ГРЕБЛІ ВОДОЙМИЩА

Ґрунтові греблі

Для створення найбільш поширених типів водойм, так званих гребельних водойм, необхідно зведення гребель. Греблі, що зводяться з ґрунтів як будівельного матеріалу, називаються грунтовими. Широке їх поширення як в минулому, так і в даний час пояснюється цілу низку переваг, головним з яких є використання місцевого матеріалу, видобуток якого обходиться порівняно дешево. Такий тип гребель можна застосовувати в більшості географічних районів, що дуже актуально для Росії. Грунт тіла греблі, не втрачає властивостей з часом. Греблі можна зводити практично будь-якої довжини і висоти при високому рівні механізації робіт.

Крім достоїнств земляні греблі мають і недоліки: обмежені можливості пропуску максимальних витрат через гребінь дамби; наявність в тілі греблі фільтраційного потоку; можливість великих втрат води на фільтрацію (при високій водопроникності грунтів тіла греблі); складність зведення насипу при тривалих низьких температурах повітря; нерівномірність осад як по поперечному, так і поздовжньому профілів греблі; обмеження при підборі грунтів для тіла греблі і підстави.

За способом виробництва робіт грунтові греблі можна поділити на греблі з відсипання ґрунту насухо; з механічним ущільненням ґрунту; з відсипання ґрунту в воду; намивні за допомогою засобів гідромеханізації, а також на греблі, що зводяться за допомогою спрямованих вибухів.

По конструкції тіла і протифільтраційних пристроїв розрізняють греблі з однорідного і неоднорідного ґрунту, з екраном з грунтового і негрунтового матеріалу, з ядром з грунтового матеріалу, з діафрагмою з негрунтового матеріалу.

За протифільтраційним заходам в підставі розрізняють греблі з зубом, замком, діафрагмою, з шпунтової стінкою, з комбінацією шпунтової стінки з зубом, з ін'єкційної завісою до водоупора або висячої завісою, з понурому і т.д. (Рис. 9.1).

Греблі поділяються на чотири класи, які визначаються відповідно до діючих СНіПами і залежних від висоти греблі, виду грунту підстави і інших показників (табл. 9.1).

Протифільтраційні пристрою в підставі грунтових

Мал. 9.1. Протифільтраційні пристрою в підставі грунтових

гребель:

а - зуб; б - замок; в - шпунтова стінка; г - шпунтова стінка в поєднанні з зубом; д - ін'єкційна завіса, доведена до водоупора; е - висяча ін'єкційна завіса; ж - понуро в поєднанні з екраном

Від класу греблі залежать і розрахункові характеристики, зокрема максимальні витрати (табл. 9.2).

Одним з основних заходів є вибір створу греблі. На його положення впливають топографічні умови, що визначають висоту і довжину греблі. Велику роль відіграють інженерно-геологічні та інженерно-гідрогеологічні умови, що визначають міцнісні характеристики грунтів і їх водо-

Таблиця 9.1

Класи споруд гребель із ґрунтових матеріалів

Вид грунтів основи

клас споруд

I

II

III

IV

при висоті споруди, м

скельні

більше 100

70 ... 100

25 ... 70

менше 25

Піщані, великоуламкові глинисті в твердих і напівтвердих станах

більше 75

35 ... 75

15 ... 35

менше 15

Глинисті водонасичені в пластичному стані

більше 50

25 ... 50

15 ... 25

менше 15

Таблиця 9.2

Щорічна ймовірність перевищення розрахункових максимальних витрат води в залежності від класу споруди (по СНиП 2.06.01-86)

Розрахункові випадки

Ймовірність перевищення Р в залежності від класу споруди,%

I

II

III

IV

Основний

0,1

1,0

3,0

5,0

перевірочний

0,01

0,1

0,5

1,0

проникність. Гідрологічні вишукування визначають обсяг води і розрахункові витрати. У процесі досліджень намічають кілька створів, з яких вибирають один (при обмежених водних ресурсах) на основі техніко-економічного порівняння варіантів. Результати досліджень оформляють у вигляді креслень з пояснювальною запискою (рис. 9.2).

У водоймах, що створюються за допомогою грунтових гребель, розрізняють три рівні поверхні води: верхній форсований підпірних рівень (ФПУ), стандартний підпірних рівень (НПУ) і рівень мертвого об'єму (УМО).

Поперечний переріз грунтової греблі являє собою трапецію, велика сторона якої (нижня) називається підошвою, а менша (верхня) - гребенем (рис. 9.3).

Характеристика грунтів тіла греблі і підстави має велике значення. Для тіла греблі можна використовувати практично всі види грунтів, за винятком ґрунтів із вмістом водорозчинні включення солей (хлоридних або сульфатно-хлоридних) в кількості більше 5% або сульфатних більше 2% маси. Не можна також використовувати грунти, що містять не повністю розклалися органічні речовини в кількості більше 8% маси.

При оцінці грунтів основи необхідно звертати увагу на наявність суффозіонних грунтів, а також на появу надлишкового порового тиску при консолідації грунту. При заляганні мулкуватих грунтів необхідно передбачити дренування підстави, зниження темпів будівництва і обмеження висоти греблі. Торф допускається залишати в підставі зі ступенем розкладання не менше 50%, але з урахуванням його опади. Грунти з наявністю кореневих систем рослин і гумусірованние грунтів, а також мають ходи землероев, рекомендується видаляти.

Протифільтраційні пристрої виконують з маловодопроникних грунтів, до яких відносяться глини, суглинки, глинобетон і ін. Для цих же цілей можна використовувати бетон, асфальт, гумові і пластикові, полімерні пакувальні та інші матеріали. Торф для створення протифільтраційних пристроїв застосовують для екранів і понурий при ступеня розкладання не менше 50%.

сл

го

У.2. I рафіческіе матеріали вишукуванні (по І. М. Шармановскому)

Мал. У.2. I рафіческіе матеріали вишукуванні (по І. М. Шармановскому):

а - водозбірна площа; б - план проектованого ставка; в - геологічний профіль по створу греблі; г - колонка бурової

свердловини Nq 1; д - умовні позначення ґрунтів; е - компресійна крива

Поперечний переріз грунтової греблі

Мал. 9.3. Поперечний переріз грунтової греблі:

1 - верхової укіс; 2 - берма верхового укосу; 3 - упор кріплення; 4 - кріплення верхового укосу; 5 - гребінь дамби; 6 - тіло греблі; 7- низовий укіс; 8 - берма низового укосу; 9 - кріплення низового укосу; 10 - дренажна призма; 11 - природна поверхня ґрунту; / 2- основу греблі; 13 - замок; 14 - водопроникний основу греблі; 15 - водонепроникне підставу греблі; Н "- висота платини; - ширина гребеня;

Ьь р - ширина берми

На укоси грунтових гребель впливають хвилі, параметри яких необхідно знати для визначення висоти греблі. При розрахунках використовують висоту накату хвилі на укіс, для чого необхідно знати висоту хвилі А, її довжину X і період повторюваності т. Розрахунок висоти накату виробляють за формулами і графіками, наведеному в довідковій літературі.

Крім висоти накату визначають висоту вітрового нагону хвилі на укіс за формулою

де W - швидкість вітру заданої ймовірності перевищення, м / с; D - довжина розгону хвилі, м; g - прискорення сили тяжіння, м / с 2 ; Н - середня глибина води в зоні вітрового нагону, м; а в - кут між поздовжньою віссю водойми і напрямком вітру,

При визначенні конструктивних елементів греблі, в першу чергу, звертають увагу на максимальну висоту греблі і ширину гребеня. Гребінь, як правило, використовується для проходу і проїзду. У цьому випадку ширина гребеня визначається категорією дороги, яка по ньому проходить (але не менше 5 м). При відсутності проїзду ширину гребеня приймають рівною не менше 3 м.

При визначенні позначки гребеня греблі з умови неприпустимість переливу води перевищення d над розрахунковим форсованим рівнем прийнятої ймовірності перевищення максимальної витрати і трансформує роллю водойми визначають за формулою

d = h H + Ah + а, де h " - величина накату хвилі на мокрий укіс, м; Ah - величина вітрового нагону хвилі, м; а - конструктивний запас, який приймається як більше з значень 0,5 м або 0,1 л 1% (висоти хвилі, м, з ймовірністю перевищення 1%).

Мокрий укіс греблі, схильний до впливу хвиль, зазвичай закріплюють різними міцними матеріалами. На великих греблях та водоймах часто застосовують бетонні та залізобетонні плити, товщину 6 m , м, яких можна визначити за формулою

де т | - коефіцієнт, що дорівнює 1 для монолітних плит і 1,1 - для збірних плит; р 0 - щільність води, т / м 3 ; р [1Л - щільність бетонної плити, т / м 3 ; А. - довжина хвилі, м; Р - довжина плити, м; т - коефіцієнт закладення укосу.

При проектуванні гребель для створення ландшафтних водойм мокрий укіс закріплюють, як правило, природними матеріалами. У цьому випадку розрахунок товщини бетонної плити може служити орієнтиром для підбору кріплення іншого типу.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >