Фильтрационный расход

3.2.4 Фильтрационный расход

Фильтрационный расход складывается из удельных фильтрационных расходов тела плотины (q_тi) и ее основания (q_оi):

q_i = q_тi+ q_оi, м²/сут (19)

Удельный фильтрационный расход основания плотины находится по формуле:

 м²/сут, (20)

где K₀ – осредненный коэффициент фильтрации грунтов основания, м/сут;

Т – толщина водопроницаемого слоя основания, м;

B_пл – ширина плотины в сечении по основанию, м;

n – поправочный коэффициент, зависящий от ширины плотины в сечении и от толщины водопроницаемого слоя;

Сечение I-I:

Т = 2,05 м, n = 1,15;

, ;

;

Удельный расход через основание плотины в данном сечении:  м²/сут;

q₁ = q_т1 + q_о1 = 0,0012 + 0,0003 = 0,0015 м²/сут.

Сечение II-II:

Т₁ = 1,2 м, Т₂ = 7,8 м, n = 1,23;

,

;

;

Удельный расход через основание плотины в данном сечении:  м²/сут;

q₂ = q_т2 + q_о2 = 0,00018 + 0,02 = 0,02 м²/сут.

Сечение III-III:

Т = 9,8 м, n = 1,3;

,

;

;

Удельный расход через основание плотины в данном сечении:  м²/сут;

q₃ = q_т3 + q_о3 = 0,00004 + 0,0001 = 0,00014 м²/сут.

3.2.5 Оценка фильтрационной прочности

Фильтрационная прочность – способность грунта сопротивляться фильтрационным деформациям. Фильтрационная прочность оценивается путем сравнения действительного градиента напора с допустимым. В данном курсовом проекте оценивается только общая фильтрационная прочность грунта тела плотны.

(21)

гдеY_ср – осредненный градиент напора в расчетной области фильтрации, определяется по формуле:

, (22)

где ∆y – падение депрессионной кривой в пределах массива обрушения;

∆x – расстояние, на котором произошло падение депрессионной кривой.

 – осредненный критический градиент напора для грунта, для суглинка принимается равным от 4 до 1,5;

К_н – коэффициент надежности сооружения, для IV класса К_н = 1,1.

Таким образом, отношение ;

Далее определялся осредненный градиент напора в сечениях:

Сечение I-I:

По формуле (22):

;

Т.к.  то условие  соблюдается: 0,21≤1,82 Þ

Þ фильтрационных деформаций не наблюдается.

Сечение II-II:

По формуле (22):

;

Т.к.  то условие  соблюдается: 0,21≤1,82 Þ

Þ фильтрационных деформаций не наблюдается.

Сечение III-III:

По формуле (22):

;

Т.к.  то условие  соблюдается: 0,05≤1,82 Þ

Þ фильтрационных деформаций не наблюдается.

Условие (21) выполняется по всем сечениям, следовательно, фильтрационная прочность грунта тела плотины обеспечена.

3.3 Расчет устойчивости откоса

3.3.1 Расчетные случаи и методы расчета

Различают три расчетных случая:

¾  1 основной расчетный случай. Когда в верхнем бьефе равна ÑНПУ, а нижнем – 0;

¾  2 основной расчетный случай. Когда в верхнем бьефе ФПУ₁ , а нижнем бьефе УНБ (при основном расходе водосброса);

¾  Поверочный. Когда в верхнем бьефе ФПУ₂ , а в нижнем – УНБ (при 1% расходе для сооружения IV класса).

Так как курсовой проект учебный, то ограничиваемся одним расчетным случаем: 1 основным. Метод расчета относится к группе графоаналитических методов и носит название – метод круглоцилиндрических поверхностей сдвига. Расчеты ведутся только для руслового сечения, так как здесь самые неблагоприятные условия.