7.5. Давление грунта

Давление наносов на вертикальную грань, наносы с песком.

,

где кН/м³ – удельный вес наносов во взвешенном состоянии;

h_н– толщина слоя наносов, принимаемая от уровня дна,

м,

Где – угол внутреннего трения наносов.

Равнодействующая давления наносов на 1 п.м:

Активное давление грунта на вертикальную грань:

,

где кН/м³ – удельный вес песка во взвешенном состоянии;

h₁– толщина слоя песка,

м,

Где – угол внутреннего трения песка.

,

где – угол внутреннего трения глины.

,

где кН/м³ – удельный вес глины во взвешенном состоянии;

h₂– толщина слоя глины,

м,

Где – угол внутреннего трения глины.

,

где – угол внутреннего трения суглинка.

,

где кН/м³ – удельный вес глины во взвешенном состоянии;

h₃– толщина слоя суглинка,

м,

Где – угол внутреннего трения суглинка.

рассчитана с помощью программы КОМПАС 3D V14

7.6 Определение пассивного давления грунта

Пассивное давление грунта будем определять для двух слоев, для гравия и суглинка.

Пассивное давление грунта со стороны нижнего под первой плитой рисбермы определим по формуле:

Пассивное давление грунта со стороны нижнего на уровне подошвы плотины определим по формуле:

Равнодействующая пассивного давления грунта:

7.7 Волновое давление

Равнодействующая волнового давления при основном и особом случаях может быть определена упрощенно по формуле А.Л.Можевитинова:

Основной:

Плечо силы относительно уровня покоя ВБ:

Особый:

Плечо силы относительно уровня покоя ВБ:

8. Расчёт прочности плотины

Расчёт прочности бетонной плотины следует производить по методу предельных состояний первой группы (по непригодности к эксплуатации). Расчёт плотины будем вести без учёта температурных воздействий. Для оценки прочности плотины вводятся критерии прочности. Таким образом, в результате расчёта определяются напряжения в плотине, которые затем сравниваются с критериями прочности.

Исходя из практических соображений, в расчёте плотины принимаем сжимающие напряжения со знаком «–», растягивающие – со знаком «+»

Для удобства расчёта составим таблицу 8, в которую занесем все нагрузки, умноженные на коэффициент надежности по нагрузке [4]

Точки приложения равнодействующих все сил рассчитаны с помощью программы КОМПАС 3D V14.

Таблица 8. Нагрузки действующие на плотину

Нагрузки	f	Направ- ление	Основное сочетание н. и в.				Особое сочетание н. и в.
			Сила, кН	Плечо, м	Момент, кНм	Сила, кН		Плечо, м	Момент, кНм
	1.00		6552,2	12,73	83409,51	7296,2		12,73	92880,63
	1.00		627,2	3,63	-2276,74	1445		3,63	-5245,35
	1.00		2785,2	10,75	-29940,9	2993,4		10,75	-32179,05
	1.00		307,4	13,61	-4183,71	853,2		12,22	-10426,1
	0,95		7927,14	0,75	-5945,36	7927,14		0,75	-5945,36
	0,95		5540,58	2,82	-15624,44	5540,58		2,82	-15624,44
	1.00	­	3651,2	0	0	5542		0	0
	1.00	­	1219,2	9,59	11692,13	1037,1		9,59	9945,79
	1.20		209,03	3,34	698,16	209,03		3,34	698,16
	1.20		2445,86	3,23	-7900,13	2445,86		3,23	-7900,13
	1.00		92,06	2,81	258,69	3,95		0,70	2,77
	0,95		518,07	4,07	-2108,54	777,42		4,07	-3164,1
	0,95		56,81	4,07	-231,22	56,81		4,07	-231,22
∑N	↑↓			22005.6		24727,65
∑M				27847.45
						22811,6

Расчёт краевых напряжений для основного случая в горизонтальном сечениях плотины (при расчете на 1 погонный метр длины) выполняется по формулам:

1. Для верховой грани:

где – сумма вертикальных сил, действующих на плотину;

–сумма моментов всех сил, действующих на плотину;

–ширина подошвы плотины.

где кН/м³– удельный вес воды;

–напор над расчётным

сечением со стороны верхнего бьефа;

, где – угол между напорной гранью и вертикалью.

Так как у водосливной плотины напорная грань вертикальна, то .

;

2. Для низовой грани:

где , где – угол между низовой гранью и вертикалью,

–напор над расчётным сечением со стороны нижнего бьефа;

.

Расчёт краевых напряжений сведу в таблицу 9 :

Таблица 9. Краевые напряжения действующие на плотину

Напряжение	Основной случай
	Напорная грань	Низовая грань
	0

Расчёт краевых напряжений для особого случая в горизонтальным сечениях плотины (при расчете на 1 погонный метр длины) выполняется по формулам:

3. Для верховой грани:

где – сумма вертикальных сил, действующих на плотину;

–сумма моментов всех сил, действующих на плотину;

–ширина подошвы плотины.

где кН/м³– удельный вес воды;

– напор над расчётным сечением со стороны верхнего бьефа;

, где– угол между напорной гранью и вертикалью. Так как у водосливной плотины напорная грань вертикальна, то.

;

4. Для низовой грани:

где , где – угол между низовой гранью и вертикалью,

–напор над расчётным сечением со стороны нижнего бьефа;

.

Расчёт краевых напряжений сведу в таблицу 10:

Таблица 10. Краевые напряжения действующие на плотину

Напряжение	Особый случай
	Напорная грань	Низовая грань
	-629,73	-758,52
	-382	-367,98
	0
	-629,73
	-382