2.1.7. Фільтраційний розрахунок флютбету

водоскидної споруди

На основі фільтраційного розрахунку флютбету необхідно так запроектувати підземний контур, щоб він міг протистояти тиску фільтраційного потоку знизу, а довжина його повинні бути достатня для необхідного зменшення фільтраційного тиску і забезпечення фільтраційної міцності основи споруди.

Цей розрахунок є перевірочним в зв’язку з тим, що розміри окремих елементів флютбету (понура і водобою) попередньо було задано (див. розділ 2.1.6).

Згідно попередньо вибраних розмірів необхідно накреслити підземний контур регулятора і, використавши рис. 2.15 нанести грунт основи, на якому розташований регулятор, а також потужність шару цього грунту Тдійсн (від відмітки ↓1 до водоупору). Розрахунок можна проводити методом коефіцієнтів опору Р.Р. Чугаєва [1, с. 41...42].

Розглянемо випадок, коли у верхньому б’єфі – відмітка НПР, а в нижньому вода відсутня (рис. 2.15). Для розрахунків підземний контур споруди спрощується за рахунок виключення окремих деталей і в результаті такої схематизації отримаємо контур, що складається з горизонтальних (l_г1 і l_г2) і вертикальних (а₁, а₂, а₃) елементів.

Рис. 2.15. Розрахункова схема флютбету

Встановлюється межа активної області фільтрації Т_акт (активна зона по напору). Значення Т_акт знаходиться в залежності від співвідношення (де і - відповідно горизонтальна і вертикальна проекції підземного контуру) у відповідності до таблиці 2.10.

Таблиця 2.10

Визначення меж активної області фільтрації

/	≥5	5...3,4	3,4...1,0	1,0...0
Такт	0,5	2,5	0,8 +0,5	+0,3

Визначається розрахункове положення водотривкого шару по напору виходячи із співвідношення

якщо Т_акт> Т_дійсн, то Т_розр= Т_дійсн, (2.33)

якщо Т_акт< Т_дійсн, то Т_розр= Т_акт. (2.34)

Визначивши розрахункове положення водотривкого шару Т_розр необхідно нанести його на розрахункову схему і для кожного конкретного елементу криволінійними лініями виділити відповідний йому фрагмент основи.

По визначеному розрахунковому положенню водопроникного шару для кожного елементу знаходяться коефіцієнти опору ζ_і і відповідно втрата напору h_і за залежністю

. (2.35)

Формули для визначення коефіцієнтів опору приведені в табл. 2.11 [1, с. 42].

Табл. 2.11

Схеми і формули для визначення коефіцієнтів опору

За результатами розрахунків необхідно одержати епюру фільтраційного напору і перевірити достатність прийнятих значень товщини понура і водобою.

Достатність товщини грунтового понура може бути перевірена за залежністю

0,5≤t_п≥ (2.36)

де - втрата напору від початку підземного контуру, - критичний градієнт напору (для понуру з глини складає 4...8) [14,c. 21], - коефіцієнт надійності по призначенню споруди ( =1).

Товщина водобою в розрахунковому перерізі

, (2.37)

де - значення напору в розрахунковому перерізі, - щільність матеріалу водобою.