Фильтрационный расчет флютбета

Длина подземного контура флютбета должна быть такова, что­бы не могло быть выноса частиц грунта из-под него фильтрацион­ным потоком.

Длина подземного контура и толщина флютбета определяются фильтрационным расчетом.

Для предварительных расчетов и при расчете малоответственных небольших сооружений можно ис­пользовать так называемый метод линейно-контурной фильтрации. Имея напор Z, задаются длиной горизонтальных частей флютбе­та, количеством рядов шпунтов и глубиной их забивки. Развернутую длину подземного контура флютбета определяют, суммируя длины горизонтальных частей флютбета и длину шпун­тов и считая при этом, что фильтрационный поток будет обходить шпунты с двух сторон.

При проектировании подземного контура надлежит учитывать следующее:

- фильтрационный поток оказывает фильтрационное и взвешивающее давление на подошву плотины;

- повышенные скорости фильтрационного потока могут вызывать механическую суффозию грунта основания и его выпирание.

Флютбет – совокупность частей сооружения, поверх которых протекает вода.

Понур – водонепроницаемое покрытие верхнего бьефа служащее для удлинения пути фильтрации и предупреждения размыва грунта поверхностным потоком.

Водобой – водонепроницаемая плита, воспринимающая основное динамическое воздействие поверхностного потока и защищает русло от размыва. Для фильтрационного потока он используется как путь для гашения напора.

Рисберма – является водопроницаемым участком флютбета и служит для частичного гашения кинетической энергии поверхностного потока и выравнивания его скоростей. Для фильтрационного потока рисберма служит местом выхода профильтровавшейся воды через основание сооружения.

Порядок расчета:

1) Задаемся предварительными размерами водонепроницаемой части флютбета:

l_п=(1-3)Н l_в=(2-4)Н

t_п=0,5 м t_в=1,0 м

γ_в=1 т/м³ γ_б=2,5 т/м³

2) В выбранном масштабе на миллиметровой бумаге вычерчиваем водонепроницаемую часть флютбета (М 1:200)

3) Находим длину развернутого контура флютбета L:

4) Строим эпюру фильтрационного давления.

Рис. План флютбета и эпюра фильтрационного давления

В методе линейной контурной фильтрации фильтрационное давление прямопропорционально длине развернутого контура флютбета. В Т.1 равно напору Н, в точке 6 фильтрационное давлении равно 0.

Площадь эпюры давлений будет представлять вертикальную силу, стремящуюся поднять флютбет вверх. Поэтому он должен иметь такой вес, чтобы давление снизу не могло его поднять.

5) Т.к. на понур сверху действует давление воды, которое больше, чем фильтрационное, поэтому толщину понура оставляют 0,5 м. Толщину водобойной плиты определяют в зависимости от фильтрационного давления.

Находим величину фильтрационного давления в 4 и 5 точках (начале и конце водобойной плиты):

где l_4-5 – расстояние от рассматриваемой до конечной точки пути фильтрации.

Зная фильтрационное давление находим толщину водобойной плиты

n – коэффициент запаса (0,8-1,2)

6) Конструируем флютбет

Рис.

Рис. Конструкция флютбета

7) Длина развернутого подземного контура флют­бета должна удовлетворять условию:

где С – уклонный коэффициент, зависящий от рода грунта и определяемый по табл. 1. (согласно «Руководство по гидравлическим и русловым расчетам речных гидроузлов М.: Союзводпроект, 1980, - 147 с.

Таблица 1 – Значения коэффициента С

8) Если условие не выполняется, то необходимо рассчитать длину шпунта:

Поиск по сайту: