3. Определение коэффициента устойчивости откоса.

Определение коэффициента устойчивости выполняется по формуле (2.23), полученной из зависимости (2.21):

Расчетная формула для определения коэффициента устойчивости:

, (2.23)

где: F_t – сила трения, возникающая на подошве всего массива обрушения;

F_t = = 5 1965,15 89,937= 883698,478 Н ≈ 884 кH

F_s= = = 5 1965.15 57.52= 565177.14 Н ≈ 565 кН

F_c – сила сцепления массива обрушения;

здесь – длина i-го участка кривой обрушения, на котором удельное сцепление равно .

F_c= 21000*4.36 + 16800*82.03=1469664 H≈ 1469.664 кН

Ф₁ и Ф₂ – объемные фильтрационные силы.

ω_i – площадь фигуры, в центре тяжести которой приложена объемная сила, определяемая по схеме: ω₁ =521.177 м² ω₂=192.68 м²;

I_i – напорный градиент фильтрации

I₁ =

– падение кривой депрессии в пределах массива обрушения;

– длина падения кривой депрессии.

= 3.43

= = 0.15

B – ширина плотины по подошве;

l_др – ширина дренажа по подошве.

r₁ и r₂ – плечи сил Ф₁ и Ф₂ соответственно до вертикальной оси массива обрушения, определяемый по схеме: r₁ = 43.147 м и r₂ = 10.56 м.

= 1.12

Полученное значение коэффициента устойчивости должно удовлетворять условию:

, (2.24)

= 1,21

4. Вывод

Значение коэффициента устойчивости определяют при нескольких положениях вершины. При этом выбирают наименьшее значение.

При возможности проведения нескольких вариантов расчета в данном курсовом проекте, принимаем полученное значение .

Так как условия (2.24) не выполняется, то необходимо привести конструктивные меры по повышению устойчивости откоса. В данном случае применим комбинированный дренаж с целью понизить кривую депрессии, тем самым увеличить коэффициент устойчивости.

8. Определение осадка гребня плотины

Расчет осадки плотины ведутся методом послойного суммирования, при этом вычисляется стабилизированная осадка для заданной глубины сжимаемого слоя грунта основания, а при неограниченной мощности его расчет ведется для активной зоны. Расчет осадки выполняется как тела плотины, так и для основания.

Суммарная осадка тела и основания плотины принимается по выражению:

(2.25)

где – высота плотины.

С учетом осадки должен быть возведен строительный профиль плотины, отметка гребня которого в русловой части (месте наибольшей осадки) находится по формуле:

(2.26)

Осадка гребня плотины в местах ее боковых примыканий равна 0.

3. Проектирование водосброса

При грунтовых плотинах для пропуска расходов половодья и дождевых паводков во избежание переполнения водохранилища, для пропуска льда, шуги и мусора из внешнего бьефа в нижний устраиваю водосбросные сооружения.

1. Выбор и назначение трассы водосброса

В состав открытого берегового водосброса входят следующие сооружения:

- подводящий канал с ледозащитным устройствами,

- шлюз-регулятор или в водослив,

- сопрягающий (сбросной) канал,

- сопрягающее сооружение,

- концевое устройство водосброса,

- отводящий канал.

С точки зрения планового размещения трассы целесообразно соблюдать следующие рекомендации:

1. Протяженность трассы должна быть наименьшей.

2. Как правило, на ней должны отсутствовать, или, в случаях крайней необходимости, иметь место минимальное число поворотов.

3. Расстояние между концевой частью водосброса и подошвой низового откоса плотины не должно быть менее 20…50 м.

4. Выходящий из водосброса поток должен сопрягаться под возможно более острым углом с осью русла реки.

5. Трасса водосброса должна проходить перпендикулярно преимущественному направлению горизонталей берегового склона в нижнем бьефе.

6. Целесообразно, чтобы ось дороги по гребню грунтовой плотины в месте ее пересечения с водосбросом была перпендикулярна оси водосбросного тракта.

7. Трасса водосброса не должна пересекать форм рельефа с проявлением эрозионных явлений.

С точки зрения вышеперечисленных рекомендаций и технико-экономических показателей строительства рассмотрим возможные варианты трассы водосбросного тракта.

Варианты размещения трассы показаны на рисунке 3.1.

Вариант трассы П2 наиболее полно отвечает требованиям к водосбросу на данном этапе:

- трасса не имеет поворотов, что облегчает производство работ;

- трасса располагается в большинстве своем в выемках. При этом грунт из выемок возможно целесообразно укладывать в тело плотины;

- можно принять транзитную часть с одним уклоном, что проще в строительстве и эксплуатации;