3.2 Построение эпюры волнового противодавления.

Ординаты эпюры волнового противодавления Р_сна плиты крепления откосов следует определять по формуле:

где P_c,rel– относительное волновое противодавление, принимается по графикам, в зависимости от отношенийи;

b_f– размер плит в плане, 5м;

- средняя длина волны,;

х– расстояние, м, от осиOZдо точки в которой определяется значение эпюры волнового противодавления.

b_f -х₁= - 2,5 м, отсюда следует чтоP_c⁰_,rel= 0,12 следовательно;

х₁= 2,5 м, отсюда следует чтоP_c¹_rel= 0,155 следовательно;

х₂= 7,5 м, отсюда следует чтоP_c²_rel= 0,135следовательно;

х₃= 12,5 м, отсюда следует чтоP_c³_rel= 0,07 следовательно;

х₄= 17,5 м, отсюда следует чтоP_c⁴_rel= 0,05 следовательно;

х₅= 22,5 м, отсюда следует чтоP_c⁵_rel= 0,042 следовательно;

3.3 Определение толщины плит крепления опорного откоса.

Толщина каждой плиты из условия устойчивости на действие волнового противодавления находится по формуле:

,

где Рс^ср– среднее значение волнового противодавления, кПа, определяем по формуле:

;

m₁– заложение напорного откоса;

ρ_пл,ρ_в– плотность материала плиты и воды, т/м³.

.

4. Расчет устойчивости низового откоса плотины графо – аналитическим способом.

Расчет производим по кругло – цилиндрическим поверхностям скольжения. Степень устойчивости откосов оценивается отношением момента удерживающих сил к моменту сдвигающих сил относительно некоторой произвольно выбранной точки.

1.Удерживающая силаопределяется по формуле:

,

где - нормальная составляющая собственного весаQпризмы обрушения;

- коэффициент внутреннего трения грунта.

2. Удерживающая силасцепления определяется по формуле:

,

где с– удельное сцепление грунта, принимаемое в зависимости от рода грунта и его влажности;

L– длина дуги кривой скольжения, м.

3. Сдвигающая сила–касательная составляющая собственного весаопределяется по формуле:

,

4. Сдвигающая сила – давления фильтрационного потокаопределяется по формуле:

,

где ω– площадь призмы обрушения, ограниченная кривыми скольжения и депрессии, м²;

J– гидравлический уклон.

Сползание призмы обрушения будет иметь место в том случае, если сумма моментов сдвигающих сил М_сдбудет больше суммы моментов удерживающих силМ_уд.

Для определения центров наиболее опасных поверхностей скольжения из точекАиВ, как из центров, проводят две дуги окружности с радиусомRдо пересечения в точкеО. РадиусRопределяем по формуле:

,

где R_н= 35м иR_в= 62,5м – нижний и верхний предел радиуса поверхности скольжения.

.

Далее проводим дугу из точки Срадиусомдо пересечения с линиямиCDиCE.

Призму обрушения, ограниченную кривой скольжения и внешним очертанием плотины, разбиваем на отсеки, шириной равной:

.

Расчет ведем в табличной форме.

Плотность естественного грунта известна из физико – механических характеристик грунтов ρ_ест= 1,45 т/м³, плотность насыщенного грунта определяем по формуле:, гдеn– пористость грунта;ρ_ос= 1,9 т/м³.

Приведенную высоту отсека определяем по формуле:

.

.