Сопряжение тела плотины с основанием, берегами, и бетонными сооружениями

Контакт между земляной плотиной и основанием наиболее опасен с точки зрения фильтрации, поэтому сопряжение тела плотины с основанием и берегами должно быть выполнено таким образом, чтобы:

исключить возможность фильтрационных деформаций грунта тела плотины и основания;

обеспечить статическую устойчивость сооружения;

снизить фильтрационные потери из водохранилища до допустимых пределов.

Для обеспечения надежного контакта тела плотины с основанием предусматриваются следующие мероприятия:

При нескальном основании вырубается лес и кустарник, выкорчевываются пни, удаляется верхний растительный слой грунта, пронизанный корнями деревьев и кустарников, толщиной 0,3...0,5 м, а также удаляются грунты, содержащие значительное количество органических включений и солей, легко растворимых водой. Сопряжение экрана с водонепроницаемым основанием выполняется в виде зуба.

Сопряжение тела плотины с берегами осуществляется по наклонным плоскостям, при планировке которых по возможности следует избегать резких переломов. При крутых берегах, имеющих нависающие участки и уступы, они должны быть сглажены, а поверхность выровнена бетоном. Отдельные впадины могут быть заполнены уплотненным грунтом. В пределах примыкания противофильтрационных элементов и переходных зон к береговым склонам крутизна отдельных участков не должна превышать 75°.

Для обеспечения хорошего контакта грунта тела плотины с бетонными сооружениями (плотины, береговые водосбросы, судоходные шлюзы, здание ГЭС и т. д.) их примыкающим поверхностям придается уклон в сторону земляной плотины не более чем 10:1. Грунт в контактной зоне уплотняется особенно тщательно с помощью пневмотрамбовок или трамбующих плит. При этом глинистые грунты рекомендуется укладывать с влажностью на 1 …3 % выше оптимальной.

 

Фильтрационные расчеты

 

Расчеты выполняются для двух поперечных сечений плотины с различными конструкциями дренажных устройств: в русле (максимальная высота плотины и наличие воды в НБ) и на пойме (при отсутствии воды в НБ). В качестве расчетных уровней воды принимаются: в верхнем бьефе - НПУ; в нижнем бьефе (для руслового сечения) - максимально возможный уровень, но не более 0,2 Н_пл (Н_пл - высота плотины), т.к. результаты фильтрационных расчетов в дальнейшем будут использоваться для проверки устойчивости откосов плотины.

В ручную выполняется расчет только для поперечного сечения плотины в русле реки. Расчет поперечного сечения на пойме (с трубчатым дренажем) выполняется на ЭВМ.

Исходные данные:

Н₁=14 м.k_Т=10^-3 м/сm₁=3,0δ_э=2,1 м.

Н₂=3,5 м.k_ос=10^-3 м/сm₂=2,5δ_п=2 м.

k_э=10^-7 м/сm₁^’=1,0.

к_п=10^-7 м/с

 

,

;

 

 

Таблица 2. Координаты кривой депрессии:

x, м.	hx, м.
0	26,62
5	26,25
10	25,87
20	25,09
25	24,69
30	24,28
35	23,87
40	23,45

Расчет устойчивости откосов

 

Целью расчета является определение минимальных коэффициентов запаса устойчивости откосов для запроектированного поперечного профиля плотины при известных уровнях воды в верхнем и нижнем бьефах и физико-механических свойствах грунтов. Найденный минимальный коэффициент должен быть равным или большим (но не более чем на 10%) допустимого коэффициента запаса устойчивости откоса для III класса капитальности сооружения (γ_n = 1,15).