Расчет фильтрационного давления на стены сопрягающих конструкций (устоев)

Линию контакта устоя с грунтом примыкающей земляной плотины или берегом 1-2-3-4-5-5-7-8-9 (рис. 3.1, б) можно по аналогии с фильтрацией под плотиной на­звать обходным контуром устоя.

Если устой не сопрягается с водоупором в основании, то об­ходная фильтрация представляет сложную пространственную картину, так как фильтрационный поток формируется из напорной фильтрации под плотиной и безнапорной фильтрации в обход устоя и со стороны берега.

Если не учитывать влияния напорного фильтрационного потока под водоподпорным сооружением, то характер обходной безнапор­ной фильтрации можно изобразить линиями тока ( рис. 3.1, б)

Рис. 3.30 Схемы устоев:
1 - урез воды верхнего бьефа;   2 - примыкающие сооружения (плотина, ГЭС);   3 - дренаж; 4 - урез воды нижнего бьефа; 5 - шпора

и гидроизогипсами, представляющими поверхность фильтрацион­ного потока. По гидроизогипсам можно судить о глубинах фильтра­ционного потока в зоне устоя. Глубины воды непосредственно у контура устоя можно определить, используя метод, аналогичный методу расчета напорной фильтрации под напорными сооружения­ми. Гидроизогипсы представляются линиями равных напоров плос­кого напорного потока с .
Переход от к  отметкам  гидроизогипс    (отсчитываемым  от плоскости водоупора) ведут по формуле

                  (3.78)

Учитывая, что в любой точке i (см. рис. 3.1, б) напор для флютбета типа, как на рис. 3.31

        (3.79)

а также, что

                  (3.80)

получим формулу для опре­деления глубины воды для точки i (отсчитываемой от плоскости водоупора) при безнапорной фильтрации

           (3.81)

Рис. 3.31 Схема обходной фильтрации (чи­тается совместно с рис. 3.1)

где h_i определяется для точ­ки iфлютбета при напорной фильтрации;

Н - напор как разность уровней верхнего и нижнего бьефов;

 - сум­ма коэффициентов сопротив­ления всего «подземного кон­тура» устоя; - сумма коэффициентов сопротивления уча­стка i-9.

При расчете напорной фильтрации методом коэффициентов сопротивления надо знать расчетное значение водоупора Tрасч. Для данной задачи

                    (3.82)

где l₀- длина горизонтальной проекции устоя.

Для уменьшения гидростатического давления на устой надо понизить по­верхность депрессии у устоя. Это достигается устройством за обратной стенкой дренажа (см. рис. 3.30, а). Однако это увеличит фильтрационный расход игра­диенты фильтрации, что может отразиться на общей фильтрационной прочно­сти грунта засыпки устоя.

Понравилось? Поделитесь материалом