Какое может заложение откоса

Какое может заложение откоса

Очертание профиля земляной плотины зависит от грунтов, из которых возводится насыпь, типа и высоты плотины, характера грунтов основания и условий строительства.

Исходя из гидростатического распределения давления грунта в земляной насыпи, следует, что чем она выше, тем более пологим должен быть откос. Проектное заложение откосов должно обеспечить устойчивость плотины в течение всего эксплуатационного периода. Чтобы убедиться в устойчивости откосов, выполняют статические расчеты, в которых определяют коэффициент запаса. Во всех случаях, когда фактический коэффициент запаса оказывается равен или больше нормативного, плотина считается устойчивой. В существующей методике расчета поперечный профиль плотины должен быть известен, поэтому нужно предварительно задаваться заложением откоса, а затем расчетом подтвердить правильность принятого очертания плотины и ее устойчивость.

Для этого пользуются данными, полученными на основе опыта плотиностроения. Ориентировочные значения коэффициента заложения откосов в зависимости от высоты плотины и вида грунта тела плотины можно назначать по таблице 19.

Для высоких плотин такие рекомендации дать трудно, поэтому приходится в каждом отдельном случае учитывать возможное неблагоприятное сочетание факторов, от которых зависит устойчивость откоса, задаваться различными значениями коэффициентов откоса и решать задачу методом постепенных приближений. В ответственных сооружениях при назначении откосов используют данные лабораторных исследований или проводят натурные испытания.

Откосы земляных плотин могут быть с постоянным (для низких), переменным (для средних и высоких) заложением (рис. 36). В плотинах с переменным заложением откосов объем насыпи значительно сокращается (на рисунке 36, б заштрихованная часть показывает излишний объем) по сравнению с откосами постоянного заложения. Изменение коэффициента заложения откосов не должно быть резким: до 0,5 на каждом переломе.

Рис. 36 Заложение откосов плотины:
а — постоянное; б — переменное без берм; в — переменное с бермами.

Верховые откосы плотин всегда более пологи, чем низовые (табл. 19), поскольку устойчивость откоса зависит от угла внутреннего трения, который для грунтов, насыщенных водой, меньше, чем для сухих.

Применяя вместо переменного постоянное заложение откоса по всей высоте плотины, коэффициент откоса следует брать по наиболее пологому участку, т. е. участку, расположенному у основания плотины (рис. 36,б).

Переломы откосов по высоте плотины делают через 10-15 м, при этом изменение заложения может быть осуществлено без берм (рис. 36,б) или с бермами (рис. 36,в). Последний вариант лучше, как это следует из основных задач, выполняемых бермами.

Бермы устраивают как на низовом, так и верховом откосах. Они служат для:

— облегчения производства работ по покрытию откосов;

— создания более устойчивого упора для крепления откоса;

— включения в тело плотины строительных перемычек;

— осуществления перехода от одного заложения откоса к другому;

— перехвата и отвода дождевых и талых вод, стекающих с вышерасположенной части откоса;

— надзора и ремонта откоса в процессе эксплуатации;

— сопряжения откоса плотины с дренажем, выполненным в виде дренажной призмы.

Первые четыре пункта из перечисленных можно отнести к верховому откосу, а остальные — к низовому.

Поскольку бермы верхового откоса необходимы главным образом для производственных условий, размеры их и местоположение принимают, исходя из принятой организации работ. Так, при креплении откосов сборными плитами ширина бермы зависит от базы подъемных кранов, а расстояние между бермами по высоте — от вылета стрелы (рис. 37). В случае, когда бермы предназначены только для создания упора, ширина их равна 1,5-2,0 м. Если по условиям производства работ бермы не требуются, а упоры крепления устраивают непосредственно на откосе, верховые откосы могут быть без берм.

Низовые откосы плотин средней высоты и тем более высоких, как правило, имеют бермы. В низких плотинах бермы обычно — отсутствуют, но не исключена возможность и для них устройства одной бермы.
При интенсивных осадках (ливнях) наблюдаются значительные деформации откосов. Стекающая вода

Рис. 37. Размещение берм на верховом откосе плотины при укладке
плит кранами.

после дождей, образуя ручейки, постепенно размывает грунт откоса.

Для предупреждения размыва требуется усиленное крепление, так как обычное крепление не в состоянии противостоять большим скоростям потока воды. Бермы на откосе сокращают путь струек, уменьшают их интенсивность и скорости, тем самым, исключая применение усиленного крепления.

На низовом откосе бермам придают односторонний поперечный уклон в пределах 2-4% с направлением в сторону верхнего бьефа.
Ширину берм назначают в пределах 1,5-2,0 м, если по каким-либо причинам не требуется ее увеличения, например при устройстве проезда. Ширина бермы в этом случае должна отвечать габаритам транспортных средств.

Для сбора дождевой воды, стекающей по откосу, на берме устраивают кюветы-канавки, располагая их на внутренней стороне. Собранная вода стекает по лоткам, проложенным по откосу, под углом 45° к бровке. Конец лотка примыкает к канавке, идущей у подошвы откоса, сопрягаемого с поверхностью земли. По этой канавке в нижний бьеф стекает вода, просочившаяся через тело плотины, и дождевая вода, поступающая из лотков. Схема размещения кюветов, лотков и сборных канавок приведена на рисунке 38.

Рис. 38 Размещение кюветов, сбросных лотков и сбросных канавок на низовом откосе:
а — вид на плотину с нижнего бьефа; б — поперечный разрез плотины; в — деталь бермы; 1 — кювет вдоль бермы; 2 — лотки для спуска дождевой воды; 3 — канавка для сбора фильтрационной воды; 4 — кювет с одеждой; 5 — укрепленная бровка.

Вопрос 5. Величина заложения откосов выемок.

При устройстве выемок на строительных площадках, не име­ющих ограничений по ширине, а также в целях обеспечения максимального уровня механизации земляных работ применяются земляные сооружения с трапецеидальным поперечным профилем (рис. 2). Основными его характеристиками являются глубина (h), ширина по дну (b) и поверху (В), заложение откосов (а), основание откоса, угол откоса.

Глубина разработки определяется разницей отметок дневной поверхности выработки (бровки) и дна (основания откоса). Под заложением откоса понимается величина проекции линии откоса на горизонталь, т. е. а = hсtg а.

В практике проектирования земляных сооружений и в нормативной документации уклон боковых поверхностей часто выражается отношением глубины (h) к заложению откоса (а), называемым крутизной откоса (h/а). Величина, обратная крутизне откоса, носит название коэффициент откоса (m). Значение т обусловливается видом грунта, степенью его обводненности, продолжительностью использования выемки и ее глубиной. Чем монолитнее грунт и больше его обводненность, тем больше крутизна откоса выемки.

Устройство откосов с крутизной больше нормативной не обеспечивает их устойчивости в процессе функционирования, так как возможно обрушение грунта в объеме призмы (Я0). Излишнее уменьшение крутизны откосов связано с большими дополнительными объемами разработки грунта.

Основание откоса ограничивается линией пересечения плоскости откоса с дневной поверхностью грунта и дна.

Угол откоса (а) — острый угол между плоскостью откоса и горизонтальной плоскостью на уровне дна выработки.

Пространство между внешней поверхностью возведенного в выемке элемента сооружения и плоскостью откоса, засыпаемое грунтом, называется пазухой.

Допустимая глубина выемки, т. е. максимальная (критическая) глубина, при которой откос связного грунта удерживается в вертикальном положении без крепления стенок, определяется расчетом. Ориентировочные величины критических глубин выемок, устраиваемых с вертикальными стенками: 1,0 м в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах естественной влажности; 1,25 м — в супесчаных; 1,5 — в суглинках и глинах; 2,0 — в особо плотных нескальных грунтах.

Вопрос 6. Способы водоотвода и водопонижения грунтовых вод.

Для осушения котлованов (траншей) в процессе производства работ в грунтах с малым притоком грунтовых вод применяется открытый водоотлив, т.е. откачка воды насосами из зумпфов (приямков) и водосборных канав.

При значительном притоке грунтовых вод и большой толщине разрабатываемого водонасыщенного слоя уровень грунтовых вод искусственно понижается с использованием различных способов закрытого, т. е. грунтового водоотлива или строительного водопонижения.

Открытый водоотлив (рис. 1.3) предусматривает откачку грунтовых вод непосредственно из выемки. При разработке грунта дну (подошве) выемки придается небольшой уклон (0,2 %-0,5 %) к устраиваемому в пониженной части выемки водосборному приямку (зумпфу). Приямки устраиваются вне габаритов сооружений на расстоянии 3-10 м друг от друга и заглубляются на 1 м ниже основания сооружения. Вода из приямков откачивается диафрагмовыми или поршневыми насосами.

Рис. 1.3. Открытый водоотлив:

а — план котлована; б – поперечный разрез; 1 – водосборный колодец-зумпф; 2 – всасывающая труба; 3 – насос; 4 – канава

Количество насосов и их рабочие параметры определяется исходя из притока грунтовых вод со всей площади дна котлована и откосов, расположенных ниже отметки уровня грунтовых вод, и часовой производительности насоса определяется

, (2)

где F_дна, F_отк – площади дна котлована (траншеи) и откосов, расположенных ниже отметки уровня грунтовых вод;  – приток грунтовых вод с 1 м 2 площади; К = 1,5-2,0 – коэффициент запаса (на случай обильных дождей или неисправности насосов); П_н – часовая производительность выбранного насоса.

Рекомендуется при глубине выемок до 7 м применять диафрагмовые насосы, а при большей глубине – напорные центробежные. При большой площади котлована или протяженности траншей рекомендуется выбирать насосы небольшой производительности, т. к. появляется возможность равномерно расставить их по периметру котлована и последовательно включать в работу по мере отрывки.

При откачке воды из небольших котлованов под одиночные фундаменты могут использоваться насосы, установленные на автомобиле или передвижной тележке.

При подсчете трудоемкости работ по водоотливу необходимо учитывать круглосуточную работу насосов, не зависимо от сменности работ. В небольших котлованах под отдельно стоящие фундаменты водоотлив производится при отрывке котлованов и затем прекращается. Вторично водоотлив производится перед монтажом фундамента и продолжается до окончания обратной засыпки и уплотнения грунта в пазухах. Для их обслуживания выделяются слесари и землекопы, наблюдающие за работой насосов, состоянием зумпфов и т. п. При малом притоке вод насосы могут включаться периодически.

Открытый водоотлив применяется в грунтах со сравнительно небольшим коэффициентом фильтрации (до 1 м/сут) и отсутствии ниже дна осушаемой выемки напорных грунтовых вод. Недостатком этого метода является возможное разжижение грунта и вынос его частиц фильтрующей водой, что приводит к снижению несущей способности основания.

При устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод необходимо: осушать водонасыщенный грунт и обеспечивать, таким образом, возможность его разработки и устройства выемок; предотвращать попадание грунтовой воды в котлованы и траншеи в период выполнения в них строительных работ.

Для понижения уровня грунтовых вод используется грунтовый водоотлив, который обеспечивает снижение уровня грунтовых вод ниже дна будущей выемки. Уровень грунтовых вод понижается за счет непрерывной откачки воды водопонизительными установками из системы трубчатых колодцев и скважин, расположенных вокруг котлована или вдоль траншеи.

Искусственное понижение уровня грунтовых вод или водопонижение осуществляется, как правило, тремя способами: легкими иглофильтровыми установками (рис. 1.4), эжекторными иглофильтровыми установками и системой скважин, оборудованных глубинными насосами.

Рис. 1.4. Схема водопонижения легкими иглофильтровыми установками:

а – план котлована с расположением иглофильтров;

1 – коллектор; 2 – иглофильтр; 3 –вакуумный насос; 4 – водоупор;

б – двухярусное расположение иглофильтров; в – то же, одноярусное;

г – схема иглофильтра; 1 – наконечник иглофильтра; 2 – фильтровая сетка; 3 – фильтровое перфорированное звено; 4 – надфильтровая труба;

5 – гибкий соединительный рукав; 6 – коллектор;

д – схема движения воды при погружении иглофильтра; е – то же, при откачке грунтовой воды

Легкая иглофильтровая установка (рис. 1.4, г) состоит из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части водосборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем. Ряд иглофильтров погружаются в грунт по периметру котлована или вдоль траншеи (рис. 1.4, а), и при работе насоса обеспечивается понижение уровня грунтовых вод на глубину 5-6 м. Шаг между иглофильтрами зависит от гидрогеологических условий производства работ и требуемой глубины водопонижения. Легкие иглофильтровые установки применяются в песчаных грунтах при коэффициенте фильтрации от 2 до 5 м/сут.

При коэффициенте фильтрации от 0,01 до 2 м/сут рекомендуется использовать установки вакуумного водопонижения, обеспечивающие более интенсивное понижение уровня грунтовых вод.

В глинистых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут эффективность водопонижения может быть достигнута за счет использования электроосушения, основанного на явлении электроосмоса.

При глубине водопонижения более 5 м применяется многоярусное расположение легких иглофильтровых или эжекторных иглофильтровых установок, обеспечивающих понижение уровня грунтовых вод до 20 м.

Устройство выемок в водонасыщенных грунтах может производиться под защитой ограждения из металлического шпунта (шпунтовая стенка), водонепроницаемой ледяной стенки, создаваемой искусственным замораживанием грунта, или тиксотропными противофильтрационными экранами.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Заложение — откос

При проектировании нефтепроводов на полках рекомендуется располагать их в материковом грунте в пределах полувыемки или выемки на расстоянии а ( см. рис. 8.1 и 8.2) от оси нефтепровода до подошвы откоса полки, которое зависит от глубины и заложения откосов траншеи . Часть полки шириной а предназначается для устройства водоотвода. Ширина всей полки определяется из условий ведения работ, диаметра нефтепровода, габаритов машин и механизмов, принятых для строительства и эксплуатации трубопровода, необходимости разъезда автотранспорта и строительных машин, расположения траншеи под нефтепровод и требований техники безопасности. [46]

При проектировании трубопроводов па полках рекомендуется расположение их в материковом грунте в пределах полувыемки или выемки на расстоянии а ( см. рис. 5.22 п 5.23) от осп трубопровода до подошвы откоса полки, которое зависит от глубины и заложения откосов траншеи . Часть полки шириной а предназначается для устройства водоотвода. [47]

Основные размеры ковша устанавливают, исходя из расхода воды, средней скорости движения воды ( 0 05 — 0 15 м / с), глубины воды ( от ледяного покрова до отложений наносов в ковше), коэффициента заложения откосов ковша . Длина ковша определяется длиной входной части, длиной участка интенсивных отложений шуги ( 5 — 35 м) и рабочей длиной ковша. [48]

Определить глубину и среднюю скорость потока, тип и длину дополнительного укрепления над стенкой перепада в конце канала при расходе Q 0 6 м3 / с, если: а) ширина канала по дну b 0 6 м; коэффициент заложения откосов т — 1 5; нормальная глубина h0 0 28 м; под струю отсутствует доступ воздуха; б) b 0 8 м; т 1 5; / г0 0 5 м; под струю отсутствует доступ воздуха; в) b — 0 5 м; т 2; / г0 0 3 м; струя истекает в атмосферу; r) b 0; т — 1 25; h0 0 6 м; струя истекает в атмосферу; д) b 0 2 м; т 1; ha — 0 45 м; под струю отсутствует доступ воздуха. [49]

Величины Q и Q0 по формулам (13.1) и (13.3) представляют собой расходы водоподачи в бассейн, которые нужно поддерживать постоянными для того, чтобы к концу периода Т глубина воды в бассейне составила Ны, В формулах (13.3) и (13.4) m — заложение откосов , В и L — соответственно ширина и длина бассейна по дну. Расчетное значение мутности М устанавливают по данным гидрологических ежегодников как среднее за период, соответствующий фильтроциклу бассейнов. [50]

Определить расстояние между двумя сечениями потока в горизонтальном призматическом русле ( i 0) при Лх 0 2 м; Л2 0 4 м, если: а) расход Q 1 6 м3 / с; ширина русла по дну b 1 м; коэффициент заложения откосов т 0; русло укреплено хорошей бутовой кладкой; б) Q 1 м3 / с; b 1 м; т — 0; весьма хорошая бетонировка; в) Q — 2 м3 / с; b 1 м; т 1 5; канал — земляной, содержится в сравнительно плохих условиях. [51]

Основными геометрическими характеристиками канала с трапецеидальным поперечным сечением ( рис. 7.2) являются: h — глубина заполнения канала; b — ширина канала по дну; Ъ — ширина канала по верху; В — ширина свободной поверхности воды; ф — угол наклона откосов; mctg ф — коэффициент заложения откосов . [53]

Определить ширину русла по дну, глубину равномерного движения потока и уклон, который необходимо придать дну этого русла, чтобы при гидравлически наивыгоднейшем профиле средняя в сечении скорость потока равнялась бы допускаемой для данного типа укрепления скорости, если: а) расчетный расход Q 34 4 м3 / с; коэффициент заложения откосов т 2; русло укреплено хорошей бутовой кладкой из средних пород; б) Q 2 6 м3 / с; т 2 5; русло укреплено одерновкой в стенку; в) Q 3 26 м3 / с; т 1 5; грунт пропитан битумом. [54]

Рабочий уровень в пруде-отстойнике поддерживается постоянным. Заложение откосов не должно быть менее 1: 2 5, чтобы обеспечить безопасность работы механизмов. [55]

Зачистное устройство, расположенное за ротором и шнеками, служит для окончательного профилирования сечения канала. Оно также настраивается на различное заложение откосов и ширину по дну. [57]

Земляные работы при рытье траншей и их креплений выполняют в соответствии со СНиПом. Ширина траншеи по дну, заложение откосов и глубина ее определяются проектом. Во избежание образования ледяных пробок в трубах последние укладывают в траншее ниже зоны промерзания. При прокладке трубопроводов через обрабатываемые сельскохозяйственные угодья заглубление трубопроводов любых диаметров должно быть не менее 0 6 м, при пересечении полевых грунтовых дорог — менее 1 0, при пересечении шоссейных дорог — не менее 1 2 м от верха трубы. Ширина траншеи должна давать возможность соединять трубы и уплотнять грунт. Стенки траншей по возможности выполняют вертикальными. Если состояние грунта, величина заглубления, уровень грунтовых вод и другие обстоятельства затрудняют выполнение откосов вертикальными, их выполняют наклонными во избежание обрушения. Вынутый грунт укладывают на одной стороне траншеи с таким расчетом, чтобы не мешать движению транспорта и монтажных механизмов вдоль траншеи. При прокладке труб на бровке траншеи предусматривают меры по защите их от повреждения. Трубы с раструбами укладывают с таким расчетом, чтобы в готовом трубопроводе раструбы располагались против движения транспортируемого продукта. [58]

Профиль дна реки и береговых участков в створе перехода, а также предельная граница деформации этого профиля представляются некоторыми функциями, и определяется функция профиля трубопровода с учетом поставленных требований. Сечение подводной траншеи представляется трапецией, заложение откосов которой может изменяться по длине перехода. Стоимость земляных работ и балласта описывается интегралом, зависящим от известных данных и неизвестной функции. На искомую функцию накладываются ограничения по второй производной ( допустимое упругое искривление трубы), четвертой производной ( обеспечение прилегания трубопровода ко дну траншеи) и самой функции по профилю предельной границы размыва дна и берегов реки. [59]

Разбивка резервов состоит в том, что на каждом строительном поперечнике от подошвы насыпи откладывают ширину бермы 2 м, потом откладывают ширину резерва поверху и получают точки на бровках резерва. От них отмеряют во внутреннюю сторону заложения откосов резерва . Во всех отмеченных точках забивают колышки. Глубину резервов устанавливают обычно не более 1 5 м, а закладывают их с одной или с обеих сторон дороги. Если резерв имеет ширину поверху более 6 м, то дно его планируют двускатным с устройством продольной канавы для водоотвода. [60]

Заложения откосов канала

Коэффициент шероховатости n и коэффициент заложения m откосов канала назначаются по нормативно-технической и справочной литературе в зависимости от характеристики канала и рода грунта.

Значения коэффициента шероховатости для каналов в земляном русле n=0,0225 принимаются по таблице 1.1/2/.

Значения коэффициента заложения откосов для каналов в земляном русле m=2назначаются по таблице 1.2/2/.

1.2.2 Определение расчётной скорости потока в магистральном

Канале

Средняя расчётная скорость в живом сечении назначается из условий незаиляемости и неразмываемости магистрального канала

,

где — допускаемая незаиляющая скорость, при которой поток

способен транспортировать наносы без их осаждения;

— допускаемая неразмывающая скорость, при которой поток не

может вызвать недопустимого для нормальной эксплуатации размыва

— расчётная скорость, при которой русло не заиляется и не

размывается и обеспечивается высокая надёжность работы канала.

В таблицах 1.3, 1.4 /2/, взятых из СНиПа /1/, приведены значения допускаемой неразмывающей скорости потока для несвязных и связных грунтов в зависимости от глубины воды в канале .

Незаиляющая скорость определяется по формуле С.А. Гиршкана /2/

,

где А — эмпирический коэффициент, зависящий от гидравлической круп-

ности наносов , принимается равным: = 0,33 при

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 19 ; Нарушение авторских прав

6. Устойчивость откосов плотины

Минимально возможный профиль земляной плотины представляет собою трапецию с откосами, обычно не круче 1: 1,5. Вес плотины такого профиля настолько значителен, что о сдвиге ее под действием горизонтальных сил от давления воды верхнего бьефа не может быть речи. Поэтому расчет земляной плотины на сдвиг не производят.

Неустойчивыми могут оказаться откосы плотины как сами по себе, так и в связи с недостаточной устойчивостью основания.

1. В насыпях из сыпучих (несвязных) грунтов, лишенных сцепления и обладающих лишь внутренним трением, если отсутствуют фильтрационные силы, устойчивый откос представляет собою плоскость, наклоненную к горизонту под углом ?, где ? — угол внутреннего трения или естественного откоса. Всякий откос с углом наклона ? ? ? является неустойчивым.

Для песчаных грунтов естественной влажности углы внутреннего трения варьируют от 25 0 для песков до 43 0 для гравелистых грунтов в зависимости от плотности.

2. Связные грунты (глина, суглинки) кроме внутреннего трения частиц (угла ?) располагают силами сцепления с, измеряемые в единицах давления (паскалях и др.).

В литературе [2] приведен график приближенного метода расчета для однородных земляных откосов из связных грунтов, предполагающий поверхность сползания откоса круглоцилиндрической. По этому графику, зная объемный вес грунта ?₁ (т/м 3 ), угол внутреннего трения ? сцепление с (т/м 2 ), и высоту откоса h (м), можно определить угол безопасного откоса ?.

Рис. 6.1. График расчета устойчивости откосов для однородных связных грунтов [2].

Вычисленное значение заложения откоса m по графику для плотин 1-го и 2-го класса следует увеличить на коэффициент безопасности по СНиП.

3. Как правило, откосы земляной плотины не являются однородными по составу; даже в плотине из однородного грунта часть последнего, лежащая ниже кривой депрессии, имеет иные физические свойства, чем вышележащий сухой грунт: иной объёмный вес, иное сцепление, наличие фильтрационных сил. Кроме того, в большинстве случаев основание плотины может деформироваться вместе с откосами.

Для таких случаев приходится пользоваться при расчете общим методом круговых (цилиндрических) поверхностей скольжения (метод К. Терцаги) [3, 2]. Этот метод сводится к вычислению отношения момента силы веса отсека к моменту сил сцепления относительно произвольно выбранного центра кривой скольжения. По этому отношению определяется коэффициент устойчивости откоса с учетом влияния фильтрационных сил.

Вычисления продолжаются с многократно переносимым центром скольжения, из которых выбирается наиболее опасный центр с минимальным коэффициентом устойчивости.

Расчеты громоздки и требуют много времени для вычисления.

Для проведения расчета необходимо знать фактические величины сцепления, трения, объемного веса участков грунтов, которые определяются лабораторными испытаниями, а также фильтрационных сил, вычисляемых по построенной фильтрационной сетке.

В настоящее время расчет устойчивости выполняется по разработанным программам для ЭВМ. Эти расчеты выполняются специализированными проектными организациями (ОАО «Гидропроект» и др.). Расчетную схему устойчивости приводим ниже. [2].

Подробные методики расчетов приведены во многих справочниках по гидротехнике и механике грунтов, повторять их в нашем пособии нецелесообразно.

На устойчивость откосов плотины существенное влияние оказывает быстрое изменение горизонта воды в водохранилище. При быстром снижении уровня вода в «мокром» клине плотины не успевает фильтровать обратно в водохранилище, что приводит к появлению порового давления, которое нужно учитывать в расчетах. Такое быстрое изменение уровня воды характерно для водохранилищ ГАЭС (гидроаккумулирующих ГЭС), где уровень воды изменяется несколько раз в сутки до 10 м. Так на плотине нижнего бассейна Загорской ГАЭС [10] при эксплуатации произошли местные оползания низового откоса. Поверочными расчетами была выявлена недостаточная устойчивость низового откоса и были приняты меры по доработке дренажной системы плотины. Для плотин ГАЭС и приливных ГЭС с переменным и быстро меняющимся уровнем воды водохранилища необходимо дренировать оба откоса плотины.

В расчетах плотины также необходимо учитывать возможное сейсмическое воздействие в зависимости от географического района и класса плотины по безопасности.

Рис.6.2. а) оползание откоса; в) схема к расчету устойчивости откоса.

При сбросе через высокую водосливную плотину паводковых вод происходит вибрация местности, которая передается на значительные расстояния, в том числе и на земляную плотину. Это явление также учитывают при назначении коэффициента запаса устойчивости откосов плотины.

Кроме обрушения массива откоса, особенно в процессе намыва, на устойчивость откоса влияет суффозия (вымывание) мелких частиц грунта под действием фильтрационных вод, и оно может привести к постепенному обрушению откоса.

Кроме этого, приводим простой расчет устойчивости откоса на оплывание (суффозию) в месте выхода фильтрационного потока на поверхность [Л. 3 стр. 629].

4. Расчет устойчивости низового откоса нa оплывание в месте выхода фильтрационного потока на поверхность (фиг. 22—15)

Этот расчет выполняется по формуле:

где ? — объемный вес воды, принимаемый равным 1 г/см 3 или т/м 3 ;

?_r — объемный вес влажного грунта (в воздухе), приближенно принимаемый ?_r ? 2 т/м 3 ;

? — угол наклона откоса к горизонту;

? — угол внутреннего трения грунта, из которого выполнен откос;

I — градиент фильтрационного потока на выходе, принимаемый J_пред = sin ?.

Фиг. 22—15. Схема для расчета устойчивости откоса на оплывание.

При решении равенства (22—15) поручается приближенно для отсутствия оплывания:. (22—16)

Примерные значения угла внутреннего трения ? для песков даны в таблице 2 [4 стр. 23].

Таблица 2.

Для расчета плотин 1 — 2 классов необходимы лабораторные определения угла внутреннего трения для конкретных грунтов плотины.

Примерные значения заложения откосов земляных плотин приведены в таблице раздела 6 [2].

При проектировании плотины сначала выбирают профиль плотины и заложение откосов по таблице или аналогам, а затем проверяют выбранный профиль на сдвиг, устойчивость откосов и фильтрацию.