Бетонная водосливная плотина на нескальном основании

Курсовой проект - Геодезия и Геология

Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



>Основные сочетания нагрузок образуются из следующих сил: собственный вес сооружения, оборудования и устройств, находящихся на нём: давление воды - статическое, динамическое, волновое, фильтрационное, давление льда, давления грунта основания и берегов различных засыпок, наносов отложившихся в верхнем бьефе: давление ветра: тяговые усилия создаваемые подъёмными и транспортными механизмами: нагрузки от судов (в транспортных сооружениях).

Нагрузки рассчитываются на одну секцию плотины. В их число входят следующие величины.

Собственный вес сооружения, гидростатическая нагрузка в верхнем бьефе, гидростатическая нагрузка в нижнем бьефе, взвешивающее усилие, сила фильтрационного противодавления, удерживающая сила, создаваемая анкерным понуром.

Определение собственного веса сооружения.

Собственный вес сооружения в расчёте на одну секцию представляет собой сумму собственного веса бетонной водосливной плотины и быков и определяется по следующему выражению;

 

Gсоор = Gпл + Gб (8.1)

 

Где Gсоор - собственный вес сооружения, Кн;

Gпл - собственный вес бетонной водоливной плотины, Кн;

Gб - собственный вес быков, Кн;

Собственный вес бетонной водосливной плотины определяется следующим образом:

 

Cпл = Vпл Yбет (8.2)

 

где Cпл - Собственный вес бетонной водосливной плотины, Кн;

Vпл - объём бетонной водосливной плотины, м3;

Yбет - удельный вес бетона, равный 23,5 Кн/м3.

 

Gб = (8.3)

Где Gб - собственный вес быков, МН.

- собственный вес неразрезного быка, м3.

- собственный вес разрезного полубыка, МН.

Gсоор = 17,6 28 40 23,5 + 3 6 40 23,5 + 2(34 28 3) 23,5 = 614 392 кН.

Определение гидростатической нагрузки в верхнем и нижнем бьефах.

Определение гидростатической нагрузки в верхнем бьефе сводится к определению вертикальной и горизонтальной нагрузок. Вертикальная гидростатическая нагрузка в верхнем бьефе определяется по следующему выражению:

 

Wвб = Sвб Lсек Yв Wвб = Sвб Lсек Yв

 

Где Wвб - вертикальная гидростатическая нагрузка в верхнем бьефе, Кн: Wнб - вертикальная гидростатическая нагрузка в нижнем бьефе, Кн;

Sвб - площадь эпюры гидростатической нагрузки со стороны верхнего бьефа, м2;

Sвб - площадь эпюры гидростатической нагрузки со стороны нижнего бьефа,м2;

Lсек - длина секции, м.

Yв - удельный вес воды, равный 9,81 Кн/м3;

В длину секции входят два полубыка, один бык и две ширины водосливной плотины.

Lсек = 2 1.5 + 3.0 + 2 20 = 46,0 (м)

Wвб = = кН;

Wнб = = 18276 кН.

Определение взвешивающего усилия

Для определения взвешивающего усилия используем следующее выражение:

Wвз = Sвз Lсек Yв

 

Где Wвз - взвешивающее усилие, Кн:

Sвз - Площадь усилия взвешивающего усилия, м2;

Yв - удельный вес воды, равный 9,81 Кн/м3;

Lсек - длина секции, м.

Wвз = 34 13 46 9,81 = 199457 кН

Определение силы фильтрационного противодавления

Сила фильтрационного противодавления определяется следующим образом:

 

Wф = Sф Lсек Yв

 

Где Wф - сила фильтрационного противодавления, Кн:

Sф - площадь эпюры фильтрационного противодавления, Кн:

Yв - удельный вес воды, равный 9,81 Кн/м3;

Lсек - длина секции, м.

Wф = кН.

Удерживающая сила, создаваемая анкерным понуром

Удерживающая сила, создаваемая анкерным понуром определяется по следующему выражению:

 

Wпон = Sэпюр Lсек Yв;

 

Wпон = = 77842,5 кН.

Расчёт устойчивости плотины на сдвиг

В курсовом проекте требуется рассчитать плотину на сдвиг в плоскости основания по схеме плоского сдвига. При этом следует выяснить соблюдается ли условие:

;

 

Где Ylc - коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый для основного сочетания нагрузок равным 1:

F - расчётное значение сдвигающей силы, Кн:

R - расчётное значение силы сопротивление сдвигу, Кн:

Yc - коэффициент условия работы, принимаемый для бетонных плотин на нескальном основании равным 1:

Yn - коэффициент надёжности, учитывающий степень ответственности сооружений.

Правая часть формулы должна быть больше левой не более чем на 20%. В противном случае следует признать, что сооружение запроектировано с излишнем запасом, и внести изменения в проект.

Сдвигающая сила и сила сопротивления сдвигу определяются по следующим формулам;

 

R = P tgφ + A c

F = Tв - Tн

 

Где R - расчётное значение силы сопротивления сдвигу, Кн:

P - сумма вертикальных составляющих всех нагрузок, Кн:

tgφ - угол внутреннего трения,

A - площадь подошвы рассчитываемой секции, м2:

C - удельное сцепление, МПа:

F - расчётное значение сдвигающей силы, Кн:

Tв - сумма горизонтальных составляющих действующих со стороны верхнего бьефа, Кн

Tн - сумма горизонтальных составляющих, действующих со стороны нижнего бьефа, Кн

P = Wф + Wвз + Gсоор + Wв + Wпон

 

Определение напряжений в основании плотины

Напряжение на контакте основания и плотины определяются по формуле неравномерного сжатия;

 

 

Где - напряжения на контакте основания и плотины;

- сумма всех вертикальных сил, действующих на одну секцию, Кн;

- ширина основания (перпендикулярно оси плотины), м;

- длина секции (вдоль оси плотины), М;

- сумма моментов всех сил относительно центра сечения, Кнм.

Взяв в формуле знак плюс, получим напряжение под низовой гранью плотины , взяв знак минус получим напряжение под верховой гранью . Расчёт выполняется для случая, когда в верхнем бьефе НПУ, а в нижнем - минимальный уровень.

Отношение должно быть не намного больше единице (1,2.......1,5). Совершенно не допустимо появление растягивающих напряжений под верховой гранью.

 

9. Мероприятия по производству работ и технике безопасности

 

В 1997 году Госдумой был принят Закон РФ О безопасности гидротехнических сооружений. Термин безопасность применительно ко всему многообразию технических объектов становится все более популярным при рассмотрении вопросов их эксплуатационной надежности, оценки рисков, экологических последствий их эксплуатации и аварий.

Безопасность гидротехнических сооружений - свойство гидротехнических сооружений, позволяющее обеспечивать защиту жизни, здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных объектов.

С позиций системного анализа безопасности технического объекта как интегральное свойство системы человек - объект - среда складывается из социальной значимости, экономической эффективности, экологической приемлемости, эстетической привлекательности, надежности объекта и его аварийной опасности.

Техническая безопасность гидротехнических сооружений

Оценкой технической безопасности гидротехнического - сооружения является уровень безопасности системы, который определяется состоянием сооружения и оценкой соответствия нормативным и проектным требованиям компонентов системы: оборудования, зоны влияния, системы эксплуатации, а также оценкой соответствия проектным прогнозам аварийной опасности.

Состояние гидротехнического сооружения определяется методами технической диагностики на основе анализа результатов инструментального и визуального контроля свойств (качеств) сооружения и проверки соответствия их нормативным и проектным требованиям.

Зона влияния гидросооружения представляет собой часть окружающей природной среды, на которую распространяется влияние сооружения при его эксплуатации, и изменение состояния, которой может оказать влияние на состояние сооружения.

Оценка соответствия законодательству и положениям действующих норм и правил системы эксплуатации выполняется путем проверки таких факторов безопасности, как нормативных условий эксплуатации гидросооружения, организации его эксплуатации и организации противоаварийной системы.

Для определения состояния сооружения (работоспособное, предельно допустимое, предаварийное, недопустимое) ввели три группы критериев состояния: К1 предельно допустимые, К2 ограниченно допустимые, К3

На стадии проекта и начального периода эксплуатации критерии состояния сооружения определяют проектировщики на основе требования СПиН по недопущению предельных состояний первой и второй групп. В период длительной эксплуатации критерии состояния назначают эксперты на основе нормативных документов, обобщении результатов инструментальных и визуальных наблюдений разработки прогнозных моделей в виде компьютерных программ напряженно - деформированного состояния, фильтрации и др. или в виде аппроксимирующих формул, таблиц или графиков с учетом погрешностей измерений и вычислений.

Охрана труда в строительстве

Организация и выполнение работ в строительном производстве, промышленности строительных материалов и строительной индустрии должны осуществляться при соблюдении требований СНиП 12-ОЗ - 99.

Требования охраны и безопасности труда, содержащиеся в производственно-отраслевых нормативных документах организаций, не должны противоречить обязательным положениям СПиН 12 - ОЗ - 99, типовым инструкциям по охране труда.

Участники строительства объектов (заказчики, проектировщики, подрядчики и т.д.) несут установленную законом ответственность за нарушения требований СНиП 12 - ОЗ -99 Безопасность труда в строительстве.

Обязательства участников строительного и промышленного производства по выполнению этих требований определяются действующим закон