Устройства нижнего бьефа

Основной формой сопряжения бьефов при проектировании водосбросных плотин на нескальном основании является донный режим. Устройствами нижнего бьефа при такой форме сопряжения бьефов в общем случае являются водобой с гасителями энергии, жесткая и гибкая рисбермы.

Водобой - это массивная горизонтальная плита, предназначенная для интенсивного гашения избыточной кинетической энергии. Отметка поверхности водобоя определяется гидравлическими расчетами, исходя из условия затопления гидравлического прыжка с некоторым запасом. Толщина водобойных плит б, обосновывается статическими расчетами. Предварительно ее можно определить по формуле В. Д. Домбровского:

, (4.1)

где и - соответственно скорость течения и глубина в сжатом сечении.

При донном режиме сопряжения бьефов длина водобоя , определяется длиной гидравлического прыжка:

, (4.2)

где и - соответственно первая и вторая сопряженные глубины.

При отсутствии гасителей энергии = (1...1,25) , при устройстве на водобое гасителей энергии = (0,75...0,8) , но в особо ответственных случаях = .

Для устранения фильтрационного давления на плиты водобоя под ними устраивается горизонтальный дренаж основания. Дренажные отверстия делаются размером от 0,25 Х 0,25 до 1 Х 1 м и заполняются каменным материалом, который перекрывается сверху металлическими решетками. Эти колодцы располагаются в шахматном порядке через 5 - 10 м в ряду друг от друга. Ряды отверстий располагаются не менее, чем через 5 м. При этом плошадь дренажных колодцев должна составлять не менее 1,5 % плошади водобоя.

Жесткая часть рисбермы чаще всего выполняется из бетонных и железобетонных плит. На начальных участках рисбермы толщина плит 1 - 2,5 м, а на концевых - 0,5 - 0,8 м и более. Толщина плит по длине рисбермы изменяется уступами. Плиты в плане имеют квадратную или прямоугольную форму с длиной сторон от 2 до 20 м. При заданных плановых размерах плиты ее толщину И можно ориентировочно принимать: для неармированных плит d_п>(1/6...1/7) п, а для армированных d_п >(1/8...1/10) п - длина плиты в направлении течения.

Продольные швы между плитами следует устраиваь «в перевязку». Если предусмотрены прямоугольные плиты, то они должны располагаться длинной стороной вдоль течения. Под плитами укладывается двух- или трехслойный обратный фильтр толщиной 0,4…0,6 м. На поверхность обратного фильтра при бетонировании плит на месте укладываит подготовку из жесткого бетона толщиной 0,1 - 0,15 м.

В плитах жесткой рисбермы так же, как и в водобое, целесообразно устраивать дренажные колодцы в соответствии рекомендациями для водобойных плит. При устройстве жесткой рисбермы из сборных плит дренажные колодцы можно не устраивать.

Протяженность рисбермы и другие ее параметры устанавливаются гидравлическими расчетами, а ее тип - на основании технико-экономических сравнений различных вариантов.

Итак начнем конструировать водосливную плотину на основании исходных данных

Схему подзепного контура примем 2-ю (рис. 4.1, б) поскольку в основании пески.

В состав входят: водосброс с фундаментной плитой (1), понур (2), водобой (3), шпунт (4), рисберма (5) и дренаж (6) – рис.4.5.

Понур принимаем средней толщиной 1 м по схеме рис.4.2, а. Длина: примем - 2 Zmаx,

Zmаx=ФПГ-ГНБ=7-2=5 м.

Lпонура=10 м.

Шпунт принимаем корольовым с заглублением в водоупор на 1 м, т.е. глубиной 7 м, поскольку водоупор на глубине от 6 м (задание)

Дренаж принимаем под водобоем

Поперечный профиль строим как для безвакуумного водослива по координатам Офіцерова-Крігера (таблиця 4.2) начиная от центра – т.О, рис. 4.5.

Таблиця 4.2

Координаты водосливной грани водосброса

При цьому величину профілюючого напору на водозливі приймаэмо рівною максимальному напору при ФПГ і рівна ФПГ-ГрГреблі (або НПГ)=7-2=2 м. Відносні координати (з табл.4.2) множаться на профілюючий напір

Водозливна грань з’єднана з дном водобійним колодязем за допомогою дуги кола радіуса

Для нескельних підвалин - найбільша різниця рівнів води верхнього і нижнього б’єфів=ФПГ-ГНБмах=7-3=4 м. тоді з [1, табл. 3.2 ] та вищезазначених рекомендацій приймемо R=3,5 м.

Ширину греблі по підошві (основі) попередньо приймаємо в залежності від виду ґрунтів підвалини і глибини води перед греблею Н=ФПГ-Дно=7 м або максимального напору Zmax і для пісчаних підвалин приймається bп=1,5…2 Н або bп=1,75…2,25 Zmax, для глинистих ґрунтів або 2,5…3 Zmax

Рис.4.5. Розрахунковий профіль водозливної гравітаційної греблі

Отже для пісків приймемо bп=2*Zmax =8 м.

Поиск по сайту: