Курсовая работа: Бетонная водосбросная плотина

3.9 Конструкция береговых устоев

Лицевая грань устоев в пределах водослива делается аналогичной граням быков.

Береговой устой состоит из трех частей: вертикальной продольной стенки, параллельной быкам на всю длину водослива; верховой и низовой сопрягающих стенок.

Продольная вертикальная стенка объединяется с водосливной частью плотины в единую конструкцию. Отметка гребня вертикальной продольной стенки равна отметке верха быка.

Верховой и низовой открылки выполняются в виде уголковых подпорных стен. Продольная стенка отрезается от открылков конструктивными швами, которые в свою очередь разрезаются температурно-осадочными швами на секции длиной 10 м. Водонепроницаемость швов обеспечена при помощи гидроизоляционных шпонок. Верховые и низовые открылки расширяются в плане под углом 11о. Толщина открылков по верху – 0,5 м.

Фильтрация под плотиной является напорной.

На подошву плотины действуют взвешивающее и фильтрационное давление. Суммарное давление (противодавление) на подошву плотины вычисляется по формуле:

γ – удельный вес воды;

l=1 м – длина расчетной секции плотины;

Sвз, Sф – площадь эпюры взвешивающего и фильтрационного давления, соответственно;

α2 – коэффициент эффективной площади противодавления.

Фильтрационный расчет подземного контура плотин на нескальном основании выполняется по методу коэффициентов сопротивлений. Подземный контур приводится к расчетной схеме путем исключения различного рода деталей, существенно не влияющих на результаты расчета. Расчет выполняется на 1 погонный метр плотины.

Глубина активной зоны фильтрации определяется по зависимости:

 – при

l0 – длина горизонтальной проекции подземного контура;

S0 – длина вертикальной проекции подземного контура.

Так как Тд= ∞ > Т’ак=15,78 м, то Т’рас = Т’ак=15,78 м.

Схематизированный подземный контур разбивается на ряд участков, для которых вычисляются коэффициенты сопротивления.

1.  Плоский вход и уступ.

2.  Горизонтальный участок 1.

3.  Уступ.

4.  Горизонтальный участок 2.

Т. к. , то

5.  Шпунт.

6.  Горизонтальный участок 3.

Т. к. , то

7.  Уступ и плоский выход.

Сумма коэффициентов сопротивления всех участков контура

Потеря напора на каждом участке контура определяется по зависимости: , а каждая следующая ордината эпюры фильтрационного давления определяется путем вычитания из предыдущей ординаты потерь напора на рассматриваемом участке.

Фильтрационная прочность грунта будет обеспеченна при выполнении условия .

Контролирующий градиент: .

Допустимый градиент: .

5.1 Нагрузки и воздействия на плотину

В основное сочетание нагрузок входят: собственный вес плотины с учетом веса находящихся на ней постоянных устройств, гидростатическое, фильтрационное и волновое давления воды, активное давление грунта и давление наносов со стороны ВБ.

Нагрузки определяются для выделенной расчетной секции. Длина расчетной секции равна 1 м.

Собственный вес плотины находится путем разбивки поперечного профиля плотины на ряд элементов правильной формы, определения их объема и умножения на удельный вес бетона. Аналогично определяется пригрузка воды и грунта.

Гидростатическое давление воды определяется обычными методами гидравлики. Так сила гидростатического давления со стороны ВБ равна ;

Со стороны НБ – .

Для определения волнового давления необходимо знать расчетную высоту волны h в ВБ.

Высота волны 1%-й обеспеченности . k1%=2,1

 – средняя высота волны, которая зависит от безразмерных величин gt/Vw и gL/ Vw2.

Vw=19 м/с – расчетная скорость ветра на высоте 10 м над уровнем водоема.

L=6000 м – длина разгона волны.

Сила волнового давления равна

Активное давление грунта (гор. составляющая):

Давление наносов со стороны ВБ:

Сила взвешивающего давления:.

Сила фильтрационного давления:.

В соответствии со СНиП 2.06.06–85 коэффициенты надежности по нагрузке принимаются равными единице, следовательно, расчетные нагрузки будут нормативными.

5.2 Определение контактных напряжений

Определение нормальных напряжений на контакте бетонная плотина – основание необходимо для расчета прочности сооружения, а также оценки несущей способности основания.

Расчет удобно выполнять в табличной форме.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6