7.2 Построение сечений и плана насыпной плотины

В соответствии с установленными размерами плотины вычерчивают план, продольное и поперечное сечения плотины.

Продольное сечение плотины строят в следующей последовательности.

В прямоугольной системе координат по оси плотины строят поперечное сечение балки. Отметки поверхности земли и заложения между горизонталями берут с плана (М 1:5000) в точках пересечения горизонталей со створом плотины.

Заложение – это длина проекции склона поверхности земли между двумя точками или откоса сооружения на горизонтальную ось. На плане в горизонталях все расстояния между точками, горизонталями или сооружениями представляют собой заложения.

Продольное сечение плотины строят в искаженном масштабе. В зависимости от длины плотины горизонтальный масштаб принимают 1:1000 или 1:2000, а вертикальный 1:100 или 1:200.

На поперечное сечение балки наносят линию гребня плотины, отметка которого известна.

По гребню плотины разбивают пикетаж через 100 м. На каждом пикете выписывают отметки поверхности земли.

Отметки поверхности земли на нулевом (ПК0) и последнем (ПК2+83) пикетах известны, так как они совпадают с отметкой гребня плотины. Заложение между нулевым (или последнем) пикетом и ближайшей горизонталью с меньшей отметкой l_пк, м, вычисляем по формуле:

l_пк = , (26)

где - превышение нулевого (или последнего) пикета над ближайшей горизонталью с меньшей отметкой, м. Определяют по разности отметок гребня плотины с ближайшей горизонталью с меньшей отметкой;

–заложение между горизонталями на участке, где размещается нулевой (или последний) пикет, м. Значения заложений между горизонталями берут с рисунка 5;

∆h_гор – высота сечения горизонталей, м.

Отметка гребня плотины составляет 87,4 м. определим заложение между нулевым пикетом плотины и 86-й горизонталью, если высота сечения горизонталей 2 м, а заложение между 86 и 88 горизонталями составляет 20 м (рисунок 2).

Используя формулу 26, рассчитаем заложение между нулевым пикетом плотины и 86-й горизонталью:

l_пк = =14 м.

После разбивки пикетажа заложения между пикетными точками и ближайшими горизонталями известны. Отметки поверхности земли на пикетах vПКn, м, вычисляем по зависимости:

vПКn = vГор +, (27)

где n – номер пикета;

vГор – отметка ближайшей горизонтали с меньшим значением, м;

∆h_пк – превышение отметки поверхности земли на данном пикете над отметкой ближайшей горизонтали, м.

Превышение ∆h_пк находят из формулы 26:

∆h_пк = , (28)

Заложение между 78 и 80 горизонталями составляет 10 м (рисунок 2). При разбивке пикетажа заложение между первым пикетом (ПК1) и 78 горизонталью получилось равным 6,5 м. определим отметку поверхности земли на первом пикете.

Используя формулы 28 и 27, найдем отметку поверхности земли на первом пикете:

∆h_пк1 = = 1,3 м

vПК1 = 78 + 1,3 = 79,3 м

На каждом пикете вычисляем проектную высоту плотины. Для этого из отметки гребня вычитаем отметку поверхности земли на данном пикете.

Все полученные значения отметок поверхности земли, высот плотины, заложений, а также пикеты выписываем под профилем плотины.

План плотины (рисунок 3) также вычерчиваем в искаженном масштабе. Для длины плотины масштаб принимаем 1:2000, для ее ширины – 1:500. Построение плана плотины проводим в следующей последовательности.

Наносим ось плотины. От оси откладываем в обе стороны половину ширины гребня. Длину гребня плотины определяем по рисунку 2, используя разбитый по гребню пикетаж. На каждом пикете от бровки гребня плотины откладываем в сторону верхнего бьефа заложение мокрого откоса, а в сторону нижнего бьефа – заложение сухого откоса.

Заложения мокрого и сухого откосов на каждом пикете l_пк, м, вычисляем по формуле:

l_пк = m × H_{пр. пк}, (29)

где m – коэффициент заложения соответствующего откоса плотины (таблица 5);

H_{пр. пк} – проектная высота плотины на данном пикете, м (рисунок 2).

Мокрый откос:

l_пк0+14 = 3,0 × 1,4 = 4,2 м;

l_пк0+31,5 = 3,0 × 3,4 = 10,2 м;

l_пк0+61,5 = 3,0 × 5,4 = 16,2 м;

l_пк0+96,5 = 3,0 × 7,4 = 22,2 м;

l_пк1 = 3,0 × 8,1 = 24,3 м;

l_пк1+6,5 = 3,0 × 9,4 = 28,2 м;

l_пк1+19 = 3,0 × 11,4 = 34,2 м;

l_пк1+36,5 = 3,0 × 11,8 = 35,4 м;

l_пк1+49 = 3,0 × 11,4 = 34,2 м;

l_пк1+69 = 3,0 × 9,4 = 28,2 м;

l_пк1+89 = 3,0 × 7,4 = 22,2 м;

l_пк2 = 3,0 × 6,7 = 20,1 м;

l_пк2+21,5 = 3,0 × 5,4 = 16,2 м;

l_пк2+49 = 3,0 × 3,4 = 10,2 м;

l_пк2+69 = 3,0 × 1,4 = 4,2 м.

Сухой откос:

l_пк0+14 = 2,5 × 1,4 = 3,5 м;

l_пк0+31,5 = 2,5 × 3,4 = 8,5 м;

l_пк0+61,5 = 2,5 × 5,4 = 13,5 м;

l_пк0+96,5 = 2,5 × 7,4 = 18,5 м;

l_пк1 = 2,5 × 8,1 = 20,25 м;

l_пк1+6,5 = 2,5 × 9,4 = 23,5 м;

l_пк1+19 = 2,5 × 11,4 = 28,5 м;

l_пк1+36,5 = 2,5 × 11,8 = 29,5 м;

l_пк1+49 = 2,5 × 11,4 = 28,5 м;

l_пк1+69 = 2,5 × 9,4 = 23,5 м;

l_пк1+89 = 2,5 × 7,4 = 18,5 м;

l_пк2 = 2,5 × 6,7 = 16,75 м;

l_пк2+21,5 = 2,5 × 5,4 = 13,5 м;

l_пк2+49 = 2,5 × 3,4 = 8,5 м;

l_пк2+69 = 2,5 × 1,4 = 3,5 м.

Полученные точки соединяем прямыми линиями, оконтуривая площадь основания плотины.

Используя рассчитанные значения заложений откосов, аналогично проводим построение плотины на плане в горизонталях.

Поперечное сечение плотины (рисунок 3) вычерчиваем в месте пересечения створа плотины с тальвегом балки, то есть для наиболее глубокого места балки. Масштаб для горизонтальных и вертикальных размеров сечения принимаем одинаковым – 1:400.

На поперечном профиле проставляем все необходимые размеры и отметки, а также наносим линию депрессии.

Ширину основания плотины b_осн, м, вычисляем по формуле:

b_осн = b_гр + Н_{пр. пл} × (m₁ + m₂), (30)

где b_гр – ширина гребня плотины, м;

Н_{пр. пл} – проектная высота плотины в месте пересечения створа плотины с тальвегом балки, м;

m₁, m₂ – коэффициенты заложения соответственно мокрого и сухого откосов (таблица 5).

b_осн = 6 + 11,8 × (3,0 + 2,5) = 70,9 м

На продольном и поперечном профилях плотины (рисунки 2, 4) показываем уровни воды на отметках ФПУ, НПУ и УМО.