Курсовая работа по ГТС

   При наявності понуру або  зуба L_о збільшують на довжину понуру або подвоєної глибини зуба.  
 

9. Розрахунок   стійкості   низового   укосу   греблі

 

   9.1.  Загальні  положення  

  Розрахунок  стійкості  низового  укосу  земляної  греблі варто робити за методом круглоциліндричних поверхонь.  У цьому випадку передбачається, що в грунті тіла і підвалини  греблі  може утворитися небезпечна круглоциліндрична поверхня ковзання під дією сил ваги грунту укосу, у зв'язку з чим відбудеться сповзання грунту укосу і випучування підвалини.  Сповзанню укосу буде опиратися сила тертя і зчеплення по поверхні завалення.

  Перевірка стійкості укосу зводиться до визначення  коефіцієнта стійкості, що дорівнює відношенню моменту утримуючих сил до моменту сил,  що  зрушують, і визначається за формулою   

 
 

  Чисельне  значення коефіцієнтів g_n  , g_fc , g_c приведені в табл. 9.1,  9.2,  9.3. 

   Таблиця 9.1

   Значення g_n

 

   Таблиця  9.2

  Значення g_fc

 

   Таблиця 9.3

   Значення g_c

 

    При розрахунку стійкості укосу  перевіряють декілька  кривих  ковзання, із яких вибирають найбільш  небезпечну, що характеризується  найменшим з отриманих для кожної кривої   ковзання  коефіцієнтом стійкості k_s.   Це  значення  найменшого коефіцієнта стійкості і порівнюється з допустимим.

  Якщо  мінімальний з отриманих коефіцієнтів стійкості низового укосу виявиться  менше  допустимого,  то  необхідно скорегувати поперечний переріз греблі з тим,  щоб забезпечити стійкість низового  укосу.   Це  досягається  шляхом уположення  низового  укосу  або зниження кривої депресії в тілі греблі.

  Кожна круглоциліндрична  крива ковзання характеризується положенням свого центру O і радіусом R.  За даними  В.В. Аристовского найменші коефіцієнти стійкості утворюються при розташуванні центрів кривих ковзання в межах багатокутника bb'Oe'eb , що будують таким чином.

  Для  побудови цієї найбільше небезпечної  зони розташування центрів із середини низового укосу (точка а на рис.Д.9.1) або осредненого укосу при наявності берм проводять вертикаль ac.   Потім із тієї ж точки a під кутом 85°  до укосу ( або усередненого укосу) проводять лінію ad.  З точки A і B, як із центру проводять коло радіусами R₁.

 
 
 

   Таблиця 9.4

   Значення k_н, k_в

 

  Криві, проведені радіусом R₁ перетинаються в точці О (рис.Д.9.1).  З точки а, як із центру, проводимо дугу be радіусом R₂=a/2.  Багатокутник bb'Oe”eb  є зоною центрів найбільше небезпечних поверхонь ковзання.

  В.В. Аристовский установив, що звичайно центри найбільше небезпечних кривих ковзання розташовуються поблизу лінії bО. Цю лінію треба приймати як лінію пробних центрів.

  Задаючись на лінії пробних центрів декількома точками О₁, О₂, О₃ і т.д.  з котрих декількома радіусами проводимо криві ковзання.  Для кожної кривої ковзання визначають коефіцієнт стійкості.  Через точку з мінімальним коефіцієнтом запасу проводять нормаль до лінії bО на котрій також намічають ряд центрів і підраховують для відповідних їм поверхонь ковзання значення коефіцієнтів запасу.  Мінімальне значення k_s приймається за розрахункове.

  У курсовому проекті розрахунок стійкості  дозволяється робити для однієї кривої ковзання, де при виборі центру найбільше небезпечної поверхні ковзання варто керуватися слідуючим: при розрахунку укосів із незв'язних грунтів центр найбільше небезпечної поверхні ковзання розташовується звичайно поблизу від точки О, а при розрахунку укосів із грунтів, що володіють зчепленням, він віддалиться від неї.  Найбільше небезпечна крива ковзання в укосах із пісчаного грунту на пісчаній підвалині проходить через підошву укосу (точку B), а якщо в підвалині залягає глинистий грунт, може захоплювати частину підвалини на глибину, що не перевищує H_гр, рахуючи від її поверхні.

9.2.  Визначення   діючих    сил

 

  З прийнятого центру ковзання проводять  дугу радіусом R.  Область обмежену кривою ковзання і зовнішнього обрису греблі (масив завалення) розбивають на вертикальні відсіки шириною b=0,1R (в загальному випадку можна приймати ширину відсіку довільною;  при зменшенні ширини точність визначення діючих сил збільшується). Нульовий відсік  розташовують симетрично до вертикалі, яка  проходить через центр кривої ковзання. Нумерація відсіків, розташованих від нульового відсіку убік укосу, приймаються зі знаком плюс, а в напрямку від укосу - із знаком мінус. Відносно центру О складається рівняння моментів сил діючих на відсік.

  У загальному випадку виділений відсік грунту знаходиться під дією власної ваги, бічного тиску сусідніх мас грунту і тиску фільтраційного потоку.

  Власна  вага відсіку 

 

  При наявності шару води над відсіком вище лінії укосу 

де  h_n  - середня глибина води над відсіком, м.

  Якщо  у відсіку є шари різного грунту, то його вага визначається з урахуванням  питомої ваги кожного грунту.

   Сили  бічного тиску  грунту, що діють  на вертикальних межах відсіку, взаємно  врівноважуються.

  Наближене значення тиску фільтраційного потоку, що діє на n-й відсік, визначають за формулою