3.3. Расчет плотины

Объем породы, укладываемой в тело плотины гидроотвала и пруда-отстойника (м³)

V_пл = S_п ∙ L , (3.21)

где S_п - площадь поперечного сечения плотины, м² (определяют расчетно-графическим методом); L - длина плотины по уровню 0,5·h, м (h – конечная высота плотины, м). Определяется по плану размещение гидроотвала, учитывая его форму. Например, в плане принимается «Г»-образная форма плотины, тогда расчетные значения составят L_об=500 м и В_г=400 м. Максимальная длина плотины в плане L_max=500+400=900 м. L=450 м.

S_п = 0,5 ∙ (В_гр + В_осн) ∙ h ; (3.22)

h = (h_г + h_з) ∙ К_у , (3.23)

где В_гр – ширина гребня плотины (таблица 3.3), м; В_осн – ширина плотины по основанию, м; h_з - минимальное возвышение гребня плотины над уровнем воды, м, равное 1,3; 1,0; 0,8 м соответственно для классов ответ­ственности хвостохранилищ (гидроотвалов) I, II, III (см. приложение 1.2).

При плотинах I и II классов ответственности возвышение гребня необходимо проверить по формуле

h = C + Z, м (3.24)

где С=0,075∙v – высота ветровой волны, м; v – максимальная скорость ветра за 10 лет, м/с; Z – запас высоты: 0,75 м – I класс, 0,3…0,5 м – II класс.

Окончательно принимается большая величина.

Если высота гидроотвала не изменялась в процессе расчетов h_г=Н_о.

Таблица 3.3

Ширина гребня для проездных земляных плотин

Элементы дороги	Категория дороги
	I	II	III	IV	V
Число полос движения	4	2	2	1-2	1-2
Полоса движения, м	3,5	3,5	3,5	3,0	3,0
Ширина гребня плотины, м	23	12	12	10	10

Ширина гребня для непроездных плотин должна быть не менее 3 м.

Расчетную высоту плотины увеличивают на коэффициент усадки (К_у), равный 1,15...1,20; 1,10...1,15 и 1,05...1,10 - соответственно, для глинистых пород и суглинков, супесей и песков, гравийно-песчаных смесей.

Ширину плотины по основанию определяют графическим или аналитическим путем. При этом кроме высоты плотины необходимо знать ширину ее гребня и заложение откосов.

Значения минимальных заложений откосов плотины представлены в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Заложение откоса плотины в зависимости от типа грунтов

Тип намываемых грунтов	Заложение откоса:
	верховой	низовой
Тяжелые вязкие глины (более 50 %)	1:2, 5	1:3...4
Обычные пластичные глины (40 %)	1:1,75	1:2,0...2,5
Глины песчаные	1:1,75	1:2,0...2,5
Тяжелые суглинки	1:1,75	1:2,0
Средние суглинки	1:1,75	1:2,0
Легкие суглинки	1:1,5	1:1,75...2,00
Средняя супесь	1:1,5	1:1,75...2,00
Супесь легкая	1:1,5	1:1,75...2,00
Пески мелкозернистые	1:1,5	1:1,75...2,00
Пески среднезернистые	1:1,5	1:1,75...2,00
Пески крупнозернистые	1:1,5	1:1,75
Гравий	1:1,5	1:1,75

Примечание: заложение – длина проекции откоса на единицу его высоты.

Параметры поперечного сечения плотины приведены на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Параметры поперечного сечения плотины