Проверка устойчивости грунтовой плотины по методу круглоцилиндрических поверхностей при наличии только кривой депрессии

Вся область сдвигаемого грунта разбивается на ряд отсеков (обычно 10÷20) шириной b (рис. 12.3).

Рис. 12.3. К расчету общей устойчивости откосов земляной плотины при наличии только кривой депрессии

При рассмотрении отдельно взятого отсека можно отметить следующие силы:

Собственный вес:

Равнодействующая фильтрационного давления , равная площади заштрихованной части эпюры, приходящейся на отсек.

Разложим на нормальную и касательную составляющие к плоскости скольжения (рис. 12.4):

; .

Тогда условие устойчивости можно записать в виде:

,

где , c_i и l_i — соответственно коэффициент трения (тангенс угла внутреннего трения), удельное сцепление и длина поверхности скольжения для i-ого отсека.

В более распространенной форме:

.

Рис. 12.4. Схема нагрузок на расчетный грунтовый отсек

Оборудование гтс общего назначения Состав оборудования

К оборудованию речных ГТС относятся устройства и приспособления для перекрытия водопропускных отверстий, позволяющие регулировать уровень верхнего бьефа и расход воды, пропускать или задерживать плавающие тела и лед.

Оборудование ГТС делится на механическое и электротехническое.

Механическое оборудование включает затворы, сороудерживающие решетки, закладные части в теле сооружения, служебные мосты через пролет отверстий, механизмы для приведения затворов в движение.

Электротехническое оборудование включает электрические кабели, электродвигатели, электрические цепи управления, средства связи и автоматизации и др.

Затворы — подвижные конструкции, служащие для перекрытия водопропускных отверстий сооружения и регулирования расхода воды.

Сороудерживающие решетки — конструкции, служащие для защиты водопропускных отверстий от попадания в них плавающих тел.

Закладные части — конструкции, заделанные в тело сооружения (опорные рельсы, стальная облицовка и др.) и предназначенные для направления движения затворов и решеток, передачи давления от опорно-ходовых частей затвора сооружению, обеспечение водонепроницаемости в местах контакта затвора с сооружением и др.

Служебные мосты устраиваются через пролеты водопропускных отверстий и предназначены для размещения на них стационарных механизмов и затворов, их приводов, пропуска по ним кранов, перемещения персонала.

Механизмы служат для маневрирования затворами и решетками, т. е. для их подъема или опускания.

Затворы бетонных плотин и их классификация

Затворы бетонных плотин классифицируются следующим образом.

По месту расположения:

• поверхностные, размещаемые на гребне плотины

• глубинные, перекрывающие донные водопропускные отверстия.

Между поверхностными и глубинными затворами имеются различия в нагрузках, а, как следствие, и в конструкции.

По материалу:

• металлические;

• железобетонные;

• деревянные;

• из легких сплавов;

• из синтетических или тканевых материалов.

По назначению:

• основные (или, как их часто называют, рабочие), постоянно используемые в эксплуатации сооружения;

• ремонтные, используемые в период ремонта рабочего затвора или ремонта сооружения;

• аварийные, используемые при аварийной ситуации, когда требуется перекрытие отверстия в условиях текущей воды;

• строительные, используемые в период строительства сооружения.

Часто объединяют функции некоторых затворов, например, аварийно-ремонтные.

По способу передачи давления воды на сооружение:

• передающие давление воды на быки или устои;

• передающие давление воды на гребень (порог) и быки (или устои);

• передающие давление воды только на гребень (порог);

• не передающие давление на сооружение.

По конструкции (рис. 13.1):

Поверхностные затворы, передающие давление воды на быки (или устои)

• плоские (щитовые);

• балочные заграждения (шандоры);

• сегментные, осуществляющие вращательное движение; ось вращения на быках;

• вальцовые (цилиндрические) перекатывающиеся по наклонным путям;

Поверхностные затворы, передающие давление воды на гребень плотины

• секторные, вращающиеся вокруг оси, расположенной со стороны верхнего или нижнего бьефов на пороге (гребне)

• крышевидные, состоящие из двух полотнищ и вращающиеся вокруг горизонтальных осей;

• клапанные, состоящие из одного полотнища и поворачивающиеся вокруг горизонтальной оси;

• откатные, которые откатываются в нишу по рельсам

• затворы с поворотными фермами. Фермы расположены вдоль потока; для перекрытия отверстия они устанавливаются в вертикальное положение, после чего пролеты между фермами перекрывают щитами;

• с поворотными рамами, которые в отличие от ферм непосредственно перекрывают водопропускное отверстие при приведении их в вертикальное положение;

• мягкие (тканевые, резинотканевые, полимернотканевые) затворы, оболочка которых наполняется водой, воздухом или водой и воздухом;

Поверхностные затворы, передающие давление воды на гребень и быки плотины

• подкосные;

• мостовые (стоечно-плоские) в виде попарных стоек, воспринимающих нагрузку от щитов, перекрывающих пролеты между стойками; стойки опираются на порог и на нижний пояс моста.

• плавучие (батопорты).

• клапанные, передающие давление на гребень и на быки и вращаемые механизмом, расположенным на быке;

Поверхностные затворы, не передающие давление воды на сооружение

• кольцевые, не передающие давление на сооружение, так как оно уравнивается по всей напорной (кольцевой) поверхности. Используется при водосбросах.

Глубинные затворы, передающие давление на сооружение через опорно-ходовые части:

• плоские;

• сегментные;

а	б		в
г	д		е
ж	з		и
к	л
м	н			о
о)
п		р	с

Рис. 13.1. Типы конструкций поверхностных затворов: а — плоский щитовой; б — плоский балочный (шандорный); в — сегментный; г —цилиндрический; д, е — секторный; ж — крышевидный; з — клапанный; и — откатной; к — с поворотными фермами; л — с поворотными рамами; м — мягкий (тканевый); н — подкосный; о — мостовой; п — плавучий (батопорт); р — клапанный; c – кольцевой

Глубинные затворы, передающие давление на корпус, в котором размещен собственно затвор:

• в виде задвижки;

• дисковые (дроссельные);

• игольчатые;

• конусные;

• поворотно-цилиндрические;

• шаровые;

Глубинные уравновешенные затворы, не передающие давление на сооружение:

• цилиндрические;

• кольцевые;

• затворы с камерой противодавления.

Рис. 13.2. Типы конструкций глубинных затворов: а — плоский; б — сегментный; в — прямоугольная задвижка; г — дисковый; д — игольчатый; е — конусные (телескопические); ж — поворотные (цилиндрические); з — шаровые; и, к — цилиндрические или кольцевые