14. Дренажные устройства.

Устройство дренажа в теле земляной плотины следует проектировать с целью 1)отвода воды., фильтрующегося через тело и основание плотины в НБ. 2) предотвращение выхода фильтрующего потока на низовой откос и в зону, подверженную промерзанию. 3) экономически обоснованного снижения депрессионной поверхности для повышения устойчивости низового откоса. 4) повышение устойчивости верхового откоса при быстрой сработке водохранилища 5) отвода воды, профильтрованной через экран или ядро. При проектировании дренажных устройств необходимо учитывать физич характеристики грунтов тела и основания плотины, их суффозионность. В русловой части проектируются след дренажи- дренажный банкет, наслонный дренаж, комбинированный дренаж. В пойменной части – трубчатый дренаж, частично наслонный. По конструкции дренажи делятся на: 1) наружный ( наслонный дренаж) 2) внутренний( дренажный банкет, трубчатый, плоский горизонтальный) 3) комбинированный

1.Наслонный дренаж

1-кривая депрессии, 2- обратный фильтр, 3- кабель. В Невысоких плотинах (до 7 м) если камня недостаточно наслонный дренаж можно делать из каменной наброски и обратного фильтра.Он не понижает кривую депрессии, зато является хорошей защитой низового откоса при высоком расположении горизонта воды в НБ.Материал должен сопрягаться с материалом обратного фильтра и защищать низовой откос от волнового воздействия.hs превышение над макс уровнем НБ

2.Внутренний дренаж С внутренней стороны дренажной призмы, примыкающей к телу плотины и в основании ее укладывается обратный фильтр из слоев песка, гравия и щебня.(ширина слоя 0,2-0,4м). В однородных земляных плотинах можно устраивать горизонтальный дренаж плоский и горизонтальную ленту, выполненных из крупнозернистого материала и защищенных обратным фильтром. Толщина плоского дренажа 0,5м, ширина ¼ плотины понизу.

1- кривая депрессии, 2- обратный фильтр, 3- отводящая канава. Внутренний дренаж регулирует положение кривой депрессии. При отсутствии камня млм других материалов устраивается трубчатый дренаж из бетонных или азбесто цементных труб.Для отвода воды из трубчатого дренажа в НБ по длине плотины устраиваются смотровые коллекторы или колодцы.

3.Комбинированные дренажи

1- дренажный банкет, 2- кривая депрессии, 3- обратный фильтр, 4- наслонный дренаж

Если мах горизонт воды в НБ поднимается выше верха дренажной призмы – устанавливается комбинированный дренаж из дренажной призмы и наслонного дренажа.

Дренажи тела плотины НЕ устанавливают в случае: 1) при возведении плотин на водонепроницаемом основании 2) в низовой части плотины с экранами, ядрами и диафрагмами 3) в плотинах, низовая часть которых выполнена из каменной наброски или другого крупнообломочного материала.

15.Устойчивость откоса плотины.

Расчет устойчивости откосов грунтовой плотины следует выполнять для крупноцилиндрических поверхностей сдвига. При наличии в основании или теле сооружения ослабленных зон. Устойчивость откоса плотины должна быть проверена по возможным поверхностям сдвига с нахождением наиболее опасной призмой обрушения. Критерием устойчивости откосов плотины является соблюдение неравенства: где

F- Равнодействующая активных сил относительная оси поверхности сдвига

расчетное значение обобщенной несущей способности системы

коэф-т надежности по нагрузке

к-т ответственности сооружения

к-т сочетания нагрузок

к-т надежности по грунту

к-т условий работы

Для расчета устойчивости земляной плотины необходимо рассмотреть следующие случаи: Для низового откоса: 1) первый расчетный случай: в ВБ отметка НПУ. В теле плотины устанавливается фильтрация. В НБ отметку принимают мах возможной но не более 0,2Н где Н высота окоса НБ. 2) второй расчетный случай: при открытых водосбросах (без затворов) 3) третий расчетный случай: В ВБ отметка ФПУ, в НБ глубина принимается мах т.е соответствует ФПУ.

Расчет устойчивости низового откоса.

По методу круглоцилиндр поверхности графоаналитич способом.Метод В.В.Фандеева. из середины откоса проводятся 2 луча вертикаль и под углом 85 градусов. Затем радиусами R1 и R2 ограничивается криволинейный четырехугольник в котором и следует назначать центры кривых скольжения.

R1=K1∙Hпл R2=K2∙Hпл Радиус кривой скольжения рекомендуется принимать таким, чтобы кривая скольжения пересекала гребень и захватывала часть основания.

Область сдвига разбивается вертикальными плокостями на отсеки шириной b. Для удобства расчета b=0,1R. Отсеки номируются. R=(2-3,5)Hпл

Самый маленький из полученных коэффициентов( рассматриваются 3 случая) сравнивается с допустимым значением для данного вида плотины. Если он получился больше, то откос нужно сделать круче и заново пересчитать, а если меньше то откос сделать положе.