7. Расчет глухой плотины

Высота глухой плотины равна: h _ГП = Ñ_ГП - Ñ_дна = 141,2 – 108 = 33,2 м

Т.к. грунтовая плотина находится на водопроницаемом основании (гравий) то целесообразно возведение грунтовой плотины с пластичным экраном, тело плотины можно будет устраивать из грунта основания(гравия). Экран уменьшает фильтрацию воды через тело плотины, понижает кривую депрессии. Экран устраивается из глины.

Толщина пластичного экрана должна быть не менее 0,8 м вверху и не менее 0.1Н(где Н – напор) внизу. Более точно, определится по формуле:

где t_э – толщина экрана; Δh – разность уровней воды перед экраном и за ним Δh = Ñ_ФПУ – ÑУНБ_min = 137 – 114,2 = 22,8 м;

К_н – коэффициент надежности 1,15;

I_кр – критический средний градиент напора(см. табл.№3.20[9]) I_кр = 12

При сопряжении грунтовой плотины с водопроницаемым основанием необходимо устраивать понур. Понур является продолжением экрана и устраивается из того же материала, что и экран. Толщина его в верховом конце должна быть не менее 0,5м, а в месте соединения с экраном 2 м.

Максимальная длина понура определяется по следующей формуле:

;

где Т = Т_ср = 12 м – толщина водопроницаемого основания, м;

= 2м толщина понура;

=- отношение коэффициента фильтрации основания к коэффициенту фильтрации понура.

м

Сверху понур, покрывается защитным слоем толщиной 1м (глина).

Т.к. плотина имеет высоту более 10м, то необходимо производить крепления откосов, покрытие в виде одиночной мостовой выполняют из камней продолговатой формы с соотношением размеров приблизительно 1:2. Камни укладывают длинной стороной нормально к откосу на однослойном или двухслойном фильтре из крупнообломочных грунтов. Для повышения устойчивости одиночный мостовой камень укладывают в клетки из сборных бетонных элементов.

Толщина крепления одиночной или двойной мостовой определяется по имеющимся зависимостям. По формуле Б.А. Пышкина:

,

где = 1,35 - коэффициент запаса(принимают = 1,2…1,5);

Р – давление, возникшее при сбеге воды с откоса, т/м²; =2,0 – плотность камня(принимают в пределах 2,0…2,2 т/м³);

m = 1,428 – коэффициент заложения откоса.

Давление, возникающее при сбегании воды с откоса, рассчитывается по зависимости:

Р = 0,178·h_1%,

где h_1% - высота волны 1%-ной обеспеченности(максимальная), м

При НПУ:

м; Р = 0,178·1,93 = 0,343

м

Ширина гребня плотины зависит от категории дороги: (см. табл.№3.23[9])или СНиП 2.05.02 - 85) категория дороге соответствует III классу, тогда:

III класс	Ширина,м
Число полос движения, шт	полосы движения	проезжей части	обочин	земляного полотна
2	3,75	7	2,5	12

Проезжая часть гребня плотины укрепляется одеждой также в зависимости от категории дороги. Одежда дороги состоит из покрытия и основания. В основании покрытия укладываются песчаные грунты. Они необходимы для более равномерного распределения давления от сосредоточенных грузов и для быстрого отвода воды за пределы проезжей части.

В поперечном направлении проезжей части придают уклон 1,5…4%; кулон обочин на 1…3% больше, по их краям устроен парапет из кирпичной кладки на расстоянии 0,5 м от бровки гребня. Верхняя часть дороги состоит из асфальтового покрытия толщиной 15…20 см, ниже расположен гравийно-песчаный фильтр (см. Рис№7-1)

Рис№7-1 Устройство гребня плотины.

В местах переломов уклона откосов, особенно на низовом откосе, строятся горизонтальные площадки - бермы. Их располагают через 30 м по высоте плотины на верховом и на низовом откосе. Толщина должна обеспечивать проезд и принимается равной 7 м.