откосов и обоснования рациональных параметров. Этими расчетами определяются:

- положение депрессионной кривой в теле плотины;

- градиенты напора фильтрационного потока;

- фильтрационный расход через тело плотины, основание плотины и берега.

Фильтрационные расчеты выполняются при характерных уровнях воды в верхнем и нижнем бьефах, при которых характеристики фильтрационного потока получаются наиболее не благоприятными с точки зрения прочности и устойчивости плотины, а также потерь воды на фильтрацию.