4.2. Кріплення кам'яним накидом

 

  Товщину кам'яного накиду з не сортованого  каменю рекомендується визначати за формулою

де d_s85% - діаметр каменю в кам'яному накиду, приведеного до шару.

  Він визначається за залежністю

  Маса  (т) окремого каменю m або m_z, що відповідає стану його граничної рівноваги від впливу вітрових хвиль на укосі [7, c.8], необхідно визначати:

    при розташуванні каменю на  ділянці укосу від верха споруди  до глибини z=0,7h за формулою

  те  ж, при z>0,7h за формулою

 

  Щільність каменю в кам'яному накиду і води в даному курсовому проекті можна  приймати відповідно рівними 2,7 і 1,0, т/м³.

  Кам'яний накид покладена на укіс у декілька шарів укладається на одношарову або багатошарову підготовку, розташовану по типу зворотного фільтра .

  При кріпленні верхового укосу кам'яним накидом упор, що споруджується на нижній межі кріплення, також виконується  з каменю.

4.3. Монолітне  залізобетонне  кріплення

 

  Якщо  для спорудження кам'яного накиду потрібно камінь з умовним діаметром  більше 0,5 - 0,7 м, доцільно застосовувати  залізобетонне кріплення (рис.Д.4.2), що виконується у виді секцій розміром не більш 20х20м кожна, розділених між собою температурними поперечними й осадовими повздовжніми швами. Секції кріплення варто проектувати з окремих плит.

  Плити кріплення варто застосовувати  прямокутної форми зі співвідношенням  сторін 1<l_sl / b_sl < 2 де b_sl -менша сторона , що розташовується перпендикулярно урізу води. Розмір b_sl призначається рівним 0,4l , де l  середнє значення довжини хвилі, але не більш 20 м. Товщина плити визначається розрахунком відповідно до вимог СНиП 2.06.04-82* [7]. Мінімальна товщина монолітного залізобетонного кріплення призначається 0,1 м.

  У курсовому проекті товщину плити  кріплення [1, с.105] можна приймати за формулою

 

  Армування монолітних плит звичайно передбачається одиночною арматурою, покладеною в  середині товщини плити.

  Розріз  кріплення деформаційними швами, направленими нормально урізу води, здійснюється через 20 м, Деформаційні шви в напрямку паралельному урізу води передбачаються при довжині кріплення уздовж укосу більш 20 м.

  Для усунення можливості виносу грунту через  деформаційні шви під ними укладаються  залізобетонні підкладки монолітні  або збірні з розмірами поперечного  переріза порядку 0,25х0,08м. Між підкладками і плитами кріплення прокладаються бітумні мати, а у шві залишається опалубна дошка.

  4.4. Підготовка під кріплення

 

  Підготовка під кріплення, що грає також роль зворотного фільтра можуть складатися з одного шару різнозернистого матеріалу або з двох, трьох шарів різноманітних по крупності часток матеріалів.

  Число і товщина шарів підготовки, а  також вид матеріалу підбирається в залежності від виду грунту укосу.

    На пісчаних укосах у якості  підготовки під кам'яним накидом  може бути прийняте посипання  з двох шарів щебеню і крупного піску товщиною по 0,15-0,30 м

  При укладці підготовки на глинистий  грунт влаштовують один шар підготовки (наприклад щебеню фракції 40-60мм) , товщиною 0,2м.

  Під монолітним залізобетонним кріпленням укладається один шар підготовки з грубозернистого матеріалу товщиною не менше 0,20 м.

  Під відкритими швами (температурними й  осадочними) укладку підготовки здійснюють по типу зворотного фільтра, як і для кріплення у вигляді кам'яного накиду з доведенням ширини в плані самого нижнього шару не менше 1,0 м.

   4.5.  Кріплення  низового  укосу

 

  Кріплення низового укосу передбачається для попередження його від руйнуючої дії зовнішніх чинників ( атмосферних опадів, вітру й ін. )

  Якщо  низовий укіс зложений із грубозернистих матеріалів (щебінь, пісчано-гравійний грунт ), то допускається лишати його без кріплення.

  В якості кріплення низового укосу  рекомендується приймати такі типи кріплень:

  а) шар щебеню або гравію товщиною 0,2 м;

  б) залуження багаторічними травами.

  При зміцненні низового укосу залуженням товщина шару рослинного грунту, що насипається на укіс, при пісчаних грунтах приймається - 20 см . При глинистих грунтах - при сезонному промерзанні грунту до 0,5 м товщина рослинного шару приймається 0,20 м, при більшій глибині промерзання - не менше 0,30 м.

  5. Протифільтраційні   пристрої греблі

 

  Протифільтраційні пристрої в тілі і підвалині греблі призначені для зменшення фільтраційної  витрати, недопущення фільтраційних  деформацій грунту греблі і її підвалини, а також для підвищення стійкості низового укосу.

  Зазначені пристрої варто виконувати зі слабоводопроникних грунтів (суглинних і глинистих) або негрунтовых матеріалів (бетону, залізобетону полімерних, бітумних матеріалів та ін.) у виді верхової або центральної протифільтраційної призми, екрана, діафрагми, ядра, понура, шпунта, стінки, цементаційної й інших завіс (див. рис.Д.1.1),

  У курсовому проекті протифільтраційні  пристрої приймати у випадку , якщо грунт тіла греблі або підвалини  має коефіцієнт фільтрації більш 0,5 – 1 м/доб. Тип пристроїв студент вибирає довільно.

  Товщину грунтового екрану або ядра греблі треба збільшувати зверху вниз.

  Мінімальну  товщину екрана або ядра поверху  призначають з умов виробництва  робіт, але не менше 0,8 м, а понизу - таку щоб градіент напору фільтраційного потоку, задовольняв критерію фільтраційної міцності

 

  Гребінь грунтового екрана (після повного  осідання греблі) повинний бути вище форсованого рівня води у верхньому б'єфі з урахуванням висоти хвилі і нагонного рівня води.

  Гребінь ядра повинний бути вище форсованого підпірного рівня води з урахуванням нагону, але без урахування накату хвилі.

  При глибокому заляганні водоупору  необхідно при наявності екрана (ядра) передбачати влаштування понуру (завіси).

   6.  Дренажні пристрої  греблі

 

  Влаштування дренажу тіла земляної греблі (рис.П.6.1) варто передбачати з метою:

  a) організованого відводу води, що  фільтрується через тіло і  підвалину греблі в нижній  б'єф;

  б) запобігання виходу фільтраційного потоку в низовий укіс і в зону, що промерзає;

  в) економічно обгрунтованого зниження депресійної  поверхні для підвищення стійкості  низового укосу (внутрішній дренаж);

  г) підвищення стійкості верхового  укосу при швидкому зпрацюванні  водосховища, а також для зняття порового тиску, що виникає при сейсмічних впливах.

    У даному курсовому проекті  пропонується вибрати один із трьох типів дренажів, що широко застосовуються у практиці : трубчастий дренаж, дренажний бенкет або наслонний дренаж.

  Трубчастий  дренаж застосовується на тих ділянках греблі, де в період її експлуатації вода в нижньому б'єфі практично відсутня або не перевищує 0,5м. Такий випадок має місце при широких заплавах рік, що пересихають, де скидання води в нижній б'єф здійснюється тільки під час паводків.

  Трубчастий дренаж виконується з перфорованих бетонних або асбоцементних труб з обсипним піщано-щебеневим зворотним фільтром.

  Переріз дренажних труб визначається шляхом розрахунку, виходячи з умов забезпечення безнапірного руху, при цьому діаметр  їх не повинний бути менше 200 мм. Для запобігання занадто високої швидкості води похил дрен обмежують до 0,01.

  По  довжині трубчастого дренажу  на низовому укосі через кожні 50-100 м необхідно передбачати оглядові колодязі, що, як правило, розташовуються в місцях з'єднання дрен із випускними колекторами. Колектор трубчастого дренажу виводиться в дренажну канаву, що розташовується в нижньому б'єфі за підошвою низового укосу.

  Дренажний банкет влаштовується, як правило, на руслових ділянках греблі при постійному рівні води в нижньому б'єфі і достатній кількості кам'яного матеріалу в районі будівництва.

  Перевищення гребня банкету над максимальним рівнем води в нижньому б'єфі h_s визначається з запасом на накат та нагон хвиль, але не менше 0,5 м. У курсовому проекті його можна приймати рівним 0,5 м.

  Ширина  банкету поверху за межами низового укосу призначається за умовами  проведення робіт, але не менше 1 м. Гребінь  дренажного банкету рекомендується покривати шаром крупнообломочного грунту.

  З боку тіла і підвалини греблі передбачається створення піщано-щебеневого фільтра для запобігання суфозії. Розрахунковий діаметр каменю банкету визначається за формулою (4.3) з урахуванням можливих хвиль в нижньому б'єфі. При цьому, за відсутністю вихідних даних, умовно можна прийняти величину h_2% в нижньому б’єфі рівною 20-30 % відповідної хвилі в верхньому б’єфі, а значення довжини хвилі l  -- 15-20% відповідної хвилі в верхньому б’єфі.