Защита склонов и оврагов от эрозии

         

      L = 5,5 м (расстояние от точки пересечения уровня воды в прудке с передним откосом эквивалентного слоя грунта до дренажной траншеи).

      L_p = L+δ+

      δ=(δ_в+δ_н)/2=(8,71+10,12)/2=9,42 м.

      L_p=4,34+9,42+5,5=19,26 м. 

      Расход, фильтрующийся через тело вала:

        м/с

        м²/с

      Ординаты  кривой депрессии:

      v

      м

      Между сечением 1-1 и осью ординат h:

        м

        м

      Между сечение 1-1 и дренажём:

        м

        м

где х – текущая координата;

      - коэффициент фильтрации тела  сооружения

     Таблица 1 – координаты кривой депрессии  между осью ординат h и сечением 1-1

 

     Таблица 2 – координаты кривой депрессии сечением 1-1 и дренажём

 
 

      Градиент  напора определяем:

- для  тела сооружения  

          =0,75 

- для  основания сооружения 
 
 

      В соответствии со СНиП II-53-73, на предварительной  стадии проектирования противофильтрационных  элементов плотин можно принимать  ориентировочные значения допускаемого среднего градиента фильтрационного потока в грунтах основания и тела плотин.

      Полученные  значения не превышают значений допускаемого среднего потока. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Статистический  расчёт водозадерживающего вала по схеме плоского сдвига

 

     Статистический  расчёт сводится к определению запаса общей устойчивости сооружения на плоский  сдвиг по формуле: 

где f=tgφ – коэффициент трения грунта по грунту (обычно равен тангенсу угла трения грунта в мокром состоянии);

       - сумма всех сил с учётом  насыщения грунта водой ниже  депрессинной кривой, кН;

 –  сумма гидростатического давления  воды на вал со стороный  прудка, кН;

- допускаемый  коэффициент надёжности (для IV класса  капитальности ).

Сумма вертикальных сил равна

=G_сух+G_нас+G_вод

=487,56+150,1+4,73=624,34 кН/м²

Сумма горизонтальных сил будет равна:

      

       кН/м²

     f = tg33 = 0,65

     Тогда получаем k_c= 0,65∙186,5/624,34 = 0,19 ≤ =1,05.

     Вывод: проектируемое сооружение удовлетворяет  условиям устойчивости при проверке на плоский сдвиг. 
 
 
 

5. Расчёт  объёма работ

 

     Объём земляных работ:

     W_зр= F ∙ L

где F – площадь поперечного сечения сооружения,

      L – длина сооружения в плане,

      F = 31 м²

      W_зр = 31 ∙ 1340 = 41540 м³

      Объём бетонных и каменных работ:

      Объём бетонных работ складывается из работ на сооружение водовыпуска и водобойного колодца.

      Объём бетонных работ по водовыпуску:

      W_{б.р.вод.}= 2∙ (b+h) ∙ L_вып ∙ 0,2

где 0,2 – толщина бетона водовыпуска

     W_{б.р.вод.}= 2 ∙ (2,95+1) ∙13,4 ∙ 0,2 =  21,17 м³

     Объём бетонных работ по водобойному колодцу определяется аналогично земляным работам с учётом геометрии сооружения:

     F = 7,42 ∙ 0,6 + 5 ∙ 0,5 + 0,5 ∙ 2 ∙ 2 = 8,95 м²

     L = 5 м.

     W_{б.р.кол.}= 8,95 ∙ 5 = 44,76 м³

     W_б.р = W_б.р.вод+ W_б.р.кол = 44,76 + 21,17 = 65,93 м³

      Объём каменных работ сводится к посчёту каменной насыпки при возведении рисбермы. Толщину каменной наброски принимаем равной 0,5 м.

      W_р = S_р ∙ 0,5

      Площадь поверхности рисбермы:

      S_р = (5 + 8) : 2 ∙ 8,64 = 56,16 м²

      W_р = 56,16 ∙ 0,5 = 28,08 м³ 
 
 

6. Крепление ковша за рисбермой

 

     Концевой  участок рисбермы выполняем в  виде предохранительного ковша, его  заглубление принимают в зависимости  от технико-экономических показателей  на полную или частичную глубину  размыва. Крутизна верхового откоса ковша должна соответствовать гидравлическим условиям требуемого растекания потока до неразмываемых скоростей и обеспечивать размещение на нём наклонного участка рисбермы или деформируемого крепления. Крутизну низового размываемого откоса ковша принимают по условиям его устойчивости в строительный период.

     Дно ковша прикрывают слоем мелкого  камня толщиной 1-3 метра для образования  отмостки в случае размыва за рисбермой.

     Т.к. м/с м/с, то проектируем ковш глубиной от уровня рисбермы:

   h_к===1,57 м

     Рисберма  сопрягается с дном ковша откосом 1:3, такое же сопряжение и при входе  в водоспуск. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  используемой литературы: 

1. Салов А.Н. Защита склонов и оврагов от эрозии. Методические указания к курсовой работе. Новосибирск, НГАВТ, 2008.
2. СПиП 11-53-73
3. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1983.
4. Киселев П.Г. Справочник по гидравлическим расчётам. М.: Энергоиздат, 1961,
5. Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика. М.: Стройиздат, 1972.
6. Степанов П.М. и др. Гидротехнические противоэрозионные сооружения. М.: Колос, 1974.
7. Пашков Н.Н., Долгачев Ф.М, Гидравлика, основы гидрологии. М.: Атомэнергоиздат, 1985.