Курсовой проект - Бетонная водосливная плотина на нескальном основании - файл n2.doc

приобрести
Курсовой проект - Бетонная водосливная плотина на нескальном основании
скачать (794.1 kb.)
Доступные файлы (4):
n1.lsp
n2.doc896kb.19.11.2011 17:58скачать
n3.bak
n4.dwg

n2.doc


МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра гидротехнических сооружений



Курсовой проект:

ВОДОСБРОСНАЯ ПЛОТИНА В СОСТАВЕ НИЗКОНАПОРНОГО И СРЕДНЕНАПОРНОГО ГИДРОУЗЛА




Факультет: ГСС

Курс: IV

Группа: 5

Выполнил:

Консультант: Бестужева А.С.

Москва 2010

Содержание


Условия района строительства.

Глава I. Гидравлические расчеты водосливной плотины.


1.1 Выбор удельного расхода на рисберме qрисб

1.2 Определение количества пролетов водосливной плотины

и выбор конструкции расчетной секции водослива

1.3 Определение отметки гребня водосливной плотины.

1.4 Расчет сопряжения бьефов за водосливной плотиной

Расчет маневрирования затворами

1.5 Расчет устойчивости водобойной плиты.

1.6 Определение длины и конструирование рисбермы, ковша, сопрягающих

сооружений
Глава II. Конструирование подземного контура водосливной плотины и его расчеты.

2.1 Выбор конструкции подземного контура

2.2 Фильтрационные расчеты


Глава III. Статический расчет водосливной плотины.

3.1 Сбор нагрузок, действующих на расчетную секцию плотины

3.2.1 Определение коэффициента запаса устойчивости по условию

недопущения плоского сдвига.

3.2.2. Расчет прочности и контактных напряжений.

Глава IV.Гидравлические расчеты пропуска строительных расходов.

4.1 Обоснование схемы пропуска строительных расходов

4.2 Перекрытие русла и расчеты отметки гребня банкета

перекрытия

4.3 Пропуска весеннего паводка в строительный период


Список используемой литературы.


Условия района строительства



Для проектирования комплексного гидроузла получены исходные данные: план в створе плотины, геологический разрез по створу плотины, характеристики грунтов основания и берегов, кривая расхода, расчетные расходы воды, отметки и .

Берега реки состоят из песка. В основании по всей ширине геологического разреза залегает пласт суглинка.
Физико-технические характеристики грунтов основания.

Грунт

Уд. вес частиц грунта,

Уд. вес сухого грунта

Угол внутреннего трения , є

Удельное сцепление ,

Коэффициент фильтрации ,

песок

26,8

16,5

30

0

2·10-3

супесь

27,0

17,0

18

12·10-3

3·10-7

Расчетные расходы воды эксплуатационного периода ().


Поверочный

Расчетный

ГЭС

Минимальный

4000

3100

1500

500


Расчетные расходы воды строительного периода ().


Максимальный

При перекрытии русла

780

315


Отметка нормального подпорного уровня – ;

Отметка уровня мертвого объема – ;

Толщина льда в водохранилище – ;

Назначение гидроузла – комплексный гидроузел;

Состав гидроузла – бетонная водосливная плотина, здание ГЭС, земляная плотина, шлюз.

Глава I. Гидравлический расчет водосливной плотины

1.1 Выбор удельного расхода на рисберме


Выбор удельного расхода через водосбросные и водопропускные сооружения осуществляется согласно:

  1. рекомендациям

  2. допустимым скоростям

Допустимые скорости доп – не размывающие скорости для грунтов, подстилающих рисберму.

В курсовом проекте грунтом, подстилающем рисберму является песок, поэтому принимаем не размывающую скорость доп= 2,5 (м/с).

Принимаем отметку поверхности воды на рисберме, равной отметке поверхности воды в реке в естественных условиях. И по кривой Q=f(H) находим отметку уровня воды в нижнем бьефе при расчетном расходе. Расчетный расход равен Qрасч = 3100м3/с, отметка нижнего бьефа равна НБ = 19,1м. Зная отметку дна реки дна = 5,5м, находим глубину потока в нижнем бьефе hнб = НБ – дна = 19,1– 5,5 = 13,6 м

Определяем удельный расход:

qрисб = доп  hнб = 2,5  13,6 = 34м2

Используя формулу удельного расхода Б.И. Студеничникова находим глубину ямы размыва:

, где

g = 9,81 м/с2, ускорение свободного падения;

d50 – эквивалентный диаметр агрегатов связных грунтов, зависящий от коэффициента пористости .

Для связных грунтов d50 определяется по dэкв

 = 1,15 - коэффициент неравномерности распределения удельного расхода, равный отношению максимального удельного расхода в данном сечении к среднему;

Кр = 1,15 коэффициент размывающей способности потока, зависящий от коэффициента кинетической энергии  и условия схода потока с рисбермы.

qрис - удельный расход на рисберме

dэкв =0,01



1,5· hнб =20,4< hяр <2,5· hнб =34



1.2 Определение количества пролетов водосливной плотины и

выбор конструкции расчетной секции водослива.
Выбор конструкции расчетной секции водосливной плотины

Ширина пролетов водосливной плотины может быть принята согласно стандартным значениям:

6,7,8,10,12,14,16,18,20,24 м.

Водосливная плотина представляет собой комплекс водосливных пролетов – секций.

Размеры секции водосливной плотины, фундаментная плита которой покоится на песчаных грунтах не должна превышать 40 м.



Расход, который должен быть пропущен через водослив, будет равен расчетному расходу минус расход, который пропускает здание ГЭС.

Qрасч =3100 м3

Qгэс = 1500 м3

Qвс = Qрасч – Qгэс = 3100 – 1500 = 1600 м3
Зная расход на водосливе, определяем ширину водосливного фронта.
Пусть qв/с = 1,2qрис = 1,234 = 40,8 м2


Принимаем nb=40 м

Согласно стандартным величинам пролетов водосливной плотины, принимаем пять пролетов n=5 по восемь м b=8 м.
Назначение размеров быков.

Толщина быков зависит от конструкции затворов и размеров перекрываемых водосливных отверстий, размеров и конструкций расположенных на них мостов и грузоподъемных механизмов.

n – ширина паза



m– глубина паза



Тогда

После определения количества пролетов, их ширины и назначения толщины быков необходимо проверить соответствие удельного расхода принятого ранее.



Уточняем

(найденный расход отличается от принятого ранее не более чем на - следовательно принимаем удельный расход, равный 31).


1.3 Определение отметки гребня водослива


Необходимо определить отметку порога водослива, запроектировать профиль водослива и решить вопрос о размещении затворов. В курсовом проекте используем водослив практического профиля, т.к. это позволяет уменьшить стоимость гидромеханического оборудования, размещенном на водосливе.

При проектировании профиля водосливного порога необходимо предусмотреть возможность размещения затворов. В данной работе проектируем оголовок с двумя затворами: рабочим и аварийно-ремонтным.

Отметка порога водослива назначается такой, чтобы при создаваемом напоре на пороге был возможен пропуск расчетного паводка при . Для этого используем универсальную формулу расхода водослива:
, где

m – коэффициент расхода водослива;

 – коэффициент бокового сжатия;

п – коэффициент учитывающий подтопление водослива.

b – ширина(суммарная ширина водосливных пролетов).

Для определения снижения коэффициента расхода за счет устройства горизонтальной вставки используем формулу:
, где

 = 0,3Н + гор, где - общая ширина вставки на водосливном пороге, включая горизонтальную вставку;

Для вычисления коэффициента бокового сжатия используем формулу:




где - высота водослива

- ширина потока до водослива
Расход для одного пролёта:




Методом последовательных приближений находим напор на водосливе и отметку гребня водослива.

Определяем скорость подхода воды к водосливу:



где - площадь попереч-ного сечения водохрани-лища в створе гидроузла.

Так как скорость меньше чем 0,5 м/с, то её можно не учитывать
1-е приближение: , ,





2-е приближение:

Горизонтальная вставка














3-е приближение:










Принимаем ,

.

Координаты Кригера- Офицерова H=7,34

ХН=1 м

ХН=6 м

УН=1 м

УН=6 м

X+?гор

0

0

0,126

0,92484

0

0,1

0,734

0,036

0,26424

0,734

0,2

1,468

0,007

0,05138

1,468

0,3

2,202

0

0

2,202

0,4

2,936

0,006

0,04404

3,736

0,5

3,67

0,027

0,19818

4,47

0,6

4,404

0,06

0,4404

5,204

0,7

5,138

0,1

0,734

5,938

0,8

5,872

0,146

1,07164

6,672

0,9

6,606

0,198

1,45332

7,406

1

7,34

0,256

1,87904

8,14

1,1

8,074

0,321

2,35614

8,874

1,2

8,808

0,394

2,89196

9,608

1,3

9,542

0,475

3,4865

10,342

1,4

10,276

0,564

4,13976

11,076

1,5

11,01

0,661

4,85174

11,81

1,6

11,744

0,764

5,60776

12,544

1,7

12,478

0,873

6,40782

13,278

1,8

13,212

0,987

7,24458

14,012

1,9

13,946

1,108

8,13272

14,746

2

14,68

1,235

9,0649

15,48

2,1

15,414

1,369

10,04846

16,214

2,2

16,148

1,508

11,06872

16,948

2,3

16,882

1,653

12,13302

17,682

2,4

17,616

1,894

13,90196

18,416

2,5

18,35

1,96

14,3864

19,15

2,6

19,084

2,122

15,57548

19,884

2,7

19,818

2,289

16,80126

20,618

2,8

20,552

2,462

18,07108

21,352

Нижнюю часть водосливной грани очерчиваем по дуге круга радиусом R. Величина этого радиуса назначается в зависимости от высоты плотины и напора на гребне водослива.


Определение форсированного подпорного уровня

Отметка ФПУ достигается при пропуске катастрофического расхода Qпов.

Расход на водосливе при пропуске катастрофического расхода:

, где

Qпов. – поверочный расход;

QГЭС – расход воды через здание ГЭС.


Первое приближение.

m=0,49; =1; п=1– характеристики при расчетном расходе




Второе приближение.
Для второго приближения необходимо уточнить только значение коэффициента m и  так как все параметры водослива сохраняются, меняется только напор.

Второе приближение, при m = 0.492, = 0.95, п = 1:





Hгреб

Q

m

e

b

?

B

P

6,979692

320

0,49

1

8

1

52

12,52031

7,345567

 

0,474003

0,957484

 

1

 

12,15443

7,340243

 

0,475033

0,956447

 

1

 

12,15976

7,340314

 

0,475019

0,956462

 

1

 

12,15969

ФПУ

 

 

 

 

 

 

 

9,398307

500

0,49

1

 

1

 

12,15976

9,674838

 

0,49218

0,953193

 

1

 

 

9,675501

 

0,492332

0,952801

 

1

 

 



1.4 Расчет сопряжения бьефов за водосливной плотиной при маневрировании затворами.
После возведения гидроузла нарушаются естественные условия прохождения паводков: они пропускаются через водопропускные сооружения, суммарная ширина которых обычно меньше ширины потока в русле реки, со скоростями значительно большими, чем скорость течения воды в естественных условиях.

Гашение энергии в основном происходит за счет турбулизации потока при образовании вихрей, соударении струй, при динамическом воздействии на препятствия и перемещения частиц грунта русла реки при процессах эрозии (размыва). Значительные потери энергии сбросного потока происходят в водоворотных зонах и, в частности, в гидравлическом прыжке, который является эффективным гасителем кинетической энергии, при этом часть энергии расходуется на колебания крепления, основания и на образование волн.

Условия работы крепления нижнего бьефа, предназначенного для защиты русла реки от размыва сбросным потоком на участке гашения его избыточной кинетической энергии, зависят в значительной мере от режима (вида) сопряжения потока с водной массой в нижнем бьефе.

Наиболее эффективное гашение энергии происходит при донном режиме сопряжения бьефов на участке донного гидравлического прыжка.

В ходе расчета выявляется, в каком случае возникает наиболее опасный случай сопряжения бьефов при маневрировании затворами.

Рассмотрим случаи:

1. центральный затвор открыт на ;

2. все затворы открыты на ;

3. центральный затвор открыт на , остальные на ;

4. все затворы открыты на ;

5. центральный затвор открыт полностью, остальные на ;

6. все затворы открыты полностью.

7.поверочный – все пролеты открыты и проходит

Для каждого из расчетных случаев следует определить, затоплен или отогнан прыжок. При этом необходимо учитывать влияние на положение прыжка пространственного растекания. Условие затопления гидравлического прыжка:



где - раздельная глубина прыжка в пространственных условиях;

- бытовая глубина в нижнем бьефе.



Определение расхода через один водосливной пролет при различных открываниях затвора.
Для определения расхода через водосливное отверстие используем формулу “истечения из-под щита”:

где - расход через один водосливной пролет при открытии затвора на высоту ;
- коэффициент вертикального сжатия струи;

- ширина водосливного пролета;

- коэффициент скорости.
Коэффициент вертикального сжатия струи определяем по формуле А.Д. Альтшуля:


где - относительное открытие затвора.


1. Один затвор открыт на a=0,25H=0,257,34=1,83 м



,  = 0,98



Сжатая глубина за водосливом определяем по формуле:


где - расход через прямоугольное отверстие шириной ;

- коэффициент скорости;

- полная энергия потока в верхнем бьефе;

- глубина воды в верхнем бьефе.

Т.к. скорость подхода , то

Расчет сжатой глубины проводим с помощью последовательных приближений. В первом приближении принимаем . Приближения необходимо проводить, пока значения двух приближений не сойдутся с точностью .





Первое приближение



Второе приближение



Третье приближение









Вторую сопряженную глубину в пространственных условиях определим путем умножения на коэффициент :

=1 для 2,4,6 случаев маневрирования затворами.

=0,62 для1,3,5 случаев маневрирования затворами.



hнб=f( QГЭС) =1500 м3/с; hнб =10,5м

hразд-hнб=4,27-10,5=-6,22м

Прыжок отогнан.

Таким же образом определяем отогнан ли прыжок в остальных случаях.


Результаты представлены в форме таблицы.



a

Q

q

hкр

hсж

h"

Kпр



h"пр-hб

 

1

1,835

98,47903

12,30988

2,570609

0,65322

6,892509

0,62

10,5

надвинут

-6,22664

2

1,835

98,47903

12,30988

2,570609

0,65322

6,892509

1

11,8

надвинут

-4,90749

3

3,67

182,5901

22,82377

3,879483

1,230109

9,147593

0,62

12

надвинут

-6,32849

4

3,67

182,5901

22,82377

3,879483

1,23011

9,147591

1

12,8

надвинут

-3,65241

5

7,34

323,6129

40,45161

5,681413

2,243266

11,71419

0,62

13

надвинут

-5,7372

6

7,34

323,6129

40,45161

5,681413

2,243266

11,71419

1

13,5

надвинут

-1,78581

7

9,64

487,0766

60,88458

7,461488

3,507246

13,73707

1

14,5

надвинут

-0,76293


выводы о необходимости водобойных устройств:
Т.к. в нашем случае во всех расчетных случаях прыжок оказался затопленным, то, следовательно, водобойное устройство не требуется. Ограничимся установкой гасителей в виде ряда шашек. Грань кубика гасителя 0,57=2м, устанавливаем один ряд по два гасителя на секцию, расстояние между ними 3,5 м.
В ходе расчета маневрирования затворами, мы выявляем для дальнейшего проектирования расчетный случай для назначения размеров водобойной плиты.

Берем наибольшую разницу , у нас это седьмой случай, где =10,23 м.
1.5 Расчет устойчивости водобойной плиты
Водобойная плита предназначена для крепления русла в зоне гидравлического прыжка. Ее выполняют в виде массивной армированной бетонной плиты. Плита водобоя под действующими на нее силами может всплыть, опрокинуться в сторону нижнего бьефа или сдвинуться.

Конструирование и расчеты водобойной плиты проводим для случая, когда наблюдается гидравлический прыжок максимальной высоты (расчетный случай 7).

2.6.1. Назначение размеров водобойной плиты:
Длину водобойной плиты назначается в зависимости от длины гидрав-лического прыжка:

принимаем:
Толщину водобойной плиты назначаем в размере:

Определение нагрузок, действующих на водобойную плиту:
Водобойная плита, находящаяся в зоне гидравлического прыжка, испытывает большие гидромеханические нагрузки. Они вызывают дефицит давления, под действием которого плита может потерять устойчивость.




Определим вес водобойной плиты (с учетом взвешивающего действия воды):



где , - соответственно удельные веса бетона и воды.

Ординату эпюры пульсационной составляющей:



Тогда значение силы вертикальной пульсационной составляющей гидродинамического давления равно:



Сила дефицита давления:

Сила фильтрационного противодавления находиться по формуле:



Горизонтальная составляющая реакции гасителя:



Горизонтальная составляющая пульсационного давления:



В курсовом проекте проводим проверку устойчивости водобойной плиты на опрокидывание.

Расчет устойчивости водобойной плиты на опрокидывание:
Расчет ведем в предположении, что поворот может произойти относительно нижнего ребра низовой грани плиты.





Условие выполняется.
1.6 Определение длины и конструирование рисбермы, ковша, сопрягающих сооружений.

За водобоем располагаются рисберма и концевое крепление.

Рисберма – это участок крепления русла расположенный за водобоем. На рисберме происходит уменьшение осредненных скоростей и пульсации скоростей. Рисберму выполняют в виде крепления, постепенно облегчающегося по течению. Обычно крепление устраивают из бетонных плит. Толщину плиты в начале рисбермы принимаем равной двум третям от толщины водобоя. Следующая плита рисбермы будет составлять две третьих от предыдущей.

Концевой участок рисбермы заглубляют с уклоном , в результате чего образуется ковш, предназначенный для защиты рисбермы от подмыва. За счет отсыпки в ковш камня уменьшаем его глубину.
Находим длину крепления русла за водосливом:



Длинна рисбермы L рисб = L кр –Lвп=111,9-49=62,9м

Проектируем плиты рисбермы:

Первая плита

Lпр1= 2/3 49 = 33м

tпр1= 2/3  4,9 = 3,3м

Вторая плита

Lпр2= 2/3  33 = 22м

tпр2= 2/3  3,3 = 2,2м

Третья плита

Lпр3= 2/3  22 = 15м

tпр3= 2/3  2,2 = 1,5м


Уточняем длину рисбермы:

Lрисб= Lпр1+ Lпр2+ Lпр3= 70м

Концевой участок рисбермы заглубляют с уклоном 1:3, в результате чего образуется ковш, предназначенный для защиты рисбермы от подмыва. За счет отсыпки в ковш камня уменьшаем его глубину. Глубина воды в ковше рассчитывается по методике Б.И. Студеничникова.


Глава II. Конструирование подземного контура водосливной плотины и его расчеты.

2.1 Выбор конструкции подземного контура


При проектировании подземного контура плотины надо решить задачи по удовлетворению нормативных требований по прочности и устойчивости основания, а также учесть условия и способ возведения.

В основании проектируемой плотины залегает нескальное основание (песок), следовательно, плотины будет иметь развитый в горизонтальном направлении подземный контур



Глиняный понур предназначен для развития непроницаемого подземного контура. Назначим длину понура 22 м. Толщина в верхнем конце 1,5 м, в нижнем 4,9 м. В начале понура конструктивно устанавливаем шпунт длиной 1,5 м.

Расчетные величины:

Lшп=4 м, - длина шпунта на короле;

l=26 м, - длина водонепроницаемой части флютбета;

Трасч дейст=8,7 м, - активная глубина фильтрации.

2.2 Фильтрационные расчеты.


Построение эпюры противофильтрационного давления производим методом коэффициентов сопротивления. Разработчиком данного метода является Р.Р. Чугаев. Согласно этому методу принятый подземный контур разбивается на вертикальные и горизонтальные элементы.

Потери напора при обтекании каждого элемента определяют по формуле: , где  - сумма коэффициентов сопротивления для всей рассматриваемой схемы.

Производим расчет коэффициентов сопротивления для каждого участка:

1)

2)

3)

4)



Потери напора на участке определяются по формуле:

Эпюра фильтрационного противодавления строится путем уменьшения напора в конце каждого из участков на величину его потерь напора.
Производим расчет потерь напора на каждом участке:

hвх=0,76 м;

hшп=6,08 м;

hгор=6,89 м;

hвых=0,76 м;

? h= hвх +hшп +hгор +hвых=0,76·2+6,08+6,89=14,49м


После конструирования подземного контура мы проверяем его на возможность нарушения фильтрационной прочности грунта основания. По СНиП критерием обеспечения общей фильтрационной прочности нескального основания является условие:


где - градиент на входе в дренаж;

- расчетное значение осредненного критического градиента напора для песка.

- условие выполняется.
Удельный фильтрационный расход может быть определен по формуле:



где Кф=210-4 м/с, - коэффициент фильтрации.





Глава III. Статические расчеты секции водосливной плотины.

Статические расчеты позволяют проверить, обеспечивается ли работоспособность выбранного профиля плотины по двум группам предельных состояний:

  1. по потери несущей способности основания и устойчивости сооружения;

  2. по недопустимым осадкам и смещениям.

В данном курсовом проекте мы решаем только две задачи:

    1. обеспечение устойчивости секции плотины на сдвиг;

    2. обеспечение допустимой неравномерности распределения вертикальных напряжений под подошвой фундамента (контактные напряжения), а следовательно осадок.

При этом производим расчет только для одного расчетного случая основного сочетания нагрузок эксплуатационного периода – при максимальном статическом напоре на сооружение.

Расчеты проводим для одной секции плотины.




3.1 Сбор действующих нагрузок на расчетную секцию плотины.





Обозначение

Сила, кН

Плечо до подошвы плотины, м

Плечо до суглинка,

м

моменты, кН∙м.

гор

вер

До подошвы

До суглинка

Вес водослива

 










 

 

G1

 

31353

0,85 

0,85 

26650

26650

Вес быка

 

 

 

 

 

 

Gбыка

 

42912

2,78

2,78

-129295,4 

 -129295,4

Вес воды на водосливе

 

 

 

 

 

 

V1

 

21194,8

10,05

10,05

-223008 

-223008

V2

 

2458

11,6

11,6

28512,8

 28512,8

Вес песка под плотиной










8156,4

0

0

0

0

Гидростатическое давление с Нб и гидростатическое давление с Вб

 

 

 




 

 

W1

20913,8

 

11,4

15,2

238416,8

307889,8

W2

8554

 

2,5

6,3

21385

52890,2

W3

-5390,6

 

3,3

7,1

-17790,3 

-38273,3

W4

3068,1

 

0

1,9



5829,4

Взвешивающее противодавление и фильтрационное противодавление

 

 

 




 

 

Wвз

 

-42670

0

0

0

0



 

-1452

14

14

20357

20357

Боковое давление грунта



















Епас

-1487/-4681




1,63

2,9

-2423,8

-13575,5

Еакт

496/1563




1,63

2,9

808,5

4533,3 

Сумма на контакте с песком/на контакте с сугл.

24077,2/

27145,3

53795,8/

61952,2







-36387,4

42510,3


3.2.1 Определение коэффициента запаса устойчивости по условию недопущения плоского сдвига.

Расчет устойчивости по схеме плоского сдвига в данном курсовом проекте производим по контакту подошвы плотины с песком и песка с суглинком.

Условие устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига имеет вид:


где , - расчетные значение соответственно обобщенных сдвигающих сил и сил предельного сопротивления сдвигу;

Величины сдвигающих сил и сил предельного сопротивления сдвигу определяются по формулам:




- сумма вертикальных составляющих расчетных нагрузок (включая противодавление);

, - коэффициент сдвига и удельное сцепление грунта по расчетной поверхности сдвига; ?=30о,с=0

- площадь горизонтальной проекции подошвы сооружения, в пределах которой учитывается сцепление;

- расчетное значение горизонтальной составляющей силы активного давления грунта;

- расчетное значение горизонтальной составляющей силы пассивного давления грунта;

, - суммы горизонтальных составляющих сдвигающих сил, действующих со стороны верховой и низовой граней сооружения.



Условие устойчивости по контакту подошвы плотины с песком



Условие устойчивости по контакту песка с суглинком



Условия выполняется!

3.2.2. Расчет прочности и контактных напряжений по контакту подошвы плотины и песка.





где ?Р – сумма вертикальных сил;

?M – сумма моментов;

F=– площадь подошвы фундамента секции;

В – ширина водосливного фронта.

L – ширина секции.



min= 140,9 кН/м2

max= 185,1 кН/м2

коэффициент неравномерности контактных напряжений, для песка допускается .

Для определения критического нормального напряжения воспользуемся формулой



где А=2,5 – экспериментальный коэффициент;

взв – удельный вес взвешенного в воде грунта;

В – ширина подошвы плотины;

 и с – параметры прочности грунта основания.

?кр=А·?взв·tg?·B+2c(1+tg?)=2,5·6,5·tg30°·30=281,46кПа

max= 185,1 кН/м2<кр= 281,46 кН/м2

Контактные напряжения не превосходят критических значений напряжений, поэтому сдвиг носит плоский характер.

Сооружение устойчиво по схеме плоского сдвига.

3.2.2. Расчет прочности и контактных напряжений по контакту песка с суглинком.





где ?Р – сумма вертикальных сил;

?M – сумма моментов;

F=– площадь подошвы фундамента секции;

В – ширина водосливного фронта.

L – ширина секции.



min= 159 кН/м2

max= 202,4 кН/м2

коэффициент неравномерности контактных напряжений, для суглинка допускается .

Для определения критического нормального напряжения воспользуемся формулой



где А=2,5 – экспериментальный коэффициент;

взв – удельный вес взвешенного в воде грунта;

В – ширина подошвы плотины;

 и с – параметры прочности грунта основания.

?кр=А·?взв·tg?·B+2c(1+tg?)=2,5·7·tg18°·30+31,92=205,17кПа

max= 202,4 кН/м2<кр= 205,17 кН/м2

Контактные напряжения не превосходят критических значений напряжений, поэтому сдвиг носит плоский характер.

Сооружение устойчиво по схеме плоского сдвига.




Глава IV. Гидравлические расчеты пропуска строительных расходов.

4.1 Обоснование схемы пропуска строительных расходов


В данном курсовом проекте используется русловая компоновка сооружений гидроузла. При данной компоновке сначала производится перекрытие половины русла, где происходит отрывка котлована и закладка фундамента. В этот период плотина возводится под защитой искусственной перемычки. Затем, после перекрытия второй половины русла, вода проходит через недостроенную плотину. Ее строительство в этот период проводим по методу «гребенки». По этому методу поочередно через часть пролетов плотины пропускается вода, а другие пролеты в это время строятся под защитой строительных затворов.

Целью расчета на пропуск строительных расходов является обеспечение пропуска без угрозы проводимому строительству.
4.2 Перекрытие русла и расчеты отметки гребня банкета перекрытия.
По формуле пропускной способности водослива:



где Qпер – расход при перекрытии русла, Qпер=315 м3/с,

n – количество работающих пролетов, n=3

b – ширина пролета, b=8 м

 - коэффициент скорости, принимаем =0,85

h=НБ (Qпер) - Дна,

h=8,9-5,5=3,4 м.



Из условия перекрытия:

Z  1 м, в нашем случае условие выполняется.



4.3. Пропуск весеннего паводка в строительный период.

Qпав=780 м3/с,

n – количество работающих пролетов, n=3,

b – ширина пролета, b=8 м,

 - коэффициент скорости, принимаем =0,85,

h=НБ (Qпав) - Дна,

h=12,2-5,5=6,7 м.




Список используемой литературы


  1. Методические указания к выполнению проекта водосбросной бетонной плотины в составе гидроузла на нескальном основании.

  2. Методические указания к оформлению курсовых и дипломных проектов

  3. Гидротехнические сооружения / Под ред. Л.Н. Рассказова. ч.1 и 2, М.: Стройиздат. 1996

  4. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М.: 1989.

  5. СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные. М., 1986.

  6. СНиП 2.06.04-82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые, и от судо). –М., 1983.

  7. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений. М., 1988.

  8. Справочник по гидравлическим расчетам /под ред. П.Г. Киселева. –М.: Энергия, 1974.





МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации