Осадки грунта плотин во времени

Рассеивание порового давления консолидации () приводит к сжатию грунта, т. е. появлению осадок во времени. Осадки, которые наблюдаются в сооружении после окончания строительства, называются эксплуатационными.

Обычно рассматривают эксплуатационные осадки на момент времени . Осадки глинистых элементов плотины происходят не только за счет оттока воды из грунта, но и за счет ползучести скелета (его вязких свойств), однако величины этих осадок сравнительно малы и возможна оценка осадок в ядрах только за счет фильтрационной консолидации ядра

                            ,                       (14,24)

где  - осадка за период времени по расчетной вертикали;  - мощность сжимаемого элементарного слоя грунта;  -порядковый номер элементарного слоя, возведенного к моменту времени , если определяется осадка в процессе строительства, в эксплуатационном случае - это последний номер слоя;  - коэффициенты пористости грунта, определяемые по компрессионной кривой в зависимости от величин сжимающих напряжений  и  в скелете грунта на уровне слоя i в соответствующие моменты времени  и .

Технология расчета проста и сводится к следующему. 1. Сооружение (однородная плотина, ядро или экран) разбивается на k слоев толщиной. Обычно толщина слоев одинаковая. 2. В каждом слое і определяется значение  в момент  (к примеру на конец строительного периода) и ему соответствующее значение  по связи  компрессионной зависимости. 3. В каждом слое i устанавливается  на момент  и соответствующее .

Если  (рис. 14.17, в), то , так как в последующее время  будет расти, и осадка за счет консолидации прекратится. Графики, аналогичные приведенному, для определения времени консолидации необходимо строить относительно каждого слоя. Решая задачу приближенно, обычно принимают, что процесс рассеивания  не прекращается и при . При  . 4. Величина  подсчитывается по (14.24).

Величина вертикальных осадок в эксплуатационный период обычно не превышает 1% от высоты, но встречаются случаи, когда  достигает 3%.

Для предварительного определения величины эксплуатационной осадки можно воспользоваться имперической формулой Лаутона

                                     ,                           (14.25)

где Н - высота плотины.

Формула дает хорошее совпадение с натурой для плотин высотой до 150 м.

Горизонтальные эксплуатационные перемещения обычно составляют .