2.3.2. Назначение ширины по гребню

Гребень плотины является основным конструктивным элементом, который представляет собой верхнюю горизонтальную часть поперечного профиля.

Гребень необходим для придания устойчивости верхней части поперечного профиля плотины. Кроме того, его используют в качестве дорог различного назначения. В этом случае ширину гребня назначают в соответствии с нормативными документами на проектирование дорог, но с учетом удобства эксплуатации гидроузла.

В зависимости от категории дорог ширина гребня может составлять от 3 до 27 м с соответствующим типом покрытия.

Минимальная ширина гребня плотины в 3-4м, проезда по нему не предусматривается. При устройстве по гребню плотины проезжей дороги ширина её принимается в зависимости от назначения дороги. Для внутрихозяйственных дорог в 6,5м (ширина проезжей части 3,5); для эксплуатационных дорог 6м (ширина проезжей части 3м); для межхозяйственных дорог по указаниям СниП. При двухстороннем движении по плотине ширину гребня принимают от 6-8 до 10-12м. проезжую часть дороги устраивают в виде каменного мощения или асфальтового покрытия. Это делают после полной осадки плотины через 2-3 года, при хорошем уплотнении тела плотины через 1 год.для стока воды гребень плотины делается выпуклым с уклоном в обе стороны от оси плотины 0,02 – 0,04%. Вдоль гребня плотины предусматриваются ограждающие устройства (сигнальные столбики). Отметку гребня плотины следует назначать по менее благоприятному расчетному случаю. (В данном проекте согласно заданию проекта принята конструкция, представленная на рис.2)

Выполнить соответствующий рисунок.

Рис.2 Конструкция гребня плотины.

2.3.3. Заложение и крепление откосов

Заложение откосов предварительно намечается на основе обобщенных данных опыта строительства грунтовых плотин.

Заложение откосов зависит от рода грунта, из которого возводится плотина, высоты плотины и свойств грунта основания. Согласно СниП-53-73 заложение откосов назначается по таблицам. В высоких плотинах откосы делают более пологими, а иногда переходят к ломаному очертанию их с постепенным увеличением пологости к подошве откоса.

Откосы плотины подвергаются статическому расчету на устойчивость. Если окажется, что коэффициент запаса на устойчивость менее нормативного, вводятся коррективы в заложение откосов.

Откосы грунтовых плотин должны быть защищены креплением от разрушающего действия волн, льда, атмосферных осадков и прочих климатических факторов.

Крепление верхового откоса может быть ____________________________

В данном курсовом проекте принято…

Выполнить рисунок

Рис.3. Крепление верхового откоса

Крепление низового откоса плотины высотой до 15м при благоприятных условиях произрастания трав рекомендуется осуществлять сплошной одерновкой или в клетку; в виде покрытия растительным грунтом 0,2-0,3м с посевом трав (люцерны, клевера, тимофеевки, смеси тимофеевки с клевером, пырея) и последующим уходом. (рис.4)

Выполнить рисунок

2.3.4. Проектирование поперечного профиля плотины

По намеченному створу плотины (ГЕНПЛАН) строится профиль балки, и на нем наносятся геологические условия. Проектирование поперечного профиля плотины выполняется в соответствии со СниП. Порядок расчета отметки гребня плотины см. ИТК ПР № 6.

2.3.5. Фильтрационный расчет

Целью фильтрационного расчета является установление положения кривой депрессии и вычисления величины удельного фильтрационного расхода через тело плотины и основание.

Порядок расчета см. ИТК ПЗ № 3.4

Согласно полученным результатам делается вывод и делается определение относительно дренажа.

2.8. Конструкция дренажа

Дренаж устраивается со стороны низового откоса в пониженных частях плотины (русловой или пойменной). Дренаж тела грунтовой плотины устраивают с целью:

• Предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос (в зону, подверженную промерзанию);

• Отвода воды, фильтрующейся через тело и основание, в нижний бьеф;

• Предотвращение фильтрационных деформаций, особенно явления суффозии, т.е. вымыва мелких частиц грунта плотины и основания фильтрационным потоком;

• Понижения положения кривой депрессии;

• Повышения устойчивости низового откоса.

Дренаж должен быть доступен для осмотра и ремонта и снабжен контролирующими устройствами: смотровыми колодцами, измерительными приборами для определения расхода фильтрационного потока и рейками для замера уровней воды.

Дренаж рекомендуется устраивать во всех типах плотин различной высоты, особенно в том случае, если грунт основания менее проницаем, чем грунт тела плотины. В невысоких грунтовых плотинах с напором 8-10м дренаж можно не устраивать, особенно если плотина располагается на проницаемом основании.

По конструкции и расположению в теле плотины дренажи делятся на внутренние, наружные и комбинированные. Рекомендуется в курсовых проектах проектировать дренаж по типу каменной призмы, конструкция которой показана на рис.5. такой дренаж устраивается из камня и щебня.

Рис.5. Конструкция дренажа.

Дренажная призма, кроме основного своего назначения, является упором низового откоса плотины. С внутренней стороны дренажной призмы, примыкающей к телу плотины, и в основании её укладывается обратный фильтр из слоев песка и гравия или щебня. В плотинах из суглинистых грунтов обратный фильтр можно устраивать из одного слоя гравия или щебня.

Материалы, применяемые для обратного фильтра, должны быть чисто промыты, то есть не содержать илистых частиц и глинистых, и отсортированы. Крупность частиц последующего слоя обратного фильтра по отношению к предыдущему должна увеличиваться в 5-10 раз. Например, если первый слой состоит из песка средней крупности 0,5мм, то второй слой должен состоять из гравия диаметром 2,5-5мм, а третий слой – из гальки диаметром 12,5-25мм. Толщина отдельных слоев фильтра принимается 15-20см. сама призма обычно устраивается из камня или щебня размерами 5-20см и больше, распределяемого при производстве работ так, чтобы в сторону обратного фильтра располагался мелкий камень, а в противоположную – крупный.

Верх дренажной призмы должен быть выше уровня воды нижнего бьефа на 0,5-1м. внутренний откос призмы выполняют с коэффициентом заложения m₁-1, а наружный – с коэффициентом заложения m₂-1,5. ширина дренажной призмы по верху принимается 1-2м. дренажную призму можно устраивать без бермы, тогда наружный откос дренажной призмы располагается заподлицо с низовым откосом плотины. Если в задании на курсовое проектирование указана конструкция грунтовой плотины без дренажа, то этот вопрос в пояснительной записке освещать не надо.

2.4. Водосбросное сооружение

2.4.1. Выбор типа и конструкции водосбросного сооружения

Водосбросное сооружение необходимо для сброса из водохранилища в нижний бьеф излишних паводковых вод, так как топографические условия не позволяют полностью зарегулировать весенний сток.

На выбор типа водосброса влияют следующие факторы:

- расчетный сбросный расход Q, м³/с;

- разность уровней ФПУ и НПУ (величина слоя форсировки);

- напор перед плотиной;

- напор на пороге водосброса;

- геологические условия и другие факторы.

Рассматриваются два-три варианта различных водосбросов, и на основании их сравнения выбирается наиболее выгодный для данных условий.

Все элементы водосбросного сооружения должны располагаться на плотном материковом грунте. Трасса выброса намечается на генплане с учетом требований минимальной длины.

2.4.2. Гидравлический расчет водосброса

Целью гидравлического расчета является определение основных размеров водосбросного сооружения при пропуске через него максимального расчетного расхода принятой обеспеченности (далее проводится порядок расчета согласно выбранному типу).

2.5. Водовыпуск

2.5.1. Выбор типа и конструкции

Водовыпускное сооружение служит для частичного или полного опорожнения пруда на случай осмотра и ремонта гидроузла.

Трубчатый водовыпуск состоит, в общем случае, из трубопровода, входного и выходного оголовков. Для регулирования работы водовыпуска на концевой части трубы устраивается задвижка в колодце, собранном из колец.

Трубопровод выполняется из стальных труб стандартного диаметра. Он укладывается непосредственно на грунтовое основание без подготовки. Для повышения надежности работы сооружения на трубопроводе устанавливаются диафрагмы и по всей длине его производится обсыпка с грунтом с тщательным уплотнением. Для защиты от засорения трубопровода на выходном оголовке, выполненном в виде раструба, устанавливается решетка из металлических стержней диаметром 6мм с просветом 20мм. Перед входом устраивается приямок с креплением дна и откосов сборными железобетонными плитами.

Выход трубопровода осуществляется в воронку размыва или водобойный колодец.

С наружной стороны трубопровода производится его тщательная гидроизоляция.

2.5.2. Гидравлический расчет водовыпуска

Целью гидровлического расчета является определение по нормативному сроку опорожнения водохранилища (t=30…40 сут.) диаметра трубопровода и количества ниток (последовательность расчета см. ИТК ПР № 6)

2.6. Производство работ

2.6.1. объемы работ по плотине

В разделах необходимо предоставить расчеты по вычислению объема насыпи плотины, площадей планировки откосов плотины, а также срезки растительного слоя под подошвой плотины (последовательность расчета см. ИТКПР № 8). И начать следует так: расчет объемов заиленных работ осуществляется по рабочим чертежам (продольный профиль плотины)…

2.6.2. Последовательность производства работ по отсыпке тела плотины.

В данном разделе следует описать краткие сооружения по производству работ, начиная со следующего:

Объектом строительства является пруд на реке _______________, предназначенный для целей рыборазведения. При выполнении работ рекомендуется следующая очередность строительства:

Донный водовыпуск

Водосбросное сооружение

Грунтовая плотина

Мелиорация ложа пруда может выполняться параллельно с вышеперечисленными работами.

Описание производится путем самостоятельной работы с литературой.

2.9. Водохранилищные мероприятия. Пункт 2.7.1. и 2.7.2. разрабатываются самостоятельно согласно рекомендуемой литературе.

2.10. Эксплуатация прудов

Пункты 2.8.1.; 2.8.2.; 2.8.3.; 2.8.4. разрабатываются самостоятельно согласно рекомендуемой литературе.

Заключение

Заключение пишется согласно поставленной цели и принятых конструктивных и технических решений по всему проекту с оценкой целесообразности строительства запроектированного гидроузла.