Проект водосбросной бетонной плотины в составе гидроузла на нескальном основании
Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты, порядок и этапы их проведения: расчет фильтрационной прочности основания, определение эпюры фильтрационного противодавления. Расчеты секции водосливной плотины, пропуска строительных расходов.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.12.2012 |
| Размер файла | 387,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты
Подземный контур проектируется в целях уменьшения фильтрационного противодавления на плотину, уменьшения фильтрационных потерь из водохранилища, обеспечения фильтрационной прочности грунтов основания. Расчеты фильтрации производим при максимальном статическом напоре на сооружение:
1. Конструирование подземного контура
Плотина стоит на глинистом основании, что не позволяет устраивать вертикальные элементы, для увеличения пути фильтрации. Поэтому подземный профиль будет с одним шпунтом, в начале понура, длиною 2 м. Делаем анкерный понур для развития горизонтального подземного контура. Длина анкерного понура составляет 17 м.
2 Расчет фильтрационной прочности основания
После конструирования подземного контура мы проверяем его на возможность нарушения фильтрационной прочности грунта основания. По СНиП критерием обеспечения общей фильтрационной прочности нескального основания является условие:
1.25•(10/32.5) = 0.38 ?= 1.2
Условие выполняется.
3. Определение эпюры фильтрационного противодавления
Эпюру фильтрационного давления строим методом коэффициентов сопротивления. Согласно схеме имеем длину горизонтальной проекции условно непроницаемой части подземного контура на участке до дренажа под подошвой плотины l0 = 20 м, длину вертикальной проекции S0 = 2 м. При l0/S0 = 20/2 = 10 имеем расчетную глубину залегания водоупора (активная глубине фильтрации):
Сопротивления на каждом участке:
Сумма всех сопротивлений:
Потери напора на каждом участке:
Сумма всех потерь:
Строим эпюру противодавления. Эпюра фильтрационного противодавления строится путем уменьшения напора в конце каждого из участков на величину его потерь.
4. Определение фильтрационного расхода
Фильтрационный расход определяем по формуле:
, где
Н - полный напор;
kф - коэффициент фильтрации данного грунта, kф = 3.5•10-8м/с; ?ж - сумма потерь.
Статические расчеты секции водосливной плотины
1. Сбор действующих нагрузок.
Статический расчет производим для секции водосливной плотины. Расчет ведем при наихудшем сочетании действующих нагрузок: в верхнем бьефе уровень воды находится на отметке НПУ, а в нижнем бьефе на минимальном уровне.
|
Сбор нагрузок |
|||||||||
|
Обознач. |
Площадь |
t |
Сила тыс. кН |
Плечо |
Момент (тыс кНм) |
Удельный |
|||
|
Гор. (T) |
Верт. (N) |
(м) |
+ |
- |
вес (кН/мі) |
||||
|
Tвб1 |
1767 |
16 |
28,27 |
10,7 |
302,489 |
10 |
|||
|
Tвб2 |
1107 |
16 |
17,8 |
1,8 |
32,04 |
10 |
|||
|
Gб |
528,48 |
4 |
50,73408 |
5,6 |
284,110848 |
24 |
|||
|
Gв/сл |
321,06 |
16 |
123,287 |
0,02 |
2,4657408 |
24 |
|||
|
Gнб |
88,5 |
16 |
14,16 |
13,6 |
192,576 |
10 |
|||
|
Gвб |
221,7 |
16 |
35,472 |
12,3 |
436,3056 |
10 |
|||
|
Wф |
148 |
20 |
-2,96 |
12,9 |
38,184 |
10 |
|||
|
Wвзв |
4950 |
20 |
-99 |
1,6 |
158,4 |
10 |
|||
|
Tнб1 |
1103,6 |
16 |
-17,6 |
3,4 |
59,84 |
10 |
|||
|
Патерна |
15,3 |
20 |
-7,344 |
3 |
22,032 |
24 |
|||
|
765,721 |
782,722189 |
||||||||
|
Сумма |
28,47 |
114,3491 |
-17,00 |
2. Определение контактных напряжений.
Для определения нормальных контактных напряжений плотин на нескальном основании используем метод сопротивления материалов. По нему напряжения () в угловых точках фундаментной плиты рассчитываются по формуле:
где МН нормальная к подошве сила (с учетом противодавления);
- площадь подошвы секции плотины;
- изгибающий момент относительно оси инерции плотины;
- момент сопротивления подошвы плотины.
1) Определяем контактные напряжения при уровне воды в верхнем бьефе на отметке НПУ, а в нижнем на минимальном уровне нижнего бьефа.
Для равномерной осадки сооружения необходимо соблюдение условия:
где - коэффициент неравномерности распределения контактных напряжений;
- предельное значение коэффициента
- условие выполняется.
2) Проверка допустимых условий при уровне воды в верхнем бьефе на отметке УМО, а в нижнем на минимальном уровне нижнего бьефа.
- условие выполняется.
3. Расчет устойчивости плотины на плоский сдвиг.
Проверку производим по условию:
где nc - коэффициент сочетания нагрузок, nc=1 при основном сочетании,
m - коэффициент условий работы, m=1 на нескальном основании,
kн - коэффициент надежности, зависит от класса капитальности,
kн=1,25 для I класса капитальности,
N - Расчетная сдвигающая нагрузка
R - Удерживающая сила (расчетная сила сопротивления).
Коэффициент запаса на сдвиг можно оценить по формуле:
где ,
здесь N - сумма вертикальных нагрузок
N=114349кН,
tg - тангенс угла внутреннего трения грунта (в данном случае - глина), =15,
F - площадь под одной секцией плотины,
,
С - удельное сцепление,
С=12кПа,
,
F - сумма горизонтальных, т.е. сдвигающих нагрузок,
F= 28470кН;
> 1,25. => Устойчивость обеспечена
Анкерный понур можно не рассчитывать, так как коэффициент устойчивости удовлетворяет требованиям СНиП. Он применяется для развития непроницаемого подземного контура.
Гидравлический расчет пропуска строительных расходов
подземный контур водосливной фильтрационный
1. Выбор схемы пропуска строительных расходов.
В данном курсовом проекте используется пойменная компоновка сооружений гидроузла. При данной компоновке сначала (еще до перекрытия реки) производятся отрывка котлована и закладка фундамента. В этот период плотина возводится под защитой естественной перемычки. Затем, после перекрытия русла, вода проходит через недостроенную плотину. Ее строительство в этот период проводим по методу «гребенки». По этому методу поочередно через часть пролетов плотины пропускается вода, а другие пролеты в это время строятся под защитой строительных затворов.
Для подвода воды к водосливной плотине и отвода ее сооружаются, соответственно, подходной и отводной каналы. Ширину подходного канала назначаем равной ширине водосливной плотины, а отметку дна на уровне дна реки 102 м. Расчет глубины в каналах за малостью их длин не проводится и отметка воды в канале принимается равной отметке воды в реке при соответствующем расходе.
Целью расчета на пропуск строительных расходов является обеспечение пропуска без угрозы проводимому строительству.
2. Гидравлический расчет пропуска расхода перекрытия.
Расчетный расход воды строительного периода при перекрытии русла перемычками первой очереди -. При данном расходе в реке устанавливается отметка воды на уровне 105. Глубина воды в реке составляет -3 метра. Площадь сечения воды равна 127,5 мІ.
По формуле пропускной способности водослива:
где Qпер - расход при перекрытии русла, Qпер=120 мі/с, n - количество пролетов, n=5, b - ширина пролета, b=16 м, - коэффициент скорости, принимаем =0,97, h=НБ (Qпер) - Дна, h=3 м.
Из условия перекрытия:
Z 1 м, в нашем случае условие выполняется.
3. Гидравлический расчет пропуска первого строительного паводка.
Задача расчета - определить отметку гребня верховой перемычки и ее высоту. Отметка гребня перемычки должна быть больше, чем уровень воды в ВБ при пропуске максимального расчетного расхода воды строительного периода -.
При данном расходе в реке устанавливается отметка воды на уровне111.5 м. Глубина воды в реке составляет - h=9.5 м
Определим скорость подхода к водосливу:
Определим перепад уровней воды:
Отметка поверхности воды равна:
Принимаем отметку перемычки -.
Заключение
В состав данного гидроузла входят: бетонная водосливная плотина, здание ГЭС, земляная плотина, шлюз.
В данном курсовом проекте выбрана пойменная компоновка гидроузла. Водосливная плотина и здание ГЭС, расположены на правом берегу. Полная длина всего гидроузла в створе составляет 4124.1 м. Отметка гребня грунтовой плотины составляет 132 (м).
Водослив располагается на песчаном основании. Водосливной фронт состоит из 7-ми пролетов по 16 м. Полная ширина водослива с учетом быков составляет 136 м. Высота - 19.11. Удельный расход составляет 41 м/с2. Напор на гребне водослива равен 8,88. Отметка гребня находится на отметке 120,12.
Профиль водослива - практический (конструирование проводилось по методу Офицерова-Кригера). На нем расположено 9 затворов - 7 основных и ремонтных. Расчет маневрирования затворами показал, что во всех случаях удалось затопить гидравлический прыжок. Следовательно, устройство колодца не требуется. Общая длина крепления русла в нижнем бьефе - 130,8 м. В конце крепления русла располагается ковш, необходимый для защиты грунта от размыва.
Для защиты плотины от фильтрации в качестве противофильтрационного устройства мы выбрали глинистый понур и двухшпунтовый подземный профиль. Фильтрационный расход составил 5,71 мі/с.
Здание ГЭС располагается на левом берегу, его длина составляет 200 м.
Для пропуска судов в гидроузле запроектирован шлюз, к которому сделаны подходные каналы. Эти каналы позволяют судам без помех передвигаться во время строительства гидроузла.
Список используемой литературы
1. Методические указания к выполнению проекта водосбросной бетонной плотины в составе гидроузла на нескальном основании./ Сост.: С.М. Слисский, Е.В. Кузнецова. - М.: МИСИ, 1983.
2. Гидротехнические сооружения / Под ред. Л.Н. Рассказова, ч. 1 и 2, М.: Стройиздат, 1996.
3. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М.: 1989.
4. СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные. М.: 1986.
5. СНиП 2.06.04-82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения. - М.: 1986.
6. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений. М.: 1988.
7. Справочник по гидравлическим расчетам /под ред. П.Г. Киселева. - М.: Энергия, 1974.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика района строительства водосливной плотины, сущность ее гидравлических расчетов. Выбор удельного расхода на рисберме и определение сопряжения бьефов при маневрировании затворами. Фильтрационные расчеты и конструирование подземного контура.
курсовая работа [304,2 K], добавлен 29.07.2012Конструирование гидроузла: выбор створа и описание компоновки сооружений. Проектирование плотины из грунтовых материалов, водосбора, водовыпуска. Оценка общей фильтрационной прочности тела и основания плотины. Расчёт пропуска строительных расходов.
курсовая работа [6,9 M], добавлен 01.02.2011Определение класса капитальности сооружения и основных размеров глухой плотины. Гидравлический расчет водосливной плотины, сопряжения бьефов, основных размеров элементов подземного контура. Определение параметров гидравлического прыжка за плотиной.
курсовая работа [151,7 K], добавлен 01.11.2012Выбор принципиальной схемы плотины. Определение максимальных расходов воды, ширины водосливного фронта плотины. Проектирование профиля водосливной плотины. Определение гидростатического давления воды. Расчет водобойных сооружений, башенные водосбросы.
дипломная работа [776,0 K], добавлен 26.12.2012Конструирование поперечного профиля плотины. Противофильтрационные устройства. Расчет однородной плотины с дренажным банкетом на водонепроницаемом основании. Расчет устойчивости откосов. Проектирование водовыпуска для пропуска воды в оросительный канал.
курсовая работа [322,6 K], добавлен 02.04.2014Расчетное обоснование проекта подпорного гидроузла, состоящего из грунтовой плотины и паводкового водосброса. Компоновка сооружений гидроузла; конструирование поперечного профиля и элементов плотины. Гидравлические расчёты водосбросного сооружения.
курсовая работа [86,8 K], добавлен 11.06.2012Район строительства и назначение гидроузла, его состав и рациональная схема компоновки сооружений. Тип и конструкция грунтовой плотины, фильтрационные и гидравлические расчеты, расчет устойчивости откоса. Компоновка сооружений водозабора и водосброса.
курсовая работа [306,1 K], добавлен 07.06.2009Конструирование поперечного профиля и элементов плотины: гребня, берм, дренажа, противофильтрационных устройств. Расчет устойчивости откосов, экрана, защитного слоя. Гидравлический расчёт водосбросного сооружения. Схема пропуска строительных расходов.
курсовая работа [502,5 K], добавлен 05.01.2013Анализ физико-механических характеристик грунта основания ИГЭ-1, ИГЭ-2. Сбор нагрузок на обрез фундамента. Расчет размеров подошвы фундаментов мелкого заложения на естественном основании для разных сечений. Осадки основания фундамента мелкого заложения.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 11.12.2022Расчетная схема ригеля и определение ее основных параметров. Расчет рабочей арматуры продольных ребер. Проверка прочности плиты в стадии изготовления, транспортирования и монтажа. Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента под колонну.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 08.10.2014Изготовление бетонной многопустотной панели покрытия. Расчет и конструирование продольной и поперечной стальной арматуры. Армирование панели сварными сетками из проволоки, в верхней и нижней полках. Расчет по прочности, определение прогибов и деформации.
курсовая работа [206,5 K], добавлен 26.01.2011- Проект производства работ на строительство противоэрозионного гидроузла на р. Бызовка Омской области
Природно-климатические и почвенно-мелиоративные условия района строительства. Техническая характеристика инженерных сооружений гидроузла водохранилища. Объёмы основных строительных работ и расход строительных материалов. Организация карьерного хозяйства.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 06.01.2012 Гидрологические и водохозяйственные расчеты в строительстве рыбоводных хозяйств. Виды гидротехнических сооружений и их устройства. Основные элементы земляной плотины. Проектирование сбросных каналов. Трассирование магистрального канала, заложение откосов.
презентация [9,0 M], добавлен 19.09.2016Компоновка перекрытия, определение размеров и расчетных пролетов, их элементы. Расчет и конструирование плиты перекрытия, колонны, главной и второстепенной балки. Определение прочности нормальных и наклонных сечений. Построение эпюры материалов.
курсовая работа [782,8 K], добавлен 30.01.2012Общие сведения о зданиях. Общая характеристика системы ценообразования в строительстве. Порядок определения сметных затрат на эксплуатацию строительных машин. Технология выполнения строительных работ, их локальная ведомость и ресурсный сметный расчёт.
курсовая работа [78,0 K], добавлен 04.04.2010Общая характеристика здания. Методика обследования строительных конструкций, выбор и обоснование используемого материала. Поверочные расчеты. Методика и этапы проведения реконструкции. Технический паспорт дома. Усиление фундамента и устранение протечки.
курсовая работа [83,9 K], добавлен 11.12.2012Сбор нагрузок на железобетонную плиту перекрытия. Расчет плиты по группе предельных состояний; прогиба панели; прочности нормальных и наклонных сечений ригеля на поперечную силу и изгибающий момент. Конструирование колонны. Определение прочности консоли.
курсовая работа [207,8 K], добавлен 29.03.2015Оценка особенностей расположения и условий строительной площадки. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Параметры выполнения свайного фундамента. Расчет и проектирование фундамента на искусственном основании.
курсовая работа [5,4 M], добавлен 21.09.2011Проект завода по изготовлению железобетонных изделий; структура цехов, производственная программа, номенклатура продукции. Определение состава бетонной смеси, выбор сырья; технологические и технико-экономические расчеты; контроль качества продукции.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 04.11.2011Расчеты и конструирование. Монолитное железобетонное перекрытие. Компоновка перекрытия. Расчет и конструирование плиты, второстепенной балки. Сборные железобетонные конструкции. Компоновка перекрытия. Расчет панели перекрытия, ригеля, колонны.
курсовая работа [526,1 K], добавлен 19.10.2008
