Автор: Пользователь скрыл имя, 24 Сентября 2012 в 13:23, курсовая работа
В проекте требуется осуществить выбор типа и конструирование профиля плотины, выполнить фильтрационные и статические расчеты, разработать конструктивные решения основных элементов плотины, предложить вариант компоновки гидроузла, в состав которого входит проектируемая плотина, наметить очередность его строительства, определить объемы основных работ.
Введение 5
1 Исходные данные для проектирования 6
2 Выбор типа плотины 8
3 Конструирование профиля плотины 11
3.1 Очертание откосов 11
3.2 Ширина гребня 12
3.3 Отметка гребня 12
3.4 Крепление откосов 17
3.5 Дренажные устройства 19
3.6 Прогноз зернового состава и расчет границ зон фракционирования грунта в намывных плотинах 21
4 Расчеты плотины 23
4.1. Фильтрационные расчеты плотины 23
4.1.1. Расчетные случаи и схемы 24
4.1.2. Положение поверхности фильтрационного потока в теле плотины 24
4.1.3 Фильтрационный расход воды через тело и основание плотины 29
4.1.4 Фильтрационная прочность грунтов тела и основания плотины 30
4.2 Расчет статической устойчивости откосов 32
4.3 Подбор обратного фильтра для трубчатого дренажа 37
4.3.1 Проектирование первого слоя обратного фильтра 37
5 Водопропускные сооружения при плотинах из грунтовых материалов. 42
5.1 Расчет трубчатого водоспуска с башенным водосбросом 42
5.2 Расчет гасителя энергии потока воды 44
6 Компоновка сооружений гидроузла 46
7 Очередность строительства 47
8 Объемы работ 48
Заключение 52
Литература 53
Во вторую очередь возводится русловая часть плотины. Для этого предварительно на слой обратного фильтра отсыпается каменный банкет – перекрывается русло реки. Строительный расход пропускается по трубчатому водоспуску.
Отсыпается верховая и низовая перемычка, осушается котлован и производится отсыпка русловой части плотины.
Для определения объема земляной плотины разбиваем ее на части.
Подсчет ведем в табличной форме, таблица 2, по формуле:
(8.1)
где: b – ширина малого основания трапеции;
h1 и h2 – глубина сооружения в рассматриваемом сечении;
m и n – коэффициенты откосов;
l – длина трапецеидального сечения.
Таблица 2 – Таблица подсчета объемов плотины.
Пикет |
Ширина гребня b, м |
Высота, м |
Коэффициенты |
Длина участка l, м |
Объем тела Vтела, м3 |
Объем берм Vберм, м3 | ||
h1 |
h2 |
m |
n | |||||
ПК0 – ПК0+27,5 |
15 |
0 |
2,64 |
3,0 |
2,5 |
27,5 |
576,4 |
0 |
ПК0+27,5 – ПК0+87,5 |
15 |
2,64 |
7,64 |
3,0 |
2,5 |
60 |
5481,1 |
0 |
ПК0+87,5 – ПК1+50 |
15 |
7,64 |
12,64 |
3,0 |
2,5 |
62,5 |
12784,5 |
3763,4 |
ПК1+50 – ПК2+45 |
15 |
12,64 |
16,64 |
3,0 |
2,5 |
95 |
31105,9 |
8318,7 |
ПК2+45 – ПК2+87,5 |
15 |
16,64 |
12,64 |
3,0 |
2,5 |
42,5 |
13915,8 |
3721,5 |
ПК2+87,5 – ПК3+11,25 |
15 |
12,64 |
7,64 |
3,0 |
2,5 |
23,75 |
4858,1 |
1430,1 |
ПК3+11,25 – ПК3+40 |
15 |
7,64 |
2,64 |
3,0 |
2,5 |
28,75 |
2626,4 |
0 |
ПК3+40 – ПК3+46 |
15 |
2,64 |
0 |
3,0 |
2,5 |
6 |
125,8 |
0 |
Суммы объемов тела и берм |
Σ=71474 |
Σ=17234 | ||||||
Суммарный объем плотины |
Σ=88708 |
Объем недоброкачественного грунта, снимаемого на месте возведения плотины, определяется по формуле:
VД= hв·Ω (8.2)
где: hв=0,3 м – толщина снимаемого грунта;
Ω=18578,125 м2 – площадь основания плотины.
VД= 0,3·18578,125 = 5573,4 м3
Объем плотины определяется как:
Vп=Vд+V=5573,4+88708=94281,4 м3
Для определения объема каменного банкета разбиваем его на части.
Подсчет ведем в табличной форме, таблица 3, по формуле:
Таблица 3 – Таблица подсчета объема каменного банкета .
Пикет |
Ширина гребня b, м |
Высота, м |
Коэффициенты |
Длина участка l, м |
Объем участка V, м3 | ||
h1 |
h2 |
m |
n | ||||
ПК1+65 – ПК2+32,5 |
3 |
0 |
3 |
1,5 |
2,0 |
67,5 |
405 |
ПК2+32,5 – ПК2+52,5 |
3 |
3 |
0 |
1,5 |
2,0 |
20 |
120 |
Суммарный объем банкета Vб, м3 |
Σ=525 |
Объем каменной наброски наслонного дренажа вычисляется по формуле:
Vнд= hн·Ω (8.3)
где: hн=0,23 м – толщина каменной наброски;
Ω=700 м2 – площадь каменной наброски.
Vнд=700·0,23=161 м3
Объем галечникового грунта, укладываемого в обратный фильтр, вычисляется по формуле:
Vоф= hоф·Ω (8.4)
где: hоф=0,85 м – толщина обратного фильтра;
Ω=1611,25 м2 – площадь обратного фильтра.
Vоф=1611,25·0,85=1369,6 м3
Объем железобетонных плит, защищающих верховой откос, вычисляется по формуле:
Vп= hп·Ω (8.5)
где: hп=0,2 м – толщина железобетонных плит;
Ω=6892,5 м2 – площадь железобетонных плит.
Vоф=6892,5·0,2=1378,5 м3
Объем железобетонных плит, защищающих верховой откос, вычисляется по формуле:
Vрг= hп·Ω (8.6)
где: hрг=0,3 м – толщина слоя растительного грунта;
Ω=5743,8,5 м2 – площадь растительного грунта.
Vрг=5743,8·0,3=1723,1 м3
Площадь покрытия гребня плотины, предназначенного для проезда автомобилей, вычисляется по формуле:
S=L·b (8.7)
где: L=346 м – длина плотины по гребню;
b=15 м – ширина плотины по гребню.
S=346·15=5190 м2
Объем железобетона, необходимого для сооружения башни вычисляется по формуле:
Vб= hб·Pб·Hб (8.8)
где: hб=0,2 м – толщина стенок башни;
Pб=26 м – периметр башни;
Hб=14 м – высота башни.
Vб=0,2·26·14=72,8 м3
Общая протяженность труб водоспуска Lт=1343,6 м.
Объем железобетона, необходимого для сооружения водобойного колодца вычисляется по формуле:
Vк= hк·Pк·dк· (8.8)
где: hк=0,4 м – толщина стенок водобойного колодца;
Pк=98 м – периметр водобойного колодца;
dк=4,85 м – глубина водобойного колодца.
Vк=0,4·98·4,85=190,1 м3
В курсовом проекте была запроектирована глухая земляная плотина на р. Луга. Высота плотины 16,64 м, ширина гребня плотины 15 м, по гребню проходит автомобильная дорога II категории. Заложение верхового откоса 1:3,0, низового – 1:2,5. Плотина возводится способом отсыпки грунта. По кривой гранулометрического состава грунта тела плотины определили ,что плотина является насыпной однородной.
В качестве крепления откосов применяются:
а) в русловой части плотины комбинированный дренаж (каменный банкет с наслонным дренажем),
б) в частях плотины перекрывающих пойму – трубчатый дренаж.
Запроектирован обратный фильтр толщиной 0,85 м.
Выполнены фильтрационные расчеты и проверка фильтрационной прочности, а также статические расчеты на устойчивость низового откоса. Условия фильтрационной прочности выполняются, фильтрационная прочность грунта основания обеспечена.
Подсчитан объем основных видов работ.
1. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования
2. Гидротехнические сооружения. Под ред. М.М. Гришина. – М.: Высшая школа, 1979. – Ч 1-1
3. СНиП 2.06.05-84*. Плотины из грунтовых материалов.
4. СНиП 2.06.04-82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).
5. Гидротехнические сооружения. Под ред. Л.Н. Рассказова. - М.: Стройиздат,
1996.- Ч- 1-2
6. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. Под ред.
В.П. Недриги. - М.: Стройиздат, 1983.- 543с.
7. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений.
8. Рекомендации по проектированию обратных фильтров гидротехнических сооружений : П 92-80-Л. : ВНИИГ, 1981.- 105 с.
9. Проектирование обратных