Гидротехнические сооружения (Часть 2)
Рабочие схемы для расчета обделок
Для определения напряженного состояния обделки существует несколько методов отличающихся степенью точности расчета. Точность расчета обделки зависит от учета взаимодействия ее с окружающей горной породой и определения объемов горной породы, вовлекающейся в работу совместно с обделкой с учетом времени развития деформации породы. Вопрос этот достаточно сложный.
Расчет обделки свода постоянной толщины с упруго заделанными пятами
Производится аналогично расчету, приведенному для колец кругового очертания арочных плотин. Отличие имеется в характере нагрузки: нагрузка - равномерно распределенное горное давление - вертикальна; учитывается упругая податливость пят (коэффициент податливости к). Для кругового свода с пятами, наклоненными к горизонту под углом 30°.
Расчет обделки замкнутого профиля по методу Г. Г. Зурабова и О. Е. Бугаевой
Ведут на действие сил: вертикальное и боковое горное давление q и е, масса обделки g (масса 1 м2 поперечного сечения), давление грунтовых вод и воды, наполняющей туннель, упругий отпор и силы трения между породой и обделкой в зоне действия упругого отпора. Упругий отпор 
(где 
- радиальное перемещение) принят направленным нормально к поверхности обделки.
Условия применения и формы сечения напорных туннелей
Напорные туннели применяют в случае, когда при любом уровне воды питающего водоема пьезометрическая линия проходит с некоторым запасом выше шелыги свода туннеля, а также когда по топографическим, геологическим условиям их строить экономически выгоднее.
Напорные туннели испытывают, как правило, большое внутреннее гидростатическое давление, обделка работает обычно на растяжение и наилучшей формой при этом является ее круговое очертание. В производственном отношении при горном способе работ круговая форма выработки более сложна, чем, например, выработка с вертикальными стенами. На основе анализа всех факторов и технико-экономического сопоставления вариантов решается выбор профиля туннеля. Напорный туннель может иметь и не круговое очертание.
Характер работы обделок напорных туннелей
В строительном и эксплуатационном периоде он различен. В строительном (ремонтном) периоде обделка испытывает нагрузки от горного давления, собственной массы, давления подземных вод и работает обычно на сжатие. В эксплуатационном периоде внутреннее гидростатическое давление превосходит внешнее давление и обделка работает на растяжение, причем окружающая порода воспринимает внутреннее давление совместно с обделкой.
Конструкция обделок напорных туннелей
В указаниях по проектированию гидротехнических туннелей рекомендуются следующие типы обделок:
а) бетонные - монолитные, монолитные с укрепительной цементацией, из набрызг-бетона;
б) железобетонные - монолитные, монолитные с укрепительной цементацией, из монолитного набрызг-бетона;
Методы статического расчета обделок напорных туннелей
Базируются на решении задач теории упругости для упругого кольца, находящегося в упругой среде и нагруженного внешними и внутренними силами.Для быстрых предварительных расчетов обделок на внешние силы используется метод О. Е. Бугаевой, где все нагрузки заданы,а толщина обделки для начала расчета принимается по эксплуатационному периоду работы обделки, находящейся под действием внутреннего давления воды под напором.
Расчет однослойных обделок кругового очертания
Расчет на действие внешних силпроизводится по схеме, аналогичной расчету обделок безнапорных туннелей. Силы упругого отпора 
направлены нормально к поверхности обделки и действуют только там, где обделка перемещается на породу. Граница эпюры упругого отпора принята под углом 45° к вертикальной оси туннеля (рис. 28.12). Упругий центр совпадает с геометрическим центром обделки.
Расчет обделок туннелей методом Метропроекта
Пригоден для различного, очертания обделки при любом виде и сочетании нагрузок, для различых характеристик пород по первому и второму предельным состояниям. Расчет ведется методом сил. Криволинейная ось обделки заменяется ломаной с шарнирами в местах перелома, а упругий отпор, породы представляется реакциями R отдельных упругих опор, которые принимаются по оси обделки и в местах ее перелома (рис. 28.13).
Проверка несущей способности обделки по предельным состояниям
Расчетные нагрузки в обделке N, наибольшие во время эксплуатации туннеля, должны быть равны (нормативным 
сучетом коэффициента перегрузки n и не более минимальной несущей способности конструкции 
с учетом формы конструкции S, нормативного сопротивления сжатию при изгибе 
, коэффициента неоднородности материала k и коэффициента условий работы т:
Способы проходки туннелей
Во многом зависят от характера пароды. В слабых неустойчивых породахпроходка, ведется или горным, или щитовым способом.
Трасса туннелей и ее высотное положение
Выбирают на основе технико-экономических сопоставлений вариантов. При этом назначаются варианты трассы с наиболее благоприятными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями в крепких породах без значительного горного давления и тектонических нарушений, оползней, карстов, притока грунтовых вод, благоприятных в санитарном отношении, а также конкурирующие по экономическим показателям и условиям производства работ.
Экономика и организация туннельных работ
В настоящее время характерным является строительство туннелей больших сечений - 180м2 и более. Скорость их проходки достигает 180-200 м в месяц. Резкое сокращение стоимости и сроков строительства туннелей возможно на основе научно-технического прогресса:
Общие понятия о регулировании речных русел. Задачи и виды регулирования (выправления рек)
Речной поток в его естественном состоянии не всегда может быть использован для различных водохозяйственных целей. Этот же поток нередко приносит большой ущерб народному хозяйству при наводнениях и затоплениях в период паводков вследствие обрушений берегов, блуждания речного русла (ухода от населенных пунктов), обильных отложений наносов, засыпающих песком, илом и камнями культурные земли, строения.
Некоторые данные по теории эрозии
Принципы регулирования эрозионной деятельности речных потоков основываются на теории эрозионных явлений. Последние, однако, представляют весьма сложный процесс, не поддающийся пока надежному анализу и освещаемый лишь приближенными зависимостями.
Формирование речных русл
Формирование (речного русла происходит при взаимодействии сил потока и сопротивления грунта ложа размыву. В естественных руслах в потоке развиваются поперечные циркуляции струй, и русло из прямолинейного неизбежно превращается в криволинейное в плане с неравномерным распределением глубин как по поперечному сечению, так и по продольному профилю.
Основные направления воздействия на эрозионные процессы
Регулирование русл в верхнем течении должно быть направлено главным образом на борьбу с глубинной эрозией (понижением дна реки), в среднем - на борьбу с боковой эрозией (блужданиями русла) и в нижнем - на борьбу с отложением наносов и повышением дна реки.
Борьба с эрозией и разрушением склонов бассейна
Процесс эрозии реки начинается с размыва склонов речного бассейна, происходящего под действием стекающей по нему атмосферной воды (дождевой, от таяния снега). Размыв склонов дополняется местными обрушениями земляных масс, оползнями, осыпями, обвалами, происходящими главным образом вследствие действия грунтовых вод и подмыва подножья склона речными водами, а также в результате процессов выветривания и действия атмосферных осадков.
Регулирование горных ручьев и потоков
Для верховьев рек характерно наличие многочисленных мелких притоков - ручьев, горных потоков с небольшой площадью бассейна (1-50 км2), крутыми склонами бассейна, значительным продольным уклоном (порядка 0,1 и выше в горных районах), относительно небольшими глубинами, значительными скоростями течения (1,5-8 м/с и более) и большой крупностью донных наносов (песка, гравия, гальки, камней).
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.