Выбор и обоснование типа плотины. Определение класса сооружений гидроузла
Выбор типа плотины. Тип и конструкцию плотины следует выбирать в зависимости от топографических условий, значения напора, общей схемы производства работ, инженерно-геологических условий основания и берегов. По конструкции тела плотины различают следующие типы земляных насыпных плотин (рис. 2.1):
Рис. 2.1. Типы земляных насыпных плотин по конструкции тела плотины
а) Однородныеплотины (из грунта одного вида), устраиваемые в случае достаточного количества на месте строительства маловодопроницаемых грунтов типа суглинков, супесей, мелкозернистых песков. б) Неоднородныеплотины (из грунтов нескольких видов), устраиваемые при недостаточном количестве маловодопроницаемых грунтов. в) Плотины с экраном из негрунтовых материалов, устраиваемые при отсутствии на месте строительства маловодопроницаемых грунтов. Негрунтовые материалы, которые могут быть использованы для устройства экрана – это бетон, железобетон, асфальтобетон, синтетические пленки и др. г) Плотины с экраном из грунта устраиваются при малом количестве на месте строительства маловодопроницаемых грунтов д) Плотины с ядром из грунта устраиваются в тех же случаях, что и плотины с грунтовым экраном е) Плотины с диафрагмой (стенкой, шпунтом) устраиваются при отсутствии на месте строительства маловодопроницаемых грунтов. В курсовом проекте тип земляной насыпной плотин по конструкции тела принимается в зависимости от вида грунта карьеров (см. задание на курсовой проект). В случае если грунты карьеров представляют собой суглинки, супеси, мелкозернистые пески, проектируется однородная земляная плотина. В случае если грунты карьеров представляют собой крупнозернистые или среднезернистые пески, проектируется земляная плотина с грунтовым ядром или с грунтовым экраном. По конструкции противофильтрационных устройств различают следующие виды земляных насыпных плотин (рис. 2.2):
Рис. 2.2. Противофильтрационные устройства в основании земляных плотин
а) Плотины с зубом – грунтовым выступом, не доходящим до водоупора. б) Плотины с замком – грунтовым выступом, прорезающим водопроницаемый слой в основании и врезающийся в водоупор. в) Плотины с диафрагмой – стенкой, прорезающим водопроницаемый слой основания. г) Плотины с зубом и диафрагмой – применяются при большой глубине водопроницаемого слоя основания. д) Плотины с инъекционной завесой – противофильтрационной стенкой, образованной в грунте основания в результате нагнетания цементного раствора или какого-либо другого вяжущего. е) Плотины с инъекционной висячей завесой – завесой не доходящей до водоупора. ж) Плотины с понуром, устраиваемые из маловодопроницаемых грунтов при большой мощности водопроницаемого слоя обычно при наличии грунтового экрана. Рассмотренные конструкции противофильтрационных устройств в основании плотин могут быть использованы для различных по конструкции типов земляных насыпных плотин. В курсовом проекте тип противофильтрационного устройства в основании принимается в зависимости от толщины (мощности) слоя сильно фильтрующих грунтов (песков) в основании плотины. В случае, если основание сложено суглинками, супесями, мелкозернистыми песками, проектируется плотина с зубом глубиной 1.0 – 1.5 м. Если в основании имеется слой сильно фильтрующих грунтов толщиной (мощностью) до 3.0 м, проектируется замок, который должен врезаться в водоупор на глубину 0.5 – 0.8 м. При большей толщине (мощности) слоя сильно фильтрующих грунтов проектируется плотина с зубом и диафрагмой. Определение класса сооружений гидроузла. Постоянные гидротехнические сооружения, к которым относятся земляная плотина и сооружения открытого берегового водосброса, согласно СНиП 2.06.01-86 [9] разделяются на 4 класса. В соответствии с классом сооружения устанавливаются дифференцированные требования по прочности и устойчивости, долговечности, степени надежности сооружений против разрушающего воздействия природных факторов. В курсовом проекте класс сооружений устанавливается в зависимости от высоты земляной плотины и типа грунтов основания в соответствии с таблицей 2.1.
Классы земляных плотин Таблица 2.1
Примечание. Грунты: А – скальные; Б – песчаные, крупнообломочные и глинистые в твердом и полутвердом состоянии; В – глинистые, водонасыщенные в пластичном состоянии.
На основе анализа грунтов в основании и берегах в соответствии с геолого-литологическим профилем по створу гидроузла (см. рис. 1.1) устанавливается тип грунта основания. Высота земляной плотины Hd приближенно определяется по формуле Hd = ZФПУ – Zдна +(2.0…2.5) м, где, как и ранее, ZФПУ – отметка форсированного подпорного уровня воды в водохранилище, Zдна – отметка дна реки. Зная высоту плотины Hd и тип грунта основания, устанавливается класс сооружений проектируемого гидроузла.
|
