Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Октября 2013 в 20:37, курсовая работа
Гидротехнические сооружения постоянно подвержены действию проточной или стоячей воды, оказывающей на это сооружение различное воздействие. Механическое воздействие-вода проявляется в разрушении материалов сооружений и грунтов в их основаниях. Биологическое действие-вода проявляется в разрушительном влиянии, живущих в воде и на подводных частях сооружения различных организмов, которые вызывают гниение древесины, зарастание трубопроводов, нарушение поверхностей сооружения.
Введение
1 Выбор створа плотины
2 Конструирование поперечного профиля плотины
3 Расчет фильтрации через однородную грунтовую плотину с дренажем при наличии воды в нижнем бьефе
4 Расчет осадки грунтов основания грунтовой плотины
5 Расчет устойчивости низового откоса грунтовой плотины
6 Шахтный водосброс
7 Водоспуски. Водовыпуски
8 Список использованных источников
9 Приложения
Значения напряжений σz, выраженных в долях от интенсивности нагрузки р, изменяющиеся по треугольнику, получаем для левого треугольника поперечного профиля σzл =0,37.
Для правого треугольника вычисляем отношения:
Значения напряжений σz, выраженных в долях от интенсивности нагрузки р, изменяющиеся по треугольнику, получаем для правого треугольника поперечного профиля σzпр =0,34.
Для средней части профиля вычисляем отношения:
Значения напряжений σz, выраженных в долях от интенсивности и равномерно распределенной нагрузки, получаем σz=0,61.
5. Определяем напряжение в точке С (на границе сжимаемого слоя), обусловленные воздействием элементарных фигур.
Напряжение от нагрузки левого треугольника:
Напряжение от нагрузки средней части:
Напряжение от нагрузки правого треугольника:
6. Полное напряжение в точке С определяется, как сумма отдельных трех нагрузок от левой, правой и центральной части:
7. В среднем грунте основания под гребнем плотины напряжение с учетом первоначального напряжения (ρнач) будет:
8. По компрессионной кривой при ρс=4,39 кг/см2 определяем средневзвешенный коэффициент пористости ε2=0,75
9. Величину полной осадки основания под гребнем плотины определяем по формуле:
На основании выполненных расчетов выполняется проверка достаточности высоты плотины и, при необходимости, увеличивается величина запаса высоты плотины.
Рисунок 4.1 - Компрессионные характеристики грунтов
Таблица 4.1 - Значения напряжений σz выраженные в долях от интенсивности р изменяющейся по треугольнику.
|
| |||||||||||
| -1.5 |
-1,6 |
-0,5 |
0 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1.0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
0,00 |
0.000 |
0,000 |
0,000 |
0.000 |
0,250 |
0,500 |
0,750 |
0,500 |
0,000 |
0,000 |
0 |
0,25 |
- |
- |
0,004 |
0.075 |
0,256 |
0,480 |
0.643 |
0,424 |
0,015 |
0,003 |
- |
0,50 |
0,002 |
0,003 |
0,023 |
0,127 |
0,263 |
0,410 |
0,477 |
0,353 |
0,056 |
0.017 |
0,003 |
0,75 |
0,006 |
0,016 |
0,042 |
0,153 |
0,248 |
0,335 |
0,361 |
0,293 |
0,108 |
0,024 |
0,009 |
1,0 |
0,014 |
0,025 |
0,061 |
0,159 |
0,223 |
0,275 |
0.279 |
0,241 |
0,129 |
0,045 |
0,013 |
1,5 |
0,020 |
0,048 |
0,096 |
0,145 |
0,178 |
0,200 |
0,202 |
0,185 |
0,124 |
0,082 |
0,041 |
2,00 |
0.033 |
0,061 |
0,092 |
0,127 |
0.146 |
0,155 |
0,163 |
0,153 |
0,108 |
0,069 |
0,050 |
3,00 |
0,500 |
0.064 |
0,080 |
0,096 |
0,103 |
0,104 |
0,108 |
0,104 |
0,090 |
0,071 |
0,050 |
4,00 |
0,051 |
0,060 |
0,067 |
0,075 |
0,078 |
0,085 |
0,082 |
0,075 |
0,073 |
0,060 |
0,049 |
5,00 |
0,047 |
0,052 |
0,057 |
0,059 |
0.062 |
0.063 |
0,063 |
0,065 |
0.061 |
0.051 |
0.047 |
6,00 |
0,041 |
0.041 |
0,050 |
0.051 |
0,052 |
0,053 |
0.055 |
0.053 |
0,50 |
0,050 |
0,045 |
Таблица 4.2 - Значения напряжений σz выраженные в долях от интенсивности равномерно распределённой нагрузки
| ||||||
| 0 |
0,25 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
0,00 |
1,00 |
1,00 |
0,50 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,25 |
0,96 |
0,90 |
0,50 |
0,02 |
0,00 |
0.00 |
0,50 |
0,82 |
0,74 |
0,48 |
0,08 |
0,02 |
0,00 |
0,75 |
0,67 |
0,61 |
0,45 |
0,15 |
0,04 |
0,00 |
1,00 |
0,55 |
0,51 |
0,41 |
0,19 |
0,07 |
0,02 |
1,25 |
0,46 |
0,44 |
0,37 |
0,20 |
0,10 |
0,03 |
1,50 |
0,40 |
0,38 |
0,33 |
0,21 |
О.П |
0,06 |
1,75 |
0,35 |
0,34 |
0,30 |
0,21 |
0,11 |
0,07 |
2,00 |
0,31 |
0,31 |
0,28 |
0,20 |
0,13 |
0,08 |
3,00 |
0,21 |
0,21 |
0,20 |
0,17 |
0,135 |
0,10 |
4,00 |
0,16 |
0,16 |
0.15 |
0,14 |
0,12 |
0,10 |
5,00 |
0,13 |
0,13 |
0,12 |
0,12 |
0,11 |
0.09 |
6,00 |
0,11 |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
- |
5 РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ
НИЗОВОГО ОТКОСА ГРУНТОВОЙ
Проверка устойчивости откоса
сводиться к определению
Расчет выполняется в условиях плоской задачи, то есть рассматривается отрезок плотины, длина которого равняется 1.
Грунт плотины выше кривой депрессии имеет естественную влажность, а ниже ее в насыщенном водой состоянии.
В соответствии со СНиПом 2.06.05-84 устойчивость откосов обеспечивается, если выполняется условие
где Кн – коэффициент надежности
m – коэффициент условия работы, m=1
n – коэффициент сочетания нагрузок, n=1
Расчетное значение Кн утверждены СНиП 2.06.01-86.
Таблица 5.1 – Зависимости Кн от класса сооружения.
Класс |
I |
II |
III |
IV |
Kн |
1,25 |
1,20 |
1,15 |
1,10 |
Наименьшее значение коэффициента устойчивости не должно превышать величины не более чем 10%.
Если это не обусловлено особенностями сооружения.
Если условия не удовлетворяют, необходимо внести соответствующие изменения в конструкцию или размеры сооружения.
Действующие силы определяются
в следующей
1.Строим прямоугольник ДЖЖ'Д'. Для построения из средины осредненного (линия А'В') откоса (точка Б) прочерчивается вертикаль и линия под углом 85º и затем вычисляем радиусы БД и БЖ и проводятся дуги ДД' и ЖЖ'.
БД = k1·Нпл
k1 = 0.75
БД = 0, 75·18,5=13,9 м;
БЖ = k2·Нпл.
k2 = 1,75
БЖ = 1,75·18,5=32,4 м
В секторе ДЖЖ'Д' выбираем центр скольжения О, из которого радиусом R очерчиваем кривую скольжения АГ с таким расчетом, чтобы она проходила между осью плотины и бровкой низового откоса плотины.
2.Делим массив откоса АА'В'ГА на вертикальные полосы шириной b= 0,1R=4,1. Разбивку полос начинаем с нулевой, которая располагается по обе стороны от вертикали, опущенной из точки О до пересечения с кривой скольжения АГ.
3.Для рассматриваемой полосы sinα равен ее порядковому номеру, поделенному на 10. Для полос, расположенных от нулевой полосы влево sinα – положительны; а для полос, расположенных вправо – отрицательны. При этом, для первой и последней полос sin α принимается в зависимости от доли полосы по отношению к полной ее ширине, например.
4.Вычисляется cos α формуле:
По оси полосы измеряются ее средние высоты: от поверхности откоса до линии депрессии для фунта плотины с естественной влажностью hес.пл, от линии депрессии до линии основания - грунт плотины насыщенный водой hнас.пл, от линии основания - высота насыщенных водой грунтов основания в пределах расчетного массива hнас.осн 1, hнас.осн 2, hнас.осн 3.
6.Приведенную высоту полосы определяем по формуле:
Значения объемного веса грунта принимаются по таблицам средних значений физико-механических характеристик грунтов оснований и тела плотины.
7.Выбор угла внутреннего трения φ и удельного сцепления с проводится также по таблицам средних значений физико-механических свойств грунтов оснований и тела плотины в зависимости от того, в какой области относительно кривой депрессии и в каком слое основания находится низ отсека полосы.
Для настоящего распределения грунтов тела плотины и основания выбраны характеристики, показанные в таблице 5.2.
Каждой области с выбранными φ и с вдоль кривой скольжения отвечает соответствующий центральный угол βi. Общая длина дуги кривой скольжения складывается из длин участков li:
Таблица 5.2 - К построению кривой скольжения
Наименование грунта |
Объемный вес, т/м3 |
Угол внутреннего трения |
Удельное сцепление, т/м | ||
γестеств |
γнасыщ |
φестеств |
φнасыщ | ||
|
Суглинок тела плотины |
1,9 |
1,0 |
21 |
15 |
2,0 |
Супесь основания |
1,6 |
1,1 |
27 |
20 |
0,3 |
Песок мелкий основания |
1,8 |
1,0 |
28 |
27 |
0,2 |
Глина основания |
2,0 |
1,1 |
20 |
12 |
2,0 |