Определение ширины гребня плотины
Гребень плотины - верх тела плотины. Высотное положение гребня плотины определяется отметкой на его оси.
Ось гребня плотины - линия, проходящая на равном расстоянии от теоретических линий пересечения верхового и низового откосов плотины с горизонтальной плоскостью на высоте гребня плотины. На практике ось гребня плотины часто совпадает с осью дороги, ведущей по гребню.
Длина по гребню водохранилищной плотины - расстояние по оси гребня водохранилищной плотины между местами ее примыканий к берегу водотока или склонам долины.
Парапет - в гидрологии - стенка с напорной стороны гребня плотины для защиты его от всплесков и перелива волн.
Превышение гребня плотины - расстояние по вертикали от отметки гребня плотины до максимального подпорного уровня воды.
Ширина по гребню плотины - расстояние между теоретическими линиями пересечения верхового и низового откосов плотины с горизонтальной плоскостью на высоте гребня.
Гребень плотины обычно используется для устройства автомобильной или железной дороги, размеры которых назначают, руководствуясь требованиями соответствующих нормативных документов.
Основные параметры гребня плотины при устройстве на нем автомобильной дороги приведены в табл. 2
Таблица 2
| Категория дороги | Ширина, м |
| проезжей части | обочин | разделительной полосы | гребня плотины | |
| I | 15,0 | 3,75 | 5,0 | 27,5 |
| II | 7,5 | 3,75 | 15,0 | |
| III | 7,0 | 2,5 | 12,0 | |
| IV | 6,0 | 2,0 | 10,0 | |
| V | 4,5 | 1,75 | 8,0 |
|
|
|
Как следует из таблицы при устройстве по гребню автомобильной дороги II категории ширина его должна быть не менее 15 м.
Для отвода поверхностных вод гребню плотины придается поперечный уклон, а на обочинах устраиваются ливнестоки.
Покрытие проезжей части автодороги выбирается в зависимости от ее категории и укладывается на подготовку из гравийно-песчаного или щебеночного грунта. Если гребень плотины сложен из глинистых грунтов, то для его защиты от промерзания укладывается слой несвязного (песчаного) грунта, толщина которого, включая и покрытие гребня, должна быть не менее глубины промерзания грунта в районе строительства. В сейсмических районах ширину гребня плотины и его превышение над расчетным уровнем воды обычно назначают несколько большим, чем при нормальных условиях эксплуатации, имея в виду возможность дополнительной осадки сооружения при сейсмических воздействиях, а в особых случаях возможность образования волны при обвалах береговых массивов грунта в водохранилище.
В пределах обочин устанавливается ограждение в виде бетонных столбиков. Со стороны верхнего бьефа может устраиваться сплошной волнозащитный парапет.
|
|
|
КРЕПЛЕНИЕ ОТКОСОВ
Откосы, принятые при конструировании поперечного профиля плотин, подвергаются поверочному расчету на статическую устойчивость. На основании расчетов определяется коэффициент устойчивости, значение которого должно быть больше единицы.
Необходимость иметь запас обусловливается в общем случае тремя обстоятельствами:
1) неполным соответствием натуре той, обычно несколько условной модели, которую берут в основу вывода расчетных зависимостей, необходимых для определения искомых параметров;
2) неточностью методов расчета;
3) неточностью численного значения исходных параметров, т. е. различных величин, которыми задаются для расчета при помощи намеченной расчетной схемы сооружения.
Для расчета устойчивости откосов существует ряд методов, которые можно подразделить на аналитические, графические и графоаналитические.
Аналитические методы построены на строгой математической оценке явления взаимодействия сил и с этой стороны являются наиболее совершенными. Вместе с тем сопоставление результатов расчета, полученных аналитическим методом, с другими приближенными методами дает расхождение весьма незначительное. Сложность формул и трудоемкость вычислительных операций ограничивают применение аналитических методов.
|
|
|
Графический метод расчета устойчивости откосов требует особо тщательного исполнения расчетных построений, при этом возникают трудности, связанные с графическим определением направления и приложения сил. Точность этого метода небольшая, в силу чего им мало пользуются в проектной практике.
Выбор заложения (крутизны) откосов плотины производится на основе опыта строительства и эксплуатации аналогичных сооружений с учетом физико-механических характеристик грунтов тела плотины и основания, действующих на откосы сил, высоты плотины, методов производства работ по возведению плотины и условий ее эксплуатации. Назначенные заложения откосов затем проверяются расчетами статической устойчивости и при необходимости корректируются.
Ориентировочные значения заложений откосов земляных плотин из глинистых и песчаных грунтов при наличии в основании грунтов с прочностью, не меньшей, чем в теле плотины, приведены в табл. 3.
Таблица 3
| Высота плотины, м | Заложение откосов | |
| верхового | низового | |
| 15… 50 | 3,0… 4,0 | 2,5… 4,0 |
|
|
|
Приведенные в табл. 3 данные относятся к средним по высоте значениям заложения откосов. В высоких плотинах откосы могут иметь переменное заложение, увеличивающееся сверху вниз, что позволяет запроектировать более экономичный профиль плотины, обеспечивая устойчивость его откосов.
На откосах высоких и средней высоты плотин устраиваются бермы. На верховом откосе бермы устраиваются в конце основного крепления, создавая ему необходимый упор и обеспечивая возможность его осмотра и ремонта, и в местах изменения заложения откоса. На низовом откосе бермы служат для сбора и отвода дождевых и талых потоков, предохраняя тем самым низовой откос от размыва, а также для обеспечения проезда в период строительства плотины. Иногда по бермам низового откоса могут прокладываться автомобильные или железные дороги. Как правило, бермы устраивают в местах изменения заложения откоса и сопряжения тела плотины со строительными перемычками. Расстояние между бермами по высоте плотины принимается равным 10...15 м.
Ширина бермы назначается не менее 3 м, если по ней предусматривается проезд, и не менее 1...2 м, если проезд не предусмотрен.
На внутренней стороне бермы устраивается кювет, служащий для сбора и организованного отвода дождевых и талых вод.
Крепления откосов.
Откосы земляных плотин подвержены разрушающим воздействиям ветровых волн, течений воды, льда, атмосферных осадков и т.д. Для предотвращения их разрушения предусматриваются соответствующие виды креплений.
Крепление верховных откосов плотин для защиты их от разрушения волнами выполняют из бетонных и железобетонных плит, камня и асфальтобетона.
В нашем случае для защиты верхового откоса земляной плотины от разрушающих воздействий ветра, волн, льда, течение воды, атмосферных осадков и др. факторов применяются бетонные плиты. Крепление из бетонных плит можно осуществлять при любых параметрах волн, возникающих на внутренних водоемах.
Монолитные железобетонные плиты используются для крепления откосов плотин на крупных водохранилищах при высоте волны до 4 м. Швы между плитами могут быть открытыми или закрытыми с уплотнениями в виде резиновых диафрагм, просмоленных деревянных или железобетонных досок. Сборные железобетонные плиты имеют размеры в плане от 1,5 х 1,5 м до 5 х 5 м в зависимости от условий их транспортировки и удобства укладки на откос. В процессе укладки плиты омоноличиваются в секции размером в плане 20х20 м и более. Применяются они обычно при высоте волны до 2,5...3 м.
Примем стандартное значение каждой из плит 1,5 х 1,5 м, тогда толщина монолитных железобетонных tп = 0,12м.
Для сборных плит толщину принимаем на 15% больше, то есть t = 0,13м.
При толщине 8…20 см плиты изготавливаются на полигонах размерами от 1,5 х 1,5м до 5 х 5м и затем доставляют к месту сборки и укладывают на откосе на сплошном обратном фильтре с шарнирным соединением друг с другом. Все виды креплений верхового откоса плотины укладываются на подготовку в виде обратного фильтра, материал, число слоев и толщина которого выбирается в зависимости от грунта откоса и наличия местных строительных материалов.
Обратный фильтр под каменной наброской и плитами с открытыми швами может состоять из одного слоя разнозернистых материалов или двух слоев материалов с различными по крупности частицами, а также из искусственных водопроницаемых материалов (стекловолокна, минеральной ваты и др.). Под плитами с закрытыми швами, как правило, укладывается однослойный обратный фильтр. Минимальная толщина подготовки 35 см.
Крепление верхового откоса плотины подразделяется на основное (в зоне наиболее интенсивного волнового и ледового воздействий) и облегченное, располагаемое ниже основного крепления.
Верхней границей основного крепления, как правило, является гребень плотины. Нижняя граница основного крепления принимается на отметке, заглубленной на величину Нкр = 2h1% под минимальный уровень воды в водохранилище (УМО). Нижняя граница облегченного крепления принимается на отметке, где донные волновые скорости не превышают размывающих скоростей для грунта откоса плотины. Ориентировочно нижнюю границу облегченного крепления можно принимать на отметке, заглубленной на величину Нкр под нижнюю границу основного крепления.
Часть низового откоса земляных плотин, подверженная воздействию льда и волн со стороны нижнего бьефа, крепится аналогично верховому. Остальная часть низового откоса защищается от разрушения атмосферными осадками, либо посевом трав по слою растительного грунта толщиной 0,2...0,3 м, либо отсыпкой гравия или щебня толщиной 0,2 м.
3. ПОДБОР ДРЕНАЖНОГО УСТРОЙСТВА
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!