Определение толщины бетонной плиты для закрепления мокрого откоса плотины
РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАНИЯ
Задание 1. Определить диаметр пор первого слоя фильтра в плотине, удовлетворяющий условием недопущения отслаивания агрегатов частиц связного грунта, Dop , если заданы параметры φ, Ip , cos θ . (табл. 1).
Таблица 1
Варианты исходных данных к заданию №1
| № варианта | Параметры для расчета | ||
| φ | Ip | cos θ | |
| 1 | 0,2 | 0,17 | 0,13 |
| 2 | 0,57 | 0,12 | 0,43 |
| 3 | 0,3 | 0,31 | 0,24 |
| 4 | 0,65 | 0,2 | 0,14 |
| 5 | 0,52 | 0,29 | 0,5 |
| 6 | 0,25 | 0,34 | 0,26 |
| 7 | 0,34 | 0,48 | 0,47 |
| 8 | 0,73 | 0,4 | 0,21 |
| 9 | 0,42 | 0,14 | 0,3 |
| 10 | 0,1 | 0,26 | 0,62 |
| 11 | 0,27 | 0,15 | 0,16 |
| 12 | 0,37 | 0,41 | 0,49 |
| 13 | 0,62 | 0,18 | 0,28 |
| 14 | 0,54 | 0,22 | 0,19 |
| 15 | 0,75 | 0,11 | 0,22 |
Для условий недопущения отслаивания агрегатов частиц связного грунта в сооружениях I класса определяется диаметр пор первого слоя фильтра,
где ∑ сумма между направлениями силы тяжести и скорости фильтрации равна 4,32 см.
При допущении некоторого отслаивания агрегатов частиц связного грунта, не влияющего на его прочность, для сооружения II – IV классов и временных сооружений:
где ∑ сумма отслаивания агрегатов частиц связного грунта равна 2,72
Пористость грунта – это совокупный объем закрытых и открытых пор в единице его объема. Она определяется по формуле:
где m – объем минеральной части грунта; ρ d – плотность скелета грунта; ρ d – плотность минеральных частиц; e – коэффициент пористости.
Определение максимального диаметра фракции связного грунта
|
|
|
Задание 2. Определить максимальный диаметр фракции связного грунта в плотинах I класса Dmax , если известны ηф; γ1ф; D 10 ; D 60 . (табл. 2).
Таблица 2
Варианты исходных данных к заданию №2
| № варианта | Параметры для расчета | |||
| ηф | γф | D10, мм | D60, мм | |
| 1 | 4 | 2,2 | 1 | 2,4 |
| 2 | 12 | 1,6 | 1,4 | 3,0 |
| 3 | 6 | 2,7 | 0,6 | 1,3 |
| 4 | 11 | 1,7 | 2,2 | 4,2 |
| 5 | 17 | 1 | 0,8 | 1,6 |
| 6 | 2 | 2,6 | 2,6 | 4,7 |
| 7 | 23 | 2,9 | 0,1 | 0,6 |
| 8 | 29 | 1,5 | 2,7 | 3,7 |
| 9 | 7 | 0,7 | 0,3 | 0,8 |
| 10 | 41 | 1,4 | 0,3 | 0,9 |
| 11 | 24 | 1,8 | 1,2 | 2,6 |
| 12 | 33 | 2,1 | 0,7 | 2,8 |
| 13 | 3 | 1,8 | 1,6 | 2,3 |
| 14 | 9 | 0,3 | 2,9 | 4,6 |
| 15 | 27 | 1,3 | 0,2 | 0,3 |
Расчет длины понура
Задание 3. Вычислить максимальную длину понура, если толщина водопроницаемого слоя, если известны следующие величины: T в , δ , 
.
4. Таблица 3
Варианты исходных данных к заданию №3
| № варианта | Параметры для расчета | ||
| Тв |
| δ | |
| 1 | 2 | 0,2 | 1 |
| 2 | 3,1 | 0,1 | 2,45 |
| 3 | 0,5 | 0,35 | 2,2 |
| 4 | 2,3 | 0,4 | 3,65 |
| 5 | 0,43 | 0,3 | 1,8 |
| 6 | 1,2 | 0,8 | 3 |
| 7 | 3,5 | 0,6 | 2,6 |
| 8 | 2,7 | 0,45 | 1,75 |
| 9 | 2,4 | 0,9 | 2,7 |
| 10 | 1,6 | 0,8 | 1,3 |
| 11 | 2,9 | 0,4 | 2,8 |
| 12 | 2,2 | 0,7 | 1,6 |
| 13 | 1,9 | 0,95 | 2,34 |
| 14 | 0,9 | 1 | 3,0 |
| 15 | 3 | 0,8 | 1,5 |
Максимальную длину понура определяют по формуле:
|
|
|
где ∑ сумма максимальной длины понура равна 1.672.
Определение коэффициента фильтрации
Задание 4. Определить коэффициент фильтрации обратного фильтра плотины, если известны: φ1, υ , η ф , n г , k г. (табл. 4). Определить, удовлетворяет ли найденный коэффициент фильтрации условию водопроницаемости, если коэффициент фильтрации грунта при этом составляет 0,03. (табл. 4).
5. Таблица 4
Варианты исходных данных к заданию №4
| № варианта | Параметры для расчета | ||||
| φ1 | υ | ηф | nг | kг | |
| 1 | 0,2 | 11 | 0,12 | 0,023 | |
| 2 | 0,43 | 6 | 0,3 | 0,01 | |
| 3 | 0,26 | 26 | 0,16 | 0,062 | |
| 4 | 0,1 | 13 | 0,23 | 0,04 | |
| 5 | 0,34 | 17 | 0,5 | 0,055 | |
| 6 | 0,62 | 28 | 0,37 | 0,017 | |
| 7 | 0,4 | 16 | 0,72 | 0,067 | |
| 8 | 0,7 | 24 | 0,27 | 0,021 | |
| 9 | 0,28 | 19 | 0,18 | 0,058 | |
| 10 | 0,16 | 30 | 0,43 | 0,027 | |
| 11 | 0,14 | 22 | 0,39 | 0,05 | |
| 12 | 0,22 | 11 | 0,61 | 0,02 | |
| 13 | 0,37 | 9 | 0,2 | 0,06 | |
| 14 | 0,18 | 20 | 0,29 | 0,047 | |
| 15 | 0,35 | 0.2060 | 18 | 0,45 | 0,03 |
Определяется коэффициент фильтрации фильтра по формуле:
,
где ∑ сумма коэффициент фильтрации фильтра равна 6.77
где 
– кинематический коэффициент вязкости воды, см2/с; 
– коэффициент, учитывающий форму и шероховатость фракций грунта: для песчано-гравийно-галечниковых грунтов = 1, для щебеночных грунтов = 0,35 – 0,4.
|
|
|
где ∑ сумма грунта равна 0.3119
Определим коэффициент фильтрации фильтра по условию водопроницаемости по условию:
где kф – коэффициент фильтрации грунта равен 0,108 не удовлетворяющий условиям водопроницаемости.
Расчет суффозионности грунта
Задание 5. Дать определение понятия суффозионности грунта. Привести суффозионности и дать их характеристики. Оценить суффозионность (или несуффозионность) грунта по заданным исходным данным согласно варианту (табл. 5)
6. Таблица 5
7. Исходные данные для расчета суффозионности грунта
| № варианта | Параметры для расчета | |||||
| Пористость грунта, n, % | Коэф. разнозернистости, η | d60, мм | d 10 , мм | d 31 , мм | d 17 , мм | |
| 1 | 15 | 20 | 0,2 | 0,1 | 0,15 | 0,05 |
| 2 | 13 | 14 | 0,3 | 0,12 | 0,25 | 0,01 |
| 3 | 12 | 9 | 0,24 | 0,14 | 0,12 | 0,07 |
| 4 | 3 | 1 | 0,38 | 0,16 | 0,24 | 0,04 |
| 5 | 17 | 13 | 0,5 | 0,34 | 0,42 | 0,06 |
| 6 | 22 | 18 | 0,34 | 0,13 | 0,26 | 0,022 |
| 7 | 16 | 15 | 0,4 | 0,16 | 0,22 | 0,093 |
| 8 | 7 | 5 | 0,26 | 0,09 | 0,13 | 0,08 |
| 9 | 15 | 11 | 0,43 | 0,14 | 0,27 | 0,045 |
| 10 | 18 | 12 | 0,38 | 0,08 | 0,17 | 0,02 |
| 11 | 11 | 9 | 0,54 | 0,14 | 0,28 | 0,09 |
| 12 | 6 | 4 | 0,46 | 0,11 | 0,18 | 0,05 |
| 13 | 12 | 8 | 0,36 | 0,017 | 0,14 | 0,083 |
| 14 | 4 | 2 | 0,48 | 0,18 | 0,31 | 0,06 |
| 15 | 20 | 16 | 0,28 | 0,03 | 0,11 | 0,085 |
Суффозия – изменение гранулометрического состава и структуры грунта вследствие перемещения фильтрационным потоком внутри грунта мелких частиц или их выноса; или растворение содержащихся в грунте водорастворимых солей или их вымыва, в результате чего возможно нарушение его прочности и устойчивости. Различают следующие виды суффозии: механическую и химическую. Нами рассматривается только механическая суффозия.
|
|
|
Механическая суффозия – перемещение внутри грунта и вынос мелких частиц из его толщи вследствие воздействия фильтрационного потока.
Внутренняя механическая суффозия – перемещение фильтрационным потоком внутри грунта мелких его частиц.
Внешняя механическая суффозия – вынос фильтрационным потоком мелких частиц из контактной области грунта.
Опасная механическая суффозия – перемещение и вынос фильтрационным потоком мелких частиц грунта и частиц скелета грунта в таком количестве, при котором нарушается прочность и устойчивость его.
Кольматаж – отложение в порах грунта мелких частиц, несомых фильтрационным потоком.
Суффозионный грунт – грунт, в котором может происходить и развиваться механическая суффозия при скоростях фильтрации, превышающих критические.
Не суффозионный грунт – грунт, в котором механическая суффозия невозможна.
Оценка суффозионности (или не суффозионности) грунта производится по максимальному диаметру фильтрационного хода в грунте 
и минимальному диаметру частиц грунта 
.
Определим по формуле:
где оценка суффозионности равна 0,564
Грунт считается несуффозионным т.к меньше 
Для устройства обратных фильтров применяются лишь несвязные естественные или искусственные грунты твердых и плотных каменных пород, не содержащие водорастворимых солей. Обратные фильтры рекомендуется устраивать из не суффозионного грунта, что исключает опасность выноса мелких частиц грунта из фильтра.
Определение толщины бетонной плиты для закрепления мокрого откоса плотины
Задание 6. Определить толщину бетонной плиты, δпл, применяемой для закрепления мокрого откоса плотины, подверженного воздействию волн, если используются сборные плиты, плотность бетонной плиты; длина волны; длина плиты; коэффициент заложения откоса (табл. 6)
Таблица 6
Варианты исходных данных к заданию №6
| № варианта | Параметры для расчета | |||
| ρпл, т/м3 | λ, м | β, м | m | |
| 1 | 4,2 | 9 | 7 | 0,2 |
| 2 | 1,69 | 3,5 | 2,2 | 0,65 |
| 3 | 1,94 | 4,6 | 3,4 | 0,91 |
| 4 | 2,25 | 5,2 | 4,1 | 1 |
| 5 | 3,46 | 8,95 | 7,65 | 0,42 |
| 6 | 1,6 | 7,18 | 5,2 | 0,97 |
| 7 | 2,78 | 10 | 8,5 | 0,72 |
| 8 | 3,38 | 2,5 | 1,3 | 0,68 |
| 9 | 4,17 | 4,95 | 3,75 | 1,1 |
| 10 | 2,84 | 7 | 6,2 | 0,29 |
| 11 | 1,8 | 8,5 | 6,7 | 0,83 |
| 12 | 3,21 | 6,52 | 4,4 | 0,75 |
| 13 | 2,5 | 3 | 2,6 | 0,46 |
| 14 | 3,41 | 6,5 | 3,25 | 0,83 |
| 15 | 3,35 | 5 | 4 | 0,3 |
Бетонные и железобетонные плиты определяются по формуле:
где ∑ сумма толщины бетонной плиты равна 0,467
При проектировании плотин для создания ландшафтных водоемов мокрый откос закрепляют, как правило, природными материалами. В этом случае расчет толщины бетонной плиты может служить ориентиром для подбора крепления иного типа.
Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 88; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!