Гидротехнические сооружения (Часть 1)
Швы арочных плотин
Для избежания трещин от температурно-усадочных явлений арочная плотина в период постройки разделяется на блоки сплошными поперечными (радиальными), вертикальными или примерно вертикальными строительными швами, которые для придания плотине нужной монолитности заделываются при возможно низкой температуре кладки. В этих целях применяют иногда искусственное охлаждение кладки. Расстояние между строительными швами делается обычно не более 15 м (в отдельных случаях несколько больше), иногда это расстояние принимают 7-10 м.
Сопряжение плотины с основанием
К основанию арочных плотин предъявляются более высокие требования, чем в случае гравитационных плотин, что объясняется высоким уровнем напряжений, передаваемых от сооружения на основание, большими градиентами фильтрации, вследствие малой толщины плотины и т. д. Поэтому примыкание плотины к основанию выполняется с особой тщательностью, с проведением комплекса укрепительных и противофильтрационных работ.
Плотины из грунтовых материалов
Грунтовые плотины - самый древний тип искусственных подпорных сооружений. В Египте, Индии, Перу и других странах простейшие грунтовые плотины строились за несколько тысяч лет до нашей эры. В России в документах XIII в. о грунтовых плотинах упоминается как об обычных распространенных сооружениях. Существующая и поныне Змеиногорская плотина высотой 18 м, построенная в 1780 г. Фроловым К. Д., говорит о высоком совершенстве строительства подобных сооружений в XVIII в.
Зерновой состав грунта для тела плотины
Грунты представляют собой совокупность твердых частиц, пространство между которыми бывает полностью или частично заполнено водой, и не обладающих связностью или со связностью несоизмеримо малой в сравнении с прочностью самих частиц. Одной из основных характеристик грунта является его зерновой состав, который во многом определяет свойства грунтов.
Минералогический состав грунта для тела плотины
Минералогический состав грунта в совокупности с зерновым составом и формой частиц главным образом определяет свойства грунтов.
Пористость грунта тела плотин
Пористость грунта- важнейшая исходная характеристика крупнозернистого грунта и одна из важнейших характеристик мелкозернистого.
Весовая влажность грунта
Весовая влажность- отношение веса воды в порах единичного объема грунта к весу твердых частиц этого объема (
):
Коэффициент водонасыщения грунта
Коэффициент водонасыщения определяет степень заполнения пор грунта водой
(13.8)
Объемный вес грунта
Объемный вес грунтаравен объемному весу скелета вместе свесом воды в единице объема
(13.9)
Теплофизические характеристики мерзлых и талых грунтов
Теплофизические характеристики мерзлых и талых грунтовнеобходимы при расчете термического режима плотины и основания, возводимой в суровых климатических условиях.
Теплоемкость воды
Теплоемкость воды приблизительно равна 1 ккал/кг-град (4,2 кДж/кг-К) и льда ~ 0,5 ккал/кг-град (2,1 кДж/кг х К). Теплоемкость воды и льда зависит от температуры, но изменение Т от 0 (273 К) до 29°С (302 К) изменяет С воды не более чем на 1%.
Водопроницаемость грунтов
Водопроницаемость - одно из важнейших свойств грунтов, определяющих пригодность их для тела плотины, противофильтрационных устройств, дренажей и других конструктивных элементов. Фильтрация воды возможна через любой конструктивный элемент грунтовой плотины, равно как и в ее основании и берегах.
Деформируемость грунтов
Деформируемость глинистых грунтов обусловлена главным образом взаимным перемещением твердых частиц грунта. В крупнозернистых грунтах главными факторами деформируемости являются смятие контактов и разрушение твердых частиц под нагрузкой.
Прочность грунтов
Под прочностью грунтов понимают их сопротивление сдвигу. Это основная характеристика грунтов, правильная оценка которой необходима для рационального конструирования и расчета многих инженерных сооружений и в особенности грунтовых плотин.
Общие вопросы проектирования грунтовых плотин. Фильтрация воды в грунтовых плотинах
Для того чтобы обеспечить надежность и экономичность сооружения, необходимо знать силы механического воздействия фильтрующегося потока на плотину, положение депрессионной поверхности (кривой депрессии), точку выхода фильтрационного потока на низовой откос или в дренаж, величину фильтрационного расхода, высоту капиллярного подъема воды, химический состав грунтов и химический состав фильтрующейся воды.
Водоупор и дренаж
В случае разнородных грунтов в теле плотины и ее основании следует ввести понятия водоупора и дренажа.
Учет анизотропности фильтрационных свойств грунтов
Предположение изотропности фильтрационных свойств грунтов тела плотины в большинстве случаев не приводит к серьезным отклонениям от действительности, но тем не менее бывают случаи, когда необходимо учитывать анизотропные свойства.
Пространственная фильтрация
Как уже отмечалось выше, решение пространственной задачи в чистом виде осуществляется очень редко, в большинстве случаев следует производить оценку пространственной работы решением ряда плоских задач и задач обходной фильтрации.
Расчетные случаи плотин
Максимальная величина фильтрационных сил будет иметь место при наивысшем положении кривой депрессии, поэтому основным расчетным случаем будет положение верхнего бьефа на отметке НПУ и нижнего бьефа на отметке максимального уровня воды, соответствующего пропуску расчетного паводкового расхода.
Дренажные устройства плотин
Дренажные сооружения (дренажи) - основной элемент земляной или каменно-земляной плотины. Понятие о дренаже было дано в предыдущем параграфе.
Классификация дренажей
Напомним, что дренажное устройство обычно состоит из двух частей: отводящего устройства, фильтра (в большинстве случаев 2- или 3-слойный).
Многослойный фильтр в литературе часто называют обратным фильтром или переходной зоной. Термин «переходная зона» чаще относится к фильтрам в каменно-земляных плотинах.
Применение наружных и внутренних дренажей в земляных, плотинах
Чаще всего наслонный дренаж применяют на участках земляных плотин, перекрывающих периодически затапливаемую пойму. Толщину наслонного дренажа (вместе с фильтром) в глинистых плотинах назначают несколько больше глубины промерзания, чтобы защитить низовой откос плотины. Верхняя отметка наслонного дренажа назначается из условия защиты от промерзания откоса при наивысшем положении кривой депрессии вместе с учетом капиллярного подъема. С другой стороны, верхняя отметка наслонного дренажа должна быть выше самого высокого положения горизонта воды в нижнем бьефе с учетом нагона и наката волн.
Устройство дренажей
Методы производства работ при создании дренажных сооружений должны обеспечить его нормальную работу в период, эксплуатации дренажного сооружения.
Так же рекомендуем посмотреть:
-
Виды торговой мебели
Оборудование для торговли необходимо для того, чтобы осуществлять хранение и демонстрацию различного товара. -
Особенности алюминиевых и медных листов
Современная промышленность нуждается в качественных материалах, которые не будут окисляться и подойдут для штамповки любого типа. -
Использование облицовочной керамической плитки
Сегодня, пожалуй, использованием облицовочной керамической плитки уже и не удивишь совсем никого: встретить ее можно если и не в каждом доме, то в трети точно. -
Как сделать подвесной потолок в офисе
Когда на рынке появился гипсокартон, заниматься ремонтом стало проще. Раньше для отделки можно было использовать кафельную плитку, обои. -
Аренда экскаватора: особенности выбора техники и ее эксплуатации
В строительстве, при проведении дорожных работ, в процессе демонтажа зданий активно используется землеройная техника.