23.(61).Нагрузки и воздействия на гтс.

П ри проектировании ГТС различают постоянные и временные нагрузки, а так же воздействия вод.

Постоянными наз. Нагрузки, действующие в приделах нормативов постоянно в течении всего периода эксплуа­тации. Временными наз. нагрузки, которые в отдельные периоды времени могут отсутство­вать. К ним относятся длительные, кратковременные и особые.

Различают физ.- хим. , биологическое, механическое воздействия на ГТС.

Физ- хим. Воздействия могут вызывать коррозию метал­лических конструкций, разрушение бетона, суффозию и тд.

Биологические воздействия определяются жизнедея­тельностью водных микроорганизмов, что приводит к гниению деревянных конструкций, зарастанию полости трубопровода.

Механическое воздействие проявляется в статическом и динамиче­ском воздействии воды.

G₁-собственный вес плотины; G₂-нагрузка от транспорта;

G₃- прегрузка на боковую грань со стороны ВБ;W_л-давление от льда; W_н- давление от наносов; W_ф- фильт­рационное давление. Постоянные нагрузки включают собственный вес соору­жения G₁,вес вспомогательногои основного оборудова­ния, а также гидростатиче­ское давление со стороны ВБ

, -объёмная масса воды. .

Противодавление воды: , где - взвешивающее давление воды. , - ширина подошвы основа­ния плотины.

Временные длительные определяются действием наносов, кратко­временные включают действия льда, ветра, нагрузку от транспорта.

При расчёте ГТС важным является установление сочета­ния нагру­зок. Выбор расчётного сочетания зависит от класса капитальностей сооружений. Различают основное и особое сочетания. Основное вкл. постоянные, времен­ные длительные и кратковременные. Особое вкл. посто­янные, временные длительные, отдельные, кратковре­менные и одну из особых нагрузок.

25. Гидромеханические методы расчета фильтрации и фильтрационные деформации грунтов.

Способы построения гидродинамических сеток. С помощью гидродинамической сетки (рис. 1.8) можно определить все параметры фильтрационного потока – напоры, гидравлические градиенты, скорости и расходы. Достоинство сеток состоит в том, что вычисление всех параметров просто и, что очень существенно, их можно определить в любой заданной точке области фильтрации.

Р ис. 1.8. Гидродинамическая сетка:

1, 2 – линия токов и равных напоров; 3 – лента расхода; 4 – пояс давления; 5, 6 – эпюры фильтрационного противодавления и выходных градиентов фильтрационного потока в нижний бьеф, построенные по гидродинамической сетке; 7 – водоупор

Гидродинамические сетки можно построить по уравнениям для простых очертаний подземного контура, экспериментально, на приборе ЭГДА и приближенно графически.

При построении гидродинамической сетки методом ЭГДА используется аналогия между движением грунтового потока в пористой среде и движением электрического тока в токопроводящей среде. При соблюдении граничных условий гидродинамические сетки фильтрационного и электрического потоков будут одинаковы.

В основу графического построения гидродинамической сетки положена ортогональность, непрерывность и плавность линий тока и равного напора.

При графическом построении гидродинамической сетки необходимо соблюдать следующие основные требования:

1. Линии токов и линии равных напоров должны пересекаться под прямыми углами (быть ортогональными), т.е. касательные проведенные к линиям тока и линиям равных напоров в точках их пересечения должны быть перпендикулярны;

2. Линии равных напоров в точках примыкания к контуру сооружения и к линии водоупора должны быть ортогональны;

3. Линии токов в точках примыкания к линиям дна верхнего и нижнего бьефов должны быть также ортогональны;

4. Сетка движения должна быть образована криволинейными квадратами или прямоугольниками.

Сетку строят на чертеже в масштабе. Область фильтрации делят на число лент расхода и проводят линии токов. Затем строят криволинейные ячейки сетки – квадраты с принятым соотношением ΔS/Δl и одновременно корректируют положение линий токов. Вблизи уступа или шпунтовой стенки (в особых областях) подземного контура ячейки сетки будут не криволинейными квадратами, а многоугольниками (см. рис. 1.8).

Если фактический водоупор залегает глубоко, при построении гидродинамической сетки принимают условный водоупор на глубине Т = 2,5 l_o, где l_o – горизонтальная проекция водонепроницаемой части флютбета.

. Фильтрационные деформации проявляются в виде: выпора, механической суффозии, выщелачивания, размыва мелкозернистого грунта продольной фильтрацией на контакте с трещиноватыми породами и крупнозернистыми грунтами, размыва грунтового противофильтрационного элемента фильтрацией по трещинам, образовавшихся в нем в результате неравномерных осадок, смещений, а также отслаивания агрегатов связного грунта. Предельно допустимые значения фильтрационных деформаций плотин и их оснований зависят от типа деформации.