1.5.3 Глубина водобойного колодца

Глубина колодца для основного случая:

м

Глубина колодца для поверочного случая:

м

Глубина колодца для третьего случая:

м

где σ- коэффициент запаса, σ=(1.05÷1.15), принимаем σ=1.1.

Принимаем максимальную глубину водобойного колодца м , тогда отметка пола водобоя будет равна:

м

Длина водобоя l_в =37,19 м определена на странице 16.

Проверяем выполняется ли условие при котором прыжок будет затоплен:

Условие соблюдается, следовательно прыжок затоплен.

2.Назначение размеров основных элементов плотины.

2.1.Контруирование отдельных элементов подземного контура плотины.

2.1.1Понур

Назначение понура – уменьшать фильтрационный расход и снижать противофильтрационное давление в основании плотины путем удлинения путей фильтрации.

Так как основание подошвы плотины суглинок , то будем принимать анкерный понур в виде железобетонных плит толщиной 0,7 м.

Длина анкерного понура назначается:

м

м,

где м, при

Для эффективности анкерного понура, устроим над ним противофильтрационный слой из глины толщиной 3м , а под ним дренажа.

2.1.2 Шпунтовые стенки и завесы

Шпунтовые стенки, завесы и зубья – вертикальные противофильтрационные элементы, предназначенные для снижения фильтрационного давления на подошву плотины и снижения градиента потока над сооружением.

Т.к. основание суглинистое, принимаем бесшпунтовую схему подземного контура.

2.1.3 Дренажные устройства

Для отвода профильтровавшейся воды, снятия фильтрационного давления на сооружение, предотвращения разрушения грунта основания под подошвой сооружения устраивают дренажи.

Выполняются дренажи из грунтового материала с повышенным коэффициентом фильтрации по отношению к контактирующему с ним грунту. В последнее время в качестве дренажа используют пористый бетон и минеральные волокнистые материалы.

Устраиваем двухслойный пластовый дренаж под частью фундаментной плиты толщиной 1 м, под частью водобоя толщиной 1 м и под всей площадью рисбермы толщиной 0,3 м. Минимальная толщина дренажей принимается по конструктивным и производственным соображениям 0,2 м. Суммарная толщина дренажа не более 1,5 м.

3.Конструирование плотины.

3.1 Определение ширины подошвы плотины.

Задача проектирования состоит в том, чтобы при заданной высоте сооружения найти минимальную ширину сооружения по основанию. Наиболее экономичным является треугольный профиль плотины, имеющий минимальную ширину понизу.

Но при своей экономичности этот профиль должен удовлетворять двум условиям:

1. отсутствие растягивающих напряжений в бетоне;

2. устойчивость тела плотины против сдвига по основанию.

Рисунок 6. Схема треугольного профиля плотины.

Бетон слабо сопротивляется растяжению, в нем недопустимо появление трещин с напорной грани, что может привести к появлению опасной фильтрации со всеми вытекающими последствиями.

Исходя из условия недопущения растягивающих напряжений на верховой грани, определяем ширину подошвы плотины

где коэффициент, учитывающий потерю фильтрационного давления за счет устройства противофильтрационных завес, дренажей и шпунтов, принимаемый 0,5;

Отметка подошвы плотины равна:

где –толщина водобойной плиты, определяется по формуле В.Д. Домбровского:

где - скорость в сжатом сечении,– глубина в сжатом сечении для основного случая;

Скорость в сжатом сечении равна:

Определим отметку подошвы плотины:

Исходя из условия устойчивости плотины против сдвига по основанию, определяем ширину подошвы плотины

где коэффициент трения бетона по грунту, принимаемый 0,5;

коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый в зависимости от класса сооружения 1,15.

Задаваясь различными n, несколько раз определяемпо двум формулам (таблица 5), и строим графики зависимости(рис. 7). Точка пересечения графиков определит расчетную ширину подошвы.

Таблица 5.

n
0,1	26,615	41,63
0,2	27,133	39,648
0,3	27,846	37,845
0,4	28,799	36,2
0,5	30,062	34,692
0,6	31,75	33,304
0,7	34,054	32,023

Рисунок 7. Определение ширины подошвы плотины

Графики пересекаются в точке иследовательно ширина подошвы плотины равна 32,6 м.