Методы фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами

• Автор: Амшоков, Батыр Хаширович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 197 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБОБЩЕНИЕ И КРИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИИ И МЕТОДОВ

ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН С ГРУНТОВЫМИ И НЕГРУНТОВЫМИ

ПРОТИВОФИЛБТРАЦИОН1ТЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

1.1 Земляные плотины с грунтовым противофильтрационным устройством в виде ядра

1.1.1 Конструкции земляных плотин с ядром.

1.1.2 Методы фильтрационного расчета земляных плотин с ядром

1.1.2.1 Земляная плотина с прямоугольным ядром

1.1.2.2 Земляная плотина с трапецеидальным ядром

1.2 Земляные плотины с противофильтрационным устройством в виде грунтовых призм
1.2.1 Конструкции земляных плотин с грунтовыми призмами.
1.2.2 Методы расчета фильтрации в земляных плотинах с грунтовыми призмами.
1.2.2.1 Земляная плотина с верховой грунтовой призмой.
1.2.2.2 Земляная плотина с центральной грунтовой призмой
1.2.2.3 Земляная плотина с низовой грунтовой призмой
1.3 Земляные плотины с негрунтовым противофильтрационным устройством в виде несовершенной диафрагмы.
1.3.1 Конструкции земляных плотин с несовершенной диафрагмой
1.3.2 Методы расчета фильтрации в земляной плотине с
несовершенной диафрагмой
1.4 Сопряжения противофильтрациониых устройств земляных плотин с
основанием.
Выводы по главе 1
ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ МЕТОДОВ ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН С ЯДРОМ ПРИ
РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ДРЕНАЖА.
2.1 Учет влияния наличия подпора воды на низовой грани ядра на
фильтрационный расход при осреднении толщины ядра
2.2. Предлагаемый метод расчета фильтрации через земляную плотину с ядром и наслонным дренажем.
2.2.1 Земляная плотина с ядром несимметричного профиля тт2
2.2.2 Земляная плотина с ядром симметричного профиля пгт2.
2.2.3 Земляная плотина с ядром, имеющим вертикальную верховую грань т0 т2 1
2.2.4 Земляная плотина с ядром прямоугольного профиля т2 0
2.3 Расчет фильтрации через земляную плотину с ядром и внутренним пластовым, ленточным и др. дренажом
2.3.1 Земляная плотина с ядром несимметричного профиля тт2
2.3.2 Земляная плотина с ядром симметричного профиля 2.
2.3.3 Земляная плотина с ядром имеющим, вертикальную верховую грань т0 т2 1
2.3.4 Земляная плотина с ядром прямоугольного профиля
2.4 Расчет фильтрации через земляную плотину с ядром при наличии
сильнонроницаемой упорной призмы г со
2.4.1 Земляная плотина с ядром и силмюпроницаемой верховой упорной призмой кт оо и наслонным дренажем
2.4.2 Земляная плотина с ядром и сильнопроницаемой низовой упорной призмой к со
2.4.3 Земляная плотина с ядром и сильнопроницаемыми верховой и низовой упорными призмами кг сокт со
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯННЫХ
ПЛОТИ Н С 1ТУНТОВЫМИ ПРИЗМАМИ
3.1 Метод фильтрационного расчета земляной плотины с вер
ховои грунтовой призмои.
3.2 Фильтрационный расчет земляной плотины с централь
ной грунтовой призмои
3.3 Фильтрационный расчет земляной плотины с низовой грун
товои призмои.
3.3.1 Земляная плотина с низовой фунтовой призмой и наслонным
дренажем
3.3.2 Земляная плотина с низовой фунтовой призмой и внутренним
дренажем
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА НОВОГО МЕТОДА ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН С НЕ ГРУНТОВЫМ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫМ УСТРОЙСТВОМ НЕСОВЕРШЕННОЙ ДИАФРАГМОЙ.
4.1 Земляная плотина с противофильтрационной диафрагмой
4.2 Экспериментальные исследования фильтрации методом ЭГДА в земляной плотине с пластовым дренажем и несовершенной диафрагмой
4.2.1 Цель и задачи экспериментальных исследовании
4.2.2 Основы моделирования фильтрации методом ЭГДА
4.2.3 Методика моделирования фильтрации в земляных плотинах
с несовершенной диафрагмой
4.3 Разработка нового метода расчета фильтрации в земляной плотине с
пластовым дренажем и несовершенной противофильтрационной диафрагмой.
4.4 Расчет фильтрации в земляной плотине с несовершенной противофильтрационной диафрагмой и вертикальным дренажем
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТНОМУ ОБОСНОВАНИЮ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ
ЗЕМЛЯННЫХ ПЛОТИН
5.1 Расчетные зависимости по фильтрационному расчету земляных плотин с ядром несимметричным, симметричным, с вертикальной верховой гранью, прямоугольного профиля.
5.1.1 Фильтрационный расход.
5.1.2 Высота высачивания для внутреннего дренажа величина захода кривой депрессии.
5.1.3 Положения кривой депрессии.
5.2 Расчетные зависимости по фильтрационному расчету земляных пло
тин с грунтовыми призмами верховой, центральной, низовой
5.2.1 Фильтрационный расход.
5.2.2 Высота высаливания для низовой грунтовой призмы.
5.2.3 Положения кривой депрессии
5.3 Расчетные зависимости по фильтрационному расчету земляных плотин с негрунтовым противофильтрационным устройством в виде несовершенной диафрагмы
5.4 Расчетные зависимости по фильтрационному расчету земляной пло
тины с комбинированным дренажем.
5.5 Совершенствование конструкции противофильтрационного устройства зуба земляной плотины на проницаемом основании малой мощности
5.6 Противофильтрационная защита земляных водоподпорных соору
жений с водоводами
5.6.1 Водопропускные сооружения в теле земляных плотин
5.6.2 Водопропускные сооружения в составе иротивоселевых гидроузлов
Выводы по главе 5
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


III й Всероссийской конференции Вопросы повышения эффективности строительства Пальчик, г. ГТС, мониторинг водных объектов и защита водоохранных зон Нальчик, г. Природообустройство ФГОУ ВПО КБГСХА Нальчик, г. ВГИ г. Личный вклад автора заключается в постановке и формировании задач исследования, совершенствовании методов их теоретического и экспериментального решений, анализе и выводах полученных автором результатов при консультациях научного руководителя. В проведении отдельных экспериментов по исследованию земляных плотин с противофильтрационными диафрагмами и теоретических исследований по усовершенствованию метода фильтрационного расчета земляных плотин с ядрами и конструкции противофильтрационного зуба принимали участие, соответственно Гегиев К. А. и Ищенко . Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах, из которых 4 в центральной печати в том числе в журналах Гидротехническое строительство ,, Мелиорация и водное хозяйство , а также Патент на изобретение . Структура и объм работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, приложений. Основное содержание диссертации изложено на 7 страницах печатного текста, включая рисунков, 9 таблиц и список литературы из 2 наименований, в том числе зарубежных, и 7 приложений. ГЛАВА 1. Наиболее распространенным типом грунтовых водоподпорных сооружений являются земляные плотины. Большинство из них входят в состав гидроузлов различного назначения. Основное тело земляных водоподпорных плотин выполняют из мелкозернистых грунтов. ПФУ в теле плотины, которые служат для уменьшения фильтрационного расхода проходящего через тело плотины и основание, понижения депрессионной кривой в теле плотины, снижения высоты высачивания на низовой откос плотины и повышения надежности сооружения. Строительство земляных плотин имеет почти 5 тысячелетнюю историю. Об этом свидетельствуют, например, остатки плотины Саад ЭльКафара Египет высотой Пл. XVIII до н. Конструкции земляных плотин с ядром Противофильтрационные устройства выполняют из малопроницаемьгх грунтов, таких как суглинки, глины, которые должны быть легко доступными в карьере и при уплотнении приобретать достаточно надежные прочностные свойства. Для большинства случаев при возведении противофильтрационного устройства применяют суглинки с коэффициентом фильтрации не более 6 смс, что обеспечивает достаточную водонепроницаемость тела плотины. При этом иротивофильтрационные устройства имеют различную форму поперечного сечения, в том числе в виде трапецеидального ядра см. Земляные плотины с противофильтрационным ядром из малопроницаемых грунтов являются одним из наиболее рациональных типов грунтовых плотин. При этом, центрально расположенное ядро позволяет выполнять верховой откос крутым, в связи, с чем профиль земляной плотины становиться достаточно экономичным. Кроме этого, центрально расположенное противофильтрационное ядро обеспечивает надежное сопряжение с берегами и имеет меньшую длину противофильтрационного устройства по основанию . При строительстве таких земляных плотин необходимо вести возведение ядра одновременно с отсыпкой тела плотины. Высоту ядра принимают большей отметки форсированного подпорного уровня ФГТУ, но меньшей отметки гребня плотины не менее чем на глубину промерзания со стороны гребня плотины. Размеры ядра принимают согласно действующему СНиПу 2 2 вверху не менее 0,8м, а по низу, чтобы градиенты напора фильтрационного потока, для глины и суглинка был бы в пределах 2Н2, при этом минимальный размер ширины ядра принимается не менее 3,5м. Рис. Схемы земляных плотин с противофильтрационными устройствами в виде а трапецеидального ядра б прямоугольного ядра перемычка в верховой призмыг центральной призмы д низовой призмы е диафрагмы. На основе фильтрационных расчетов определяют потери воды через тело земляной плотины, и ее основание, положение кривой депрессии и высоты высачивания. И и И2 глубины фильтрационного потока в начальном и концевом сечении расстояние между этими сечениями рис.