Сооружения средненапорного речного гидроузла

КП_08.03.01_ИГЭС_3-4_МусаевАП_ПЗ2907.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра гидравлики и гидротехнического строительства
«Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство»
«Сооружения средненапорного речного гидроузла»
ИГЭС 3-4 Мусаев Алигаджи Пазильевич
Руководитель курсового проекта
доцент Юрченко Александр Николаевич
(ученое звание ученая степень должность Ф.И.О.)
(дата подпись руководителя)
Курсовой проект защищен с оценкой
(оценка цифрой и прописью)
Председатель аттестационной комиссии
(дата подпись члена комиссии)
Дисциплина Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство
НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
ФИОобучающегося_Мусаев Алигаджи Пазильевич
Темакурсовогопроекта«Сооружения средненапорного речного гидроузла»
I. Исходные данные к курсовому(й) проекту (работе):
Расчетные расходы воды (): макс. – 1260 мин. – 500.
Отметка нормального подпорного уровня (НПУ) 1210 м.
Расчетная длина разгона волны 164 км.
Расчетная скорость ветра над поверхность водохранилища 25 мс.
Состав плотина узла Бетонная водосливная плотина здание ГЭС земляная плотина
II. Содержание текстовой части (перечень подлежащих разработке вопросов);
– Выбрать схему компоновки сооружений в составе гидроузла;
– Выбрать тип и профиль грунтовой плотины;
– Выбрать отметку гребня грунтовой плотины исходя из волнового воздействия для основного сочетания нагрузок ( крепление верхового откоса железобетонными плитами); – Определить максимальное положение депрессионой кривой в грунтовой плотине;
– Проверить устойчивость откоса грунтовой плотины для поверхности скольжения заданной преподавателем;
– Выбрать ширину и конструкцию водосливного фронта бетонной водосбросной плотины исходя из условия обеспечения безопасной работы сооружений при русловых деформациях;
– Определить напор на пороге водослива водосбросной плотины;
– Выбрать профиль и конструкцию бетонной водосбросной плотины;
– Выбрать тип водобойный устройств и конструктивное решение крепления русла за бетонной водосбросной плотиной;
– Выбрать схему устройства подземного контура бетонной водосбросной плотины проверить фильтрационную прочность грунтов основания;
– Определить запас устойчивости бетонной водосбросной плотины на сдвиг;
– Разработать генплан гидроузла
III. Перечень графического и иного материала (с точным указанием обязательных чертежей)
- один лист чертежа формата А-1
– содержащий генплан гидроузла;
– разрез по створу гидроузла;
– конструкцию грунтовой плотины в поперечной разрезе;
– конструкцию бетонной водосбросной плотины в поперечном разрезе;
-план секции водосбросной плотины.
График выполнения курсового проекта:
Наименование этапа выполнения курсового проекта
Расчетная часть включающей расчет и конструирование главной балки и колонны с базой и оголовком
Дата выдачи задания: 02.09.2019 год
Глава 1. Определение параметров грунтовой плотины6
1 Выбор типа и профиля грунтовой плотины6
3 Расчет фильтрации9
4 Расчет устойчивости откоса плотины с ядром10
Бетонная водосливная плотина.13
1 Гидравлический расчет водосливной плотины.13
1.1 Выбор удельного расхода на рисберме.13
1.2 Выбор удельного расхода по допустимым скоростям.13
1.3 Определение удельного расхода по глубине ямы размыва.14
2 Проектирование водосливного фронта.15
3 Определение отметки порога водослива.15
4 Расчет сопряжения бьефов при маневрировании затворами19
4.1 Определение расхода через один водосливной пролет при различных открытиях затвора.20
4.2 Определение сжатой глубины:22
4.3 Определение раздельных глубин в пространственных условиях:24
4.4 Определение бытовых глубин.26
4.5 Выводы о необходимости водобойных устройств.27
5 Гидравлический расчт водобойного колодца. 24
6 Конструирование и расчет водобойной плиты 25
7 Конструирование рисбермы и концевого крепления. 26
Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты. 26
1. Конструирование подземного контура 27
2. Расчет фильтрационной прочности основания 27
3 Определение фильтрационного противодавления на подошву плотины 27
Статические расчеты секции водосливной плотины 30
1 Сбор действующих нагрузок. 31
2 Расчет контактных напряжений. 31
2 Расчет устойчивости плотины на плоский сдвиг. 32
Библиографический список 35
Для проектирования грунтовой и бетонной плотины получены следующие исходные данные:
План в створе плотины.
Геологический разрез по створу плотины.
Характеристика грунтов тела и основания плотины.
Физико-технические характеристики грунтов основания и тела плотины.
Угол внутреннего трения º
Коэффициент фильтрации
График зависимости между уровнями воды в реке и ее расходами.
Расчетные расходы воды ():
Глава 1. Определение параметров грунтовой плотины
1 Выбор типа и профиля грунтовой плотины
Выбор типа плотины зависит от многих факторов. В связи с тем что в рамках курсовой работы не проводится технико-экономическое сопоставление вариантов гидроузла с учётом эффекта от сроков ввода сооружения в эксплуатацию.
По данным о грунтах в задании расчету подлежит грунтовая земляная неоднородная плотина.
Выбор профиля плотины сводится к выбору заложений откосов. В соответствии с рекомендациями методических указаний [1] принимаем для плотины заложения обоих откосов m=3.
2 Определение отметки гребня плотины
и проектирование крепления откоса
Превышение гребня плотины над уровнем верхнего бьефа и конструкция крепления верхового откоса определяются в зависимости от ожидаемого волнового воздействия.
В соответствии с СП 38.13330.2012[2] отметка верха крепления определяется исходя из условия:
Рис.1. Изображение расчетных параметров.
коэфф. запаса (принимаем равным=0.5);
троеточие в формуле означает более точный и углубленный расчет (напр. с учетом осадок плотины) не учитывающийся в курсовом проекте.
) Определение параметров расчетного шторма.
Параметры которые зависят от волнообразующих факторов:
V=25 мс – скорость ветра;
L=164 км – длина водохранилища.
– средняя высота волны;
средний период волны;
средняя длина волны.
Вычисляем h1% двумя способами:
Т.к. H=14 следовательно зона у водохранилища – глубоководная.
Расчет наката волны ведется для высоты волны обеспеченность 1%. Высота такой волны для глубоководной зоны определяется по формуле:
принимаем равным 21.
) Определение высоты наката волны.
Высота наката волны на откос с обеспеченностью 1% ( вычисляется по формуле:
коэфф. выражающий высоту наката в долях от высоты волны (определяется по графику ([1] стр.6 рис.1.3) в зависимости от m=3 и
коэфф. учитывающий шероховатость крепления откоса (принимаем по таблице 1.2 [1]стр.6 для бетонной плиты );
коэфф. учитывающий водонепроницаемость откоса(принимаем по таблице 1.2 [1]стр.6 для бетонной плиты );
коэфф. учитывающий скорость ветра (принимаем по таблице 1.1 [1]стр.5 для скорости ветра 25 мс>20 мс ).
) Назначение отметки гребня.
Отметку гребня назначаем по формуле:
Принимаем отметку верха крепления плотины 1235 м.
При этом верх крепления на 2 м выше НПУ
) Выбор конструкции крепления верхового откоса.
В курсовом проекте принимаем железобетонное крепление. Определяем требуемую толщину плиты из условия всплывания. Минимальная толщина плиты вычисляется по формуле:
коэфф. надежности сооружения (для 2-го класса =120);
удельный вес бетона;
длина плиты (принимаем =10м).
Так как наша толщина не удовлетворяет условию то принимаем .
- расстояние между урезами воды в верхнем и нижнем бьефами.
-ширина прямоугольного участка на который заменяется верховой клин.
- расчетная длина пути фильтрации в первом приближение
Высота высачивания на низовой откос:
Глубина потока на выходе в нижний бьеф:
Т.к. это значения не совпадает с предыдущим то необходимо произвести уточнение. Дальнейшие расчеты проводим в табличной форме. Видим что в третьем – четвертом приближение получаем достаточно точные здания:
Табл. 1. Расчет высоты высачивания.
Окончательно принимаем высоту высачиния hв=391 м
Расчет кривой депрессии ведем в табличной форме:
Табл 2. Расчет кривой депресии
4 Расчет устойчивости откоса плотины с ядром
Расчет ведется по методу кругло-цилиндрической поверхности скольжения (способ Терцаги). Задача расчета: определить коэффициент устойчивости.
Радиус кривой скольжения .
Расчет производится путем разделения массива обрушения на отсеки шири ной . Для каждого отсека вычислим момент сцепления момент трения и опрокидывающий момент .
Получим 20 отсека с шириной равной 3 м.
Тогда 148 следовательно откос устойчив.
Табл 3. Расчет устойчивости откосов
Рисунок 2. Массив обрушения откоса однородной плотины.
Бетонная водосливная плотина.
1 Гидравлический расчет водосливной плотины.
На этом этапе проектирования уточняются основные габариты и конструкции водосливной плотины. Размеры и число отверстий принимают на основании сравнения технико-экономических показателей различных вариантов их выбора в зависимости от сбросного расхода воды основного расчетного случая допустимого по геологическим условиям русла удельного расхода с учетом гидравлической работы других сооружений
1.1 Выбор удельного расхода на рисберме.
Выбор удельного расхода через водосбросные и водопропускные сооружения выполняется путем технико-экономического сравнения вариантов с учетом геологического строения основания скоростей течения допускаемой глубины размыва условия гашения энергии и растекания потока в нижнем бьефе.
Для определения удельного расхода на предварительных стадиях проектирования воспользуемся следующими способами.
1.2 Выбор удельного расхода по допустимым скоростям.
Задаемся допустимой средней скоростью на рисберме в зависимости от вида грунта на котором располагается рисберма:
- для песчаных: 25 30 мс;
Принимаем допускаемую не размывающую скорость Vдоп = 275 мс т.к. основание суглинок. Тогда при известной глубине на рисберме hрисб= 70 м. удельный расход равен:
1.3 Определение удельного расхода по глубине ямы размыва.
После схода потока с бетонного крепления рисбермы происходит размыв русла – образуется яма размыва. Задаваясь глубиной при которой произойдет стабилизация ямы размыва можно определить соответствующую предельную величину удельного расхода по формуле:
где - не размывающая скорость на дне ямы размыва;
- глубина воды в яме размыва;
- коэффициент учитывающий неравномерности распределения удельного расхода по ширине водосливного фронта () .
Для связных грунтов глубину воды в ковше (в яме размыва) обычно принимают в пределах
Для определения неразмывающей скорости можно использовать эмпирическую формулу Б.И. Студеничникова:
kр – коэффициент размывающей способности потока;
- средний диаметр частиц грунта залегающего на дне ямы размыва.
=10 мм (см. исходные данные) – для разнозернистого песка.
Определяем удельный расход: qрисб.=117*14011=1483 м2с
Принимаем удельный расход: qрисб.= 180 м2с.
По удельному расходу определяем примерную ширину рисбермы вдоль напорного фронта: Врисб = Qвс qрисб = 126017= 7411 м.
2 Проектирование водосливного фронта.
Необходимо определить требуемое количество водосливных пролетов их ширину а также разбить конструкцию водосливной плотины на секции и определить толщину быков. При этом общая конструкция должна примерно соответствовать требуемой ширине . Ширина рисбермы соответствует расстоянию между двумя устоями (крайние быки). Рекомендуется проводить разрезку плотины осадочными швами по быкам. В этом случае в секцию входят и водосбросные пролеты и быки. В основание глинистый грунт следовательно выбираем разрезные быки (каждая секция разделяется осадочным швом). Габариты пролетов и быков назначаем из таблицы 2.1.
Табл. 4. Размеров ширины пролетов и быков.
Принимаем 4 пролёта шириной 80 м 1 разрезной бык толщиной 25 м и 2 неразрезных быка толщиной 20 м.
bрисб =80*4+25*1+20*2=385 м
Проверяем соответствие удельного расхода принятому ранее. Действительный удельный расход равен:
qрисб= Qвс bрисб= 1260395=319 м2с.
Этот удельный расход отличается от принятого ранее менее чем на 10 %.
3 Определение отметки порога водослива.
Отметка порога водослива назначается такой чтобы при создаваемом напоре на пороге был возможен пропуск расчетного паводка при . Для этого используем универсальную формулу расхода водослива:
где - коэффициент расхода водослива;
- коэффициенты учитывающие влияние на пропускную способность водослива соответственно бокового сжатия и влияния подтопления;
- напор на пороге водослива с учетом скорости подхода :
Для определения снижения коэффициента расхода за счет устройства горизонтальной вставки используем формулу:
где - общая ширина вставки на водосливном пороге включая горизонтальную вставку
Для вычисления коэффициента бокового сжатия можно воспользоваться следующей формулой:
где - высота водослива
- ширина потока до водослива
При ВВп02 слелует принимать ВВп = 02
Учёт подтопления водослива практического профиля производится если отметка его порога окажется ниже уровня нижнего бьефа. Для определения коэффициента п можно воспользоваться таблицами которые дают связь п с отношением hпН0. (hп- глубина подтопления; hп=нб- п)
Рисунок 2.2 Схема определения площади поперечного сечения.
Определяем скорость подхода воды к водосливу:
где - площадь поперечного сечения водохранилища в створе гидроузла.
Напор на водосливе и отметку гребня водослива находим методом последовательных приближений.
пор= НПУ-Н =121-883= 11216 м
Р=11216 – 1000=126 м.
Рисунок 2.3 Варианты расположения затворов
Принимаем вариант когда 2 паза для затвора.
hп=нб- п= 20951-2070= -2510 => п= 1
пор= НПУ-Н =121 – 904= 20907 м.
Р=20907-100=1196 м.
hп=нб- п= 2070-11196= -207 0 => п= 1
пор= НПУ-Н =121-866= 1123 м.
Р=1123 - 1000=123 м.
Очертание водослива практического профиля строится по известным координатам Кригера – Офицерова. Внизу водосливная поверхность плотины плавно сопрягается с горизонтальной поверхностью крепления нижнего бьефа цилиндрической поверхностью радиусом R.
4 Расчет сопряжения бьефов при маневрировании затворами
Сопряжение бьефов осуществляем с помощью донного гидравлического прыжка так как при этом достигается наиболее эффективное гашение энергии потока. Прыжок должен находиться в затопленном состоянии при любых пропускных через водослив расходах.
С целью не допустить отгона гидравлического прыжка наращивание сбрасываемых расходов вдоль всего водосливного фронта производят постепенно маневрирование затворами. Оно заключается в постепенном открытии затворов по высоте и ширине. Маневрирование затворами по высоте заключается в открытии затворов с определённым шагом.
Для расчётов принимаем следующую последовательность открытия затвора по высоте: на 025 Н на 05 Н и полностью (Н).
При расчёте сопряжения бьефов при маневрировании затворами рассмотрим следующие расчётные случаи:
- один (центральный) затвор открыт на 025 Н;
- все затворы открыты на 025 Н;
- один (центральный) затвор открыт на 05 Н остальные- на 025 Н;
- все затворы открыты на 05 Н;
- один (центральный) затвор открыт полностью остальные - на 05 Н;
- все затворы открыты полностью.
Для каждого из расчётных случаев следует определить затоплен или отогнан прыжок. При этом необходимо учитывать влияние на положение прыжка пространственных условий. Условие затопление пространственного прыжка:
где - раздельная глубина прыжка в пространственных условиях;
- бытовая глубина в нижнем бьефе.
4.1 Определение расхода через один водосливной пролет при различных открытиях затвора.
Для определения расхода через водосливное отверстие используем формулу “истечения из-под щита”:
Рисунок 2.1 Схема пропуска при маневрирование затвора.
где - расход через один водослив3ной пролет при открытии затвора на высоту ;
- коэффициент вертикального сжатия струи;
- ширина водосливного пролета;
- коэффициент скорости.
Коэффициент вертикального сжатия струи определяем по формуле А.Д. Альтшуля:
где - относительное открытие затвора.
а) центральный затвор открыт на :
б) центральный затвор открыт на :
в) центральный затвор открыт полностью на :
4.2 Определение сжатой глубины:
Раздельную глубину прыжка в плоских условиях определяют как сопряженную со сжатой:
где - сжатая глубина (первая сопряженная глубина гидравлического прыжка);
Параметр кинетичности потока для первой сопряженной глубины:
Cкорость потока в сжатом сечении:
Сжатая глубина за водосливом определяем по формуле:
где - расход через прямоугольное отверстие шириной ;
- коэффициент скорости;
Полная энергия потока в верхнем бьефе:
Т - глубина воды в верхнем бьефе.
Расчет сжатой глубины проводим с помощью последовательных приближений. В первом приближении принимаем . Приближения необходимо проводить пока значения двух приближений не сойдутся с точностью 1 см.
а) центральный затвор открыт на
в) центральный затвор открыт на :
4.3 Определение раздельных глубин в пространственных условиях:
Вторую сопряженную глубину в пространственных условиях определим путем умножения на коэффициент :
Значения коэффициента можно вычислить по формуле:
где b- ширина части водосливного фронта с наибольшим удельным расходом;
В- общая ширина потока за водосливом;
- коэффициент неравномерности распределения удельного расхода по ширине водосливного фронта.
В курсовом проекте для случаев 135 b=8 м- соответствует ширине одного пролёта в Врисб = 7411 м. Для первого расчётного случая kq=0 для случаев 3 и 5 kq=05. При открытии всех пролётов на одинаковую высоту (случаи 2 4 6) величина kq=1 и влиянием пространственного характера потока можно пренебречь (.
4.4 Определение бытовых глубин.
Бытовая глубина в нижнем бьефе устанавливается в зависимости от расхода проходящего через гидроузел . При определении условий сопряжения бьефов мы рассматриваем момент времени сразу после открытия затвора когда бытовая глубина соответствует расходу до открытия этого затвора. В расчетах расход ГЭС никак не учитываем. hбыт – определяем по батиграфической кривой (Выдана преподавателем).
Результаты вычислений запишем в таблицу 2.4
Табл. 5. Определение положения прыжка
4.5 Выводы о необходимости водобойных устройств.
Самым опасным расчетным случаем является первый случай так как в нем наибольшая разница .
5* =085*347=295=13 м. необходимо устройство водобойного колодца.
5 Гидравлический расчёт водобойного колодца.
Глубину колодца можно определить по формуле:
где - коэффициент запаса на затопление гидравлического прыжка;
- коэффициент учёта действия гасителей на раздельную глубину; =080-085.
Центральный затвор открыт на 025Н:
6 Конструирование и расчет водобойной плиты
Водобойная плита предназначена для крепления русла в зоне гидравлического прыжка. Ее выполняют в виде массивной армированной
бетонной плиты. Плита водобоя под действующими на нее силами может
всплыть опрокинуться в сторону нижнего бьефа или сдвинуться. Длину водобойной плиты назначается в зависимости от длины гидравлического
Lпр=(5-6)*hпр=55*648=3563
hпр- высота прыжка для 6го случая.
Длину водобойной плиты при наличии колодца принимают:
Lвп=08lпр=08*3536=285
При наличии колодца длину водобойной плиты следует увеличить для размещения уступа колодца (10%).
Примем длину водобойной плиты с учетом длины для размещения уступа колодца .
Предварительную толщину водобойной плиты определим из условия:
7 Конструирование рисбермы и концевого крепления
Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты.
Подземный контур проектируется в целях уменьшения фильтрационного противодавления на плотину уменьшения фильтрационных потерь из водохранилища обеспечения фильтрационной прочности грунтов основания. Расчеты фильтрации производим при максимальном статическом напоре на сооружение:
Hmax=НПУ-УНБ(Qmin)=121 – 1083 = 127
Отметка подмыва водослива:
подошвыдна-dкол - tвп
1. Конструирование подземного контура
В данном случае грунтом основания служит глина. В качестве
противофильтрационного элемента используем анкерный понур длиной 20м.
Наиболее действенной мерой по уменьшению фильтрационного
противодавления является дренаж. В нашем случае устраиваем горизонтальный дренаж – под подошвой плотины и водобойной плитой. В состав дренажной системы входят: дренажный слой обратный фильтр и система сбора воды.
2. Расчет фильтрационной прочности основания
После конструирования подземного контура мы проверяем его на
возможность нарушения фильтрационной прочности грунта основания. По
СНиП критерием обеспечения общей фильтрационной прочности нескального основания является условие:
где – осредненный элемент подземного контура
– расчетное значение осредненного критического градиента напора согласно таблице 4.1.
где L – длина пути фильтрации вдоль подземного контура;
Условие общей фильтрационной прочности выполняется.
3 Определение фильтрационного противодавления на подошву плотины
Построение эпюры фильтрационного противодавления производим
методом удлиннной контурной линии.
Расчты производим графическим способом:
- На горизонтальной прямой последовательно откладываем длины участков
подземного контура от верхнего бьефа к нижнему
-Справа и слева откладываем отрезки длиной 044Т и получаем
виртуальную длину подземного контура: Lв.
- В точке входа фильтрационного потока откладываем напор и соединяем
его с точкой выхода потока. На начальном и конечном участке полученную
-Графически по эпюре определяем напоры в любой точке подземного
Рисунок 3.1 Эпюра фильтрации
Рисунок 2.2 Расчетная схема удлиненной контурной линии
Статические расчеты секции водосливной плотины
Статические расчеты позволяют проверить обеспечивается ли
работоспособность выбранного профиля плотины по двум группам предельных состояний:
по потери несущей способности основания и устойчивости сооружения;
по недопустимым осадкам и смещениям.
В данном курсовом проекте мы решаем только две задачи:
обеспечение устойчивости секции плотины на сдвиг;
обеспечение допустимой неравномерности распределения вертикальных
напряжений под подошвой фундамента (контактные напряжения) а
следовательно осадок.
При этом производим расчет только для одного расчетного случая основного сочетания нагрузок эксплуатационного периода – при максимальном статическом напоре на сооружение.
Расчеты проводим для одной секции плотины с максимальным количеством
Таблица 3.2 Результаты статических расчетов.
1 Сбор действующих нагрузок.
Сбор нагрузок производим по расчетной схеме.
Рисунок 4.1 Расчетная схема
2 Расчет контактных напряжений.
Для определения нормальных контактных напряжений плотин на
нескальном основании используем метод сопротивления материалов. По нему напряжения (МПа) в угловых точках фундаментной плиты рассчитываются по формуле:
где N – равнодействующая сил нормальная к подошве секции плотины (с учётом противодавления) Н;
A – площадь подошвы секции плотины м2; M
– моменты сопротивления подошвы плотины для i-той угловой точки
относительно осей инерции
В курсовом проекте допускается не учитывать составляющую напряжений от момента My относительно оси y перпендикулярной створу гидроузла;
Для равномерной осадки сооружения необходимо соблюдение условия
где – коэффициент неравномерности распределения контактных напряжений;
– допустимое значение коэффициента kн. Допустимое значение коэффициента неравномерности рекомендуется принимать равным 13 для глинистых грунтов для песков в зависимости от крупности. При невыполнении условия (5.2) необходимо увеличить ширину подошвы плотины Bф иили изменить положение точки 0. Наиболее рационально расширять подошву плотины в сторону нижнего бьефа.
Условие удовлетворено.
3. Расчёт устойчивости на плоский сдвиг
Расчёт устойчивости по схеме плоского сдвига обязателен для всех гравитационных сооружений на нескальном основании. Условие устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига имеет вид [8]
рис. 5.3. Схема к подсчёту контактных напряжений
здесь F R – расчётные значения соответственно обобщённых сдвигающих сил и сил предельного сопротивления сдвигу;
– коэффициент сочетания нагрузок (для основного сочетания нагрузок );
– коэффициент условий работы принимаемый при расчёте бетонных сооружений на нескальном основании равным 10 [8];
В курсовом проекте устойчивость сооружения проверяется по горизонтальной поверхности подошвы сооружения. В отдельных случаях может потребоваться проверка устойчивости по другим плоскостям скольжения (по кровле водоупора по наклонной поверхности и др.). Для горизонтальной поверхности скольжения величины в условии (5.3) и определяются по формулам [8]:
Расчётное значение сдвигающей силы:
Здесь – расчётное значение предельного сопротивления при сдвиге по горизонтальной плоскости;
N – сумма вертикальных составляющих расчётных нагрузок (включая противодавление);
с – соответственно коэффициент сдвига и удельное сцепление грунта по расчётной поверхности сдвига;
– коэффициент условий работы учитывающий зависимость реактивного давления грунта с низовой стороны сооружения от горизонтального смещения сооружения при потере им устойчивости (в соответствии с СП равен 07);
– соответственно расчётные значения горизонтальных составляющих силы пассивного давления грунта с низовой стороны сооружения и активного давления грунта с верховой стороны;
– площадь горизонтальной проекции подошвы сооружения в пределах которого учитывается сцепление;
– суммы горизонтальных составляющих сдвигающих сил действующих со стороны верховой и низовой граней сооружения за исключением активного давления грунта.
При расчёте устойчивости сооружения по поверхности его подошвы в качестве рекомендуется принимать ту часть площади подошвы которая заключена между зубьями. Для оценки запаса устойчивости сооружения условие (5.3) лучше использовать в виде
где – коэффициент запаса устойчивости сооружения на плоский сдвиг;
– нормативное значение коэффициента запаса устойчивости.
Если условие (5.10) не выполняется необходимо разработать конструктивные мероприятия по повышению устойчивости сооружения на сдвиг. Они могут включать:
мероприятия по снижению фильтрационного противодавления на
увеличение веса сооружения
устройство анкерного понура.
Выбор способа повышения устойчивости сооружения зависит от того на сколько удерживающие силы отличаются от сдвигающих (таблица 5.2).
Увеличение веса сооружения целесообразно достигать за счёт удлинения верховой консоли что ведёт к удлинению пути фильтрации и увеличению пригрузки её водой.
Если в наиболее опасном случае запас устойчивости плотины на сдвиг заметно больше нормативного и есть запас по неравномерности контактных напряжений необходимо предусмотреть облегчение (уменьшение стоимости) конструкции плотины. Строительные нормы [7 п.5.14] устанавливает к этому следующий критерий. Учитывая то что в курсовом проекте расчёты проводятся в сокращённом объёме (расчёт на неполный состав нагрузок не производится выбор опасной поверхности скольжения не ведётся расчёт потери устойчивости по другим схемам) допускается принимать что облегчение плотины необходимо если нормированный.
Снижение фильтрационного противодавления за счёт удлинения пути фильтрации (удлинение понура заглубление шпунта) или дренирования подошвы сооружения (перенос дренажного контура в сторону верхнего бьефа)
Устройство анкерного понура или увеличение веса сооружения
Необходимо увеличение веса самого сооружения дополнительно – устройство анкерного понура
Исходя из данной ситуации получается что поэтому следует облегчать сооружение. Облегчение сооружения может быть достигнуто за счет сокращения объема быков или устройства полости внутри тела водослива.
В ходе выполнения данного курсового проекта я получил множество актуальных теоретических знаний которые я смогу применить в своей будущей профессиональной деятельности. Были отточены навыки владения различными программными комплексами которые необходимы для решения задач ставящихся перед инженером ежедневно.
Библиографический список
Методические указания к выполнению проекта водосбросной бетонной
плотины в составе гидроузла на нескальном основании. Сост.: С.М.
Слисский Е.В. Кузнецова. – М.:МИСИ 1983.
Гидротехнические сооружения Под ред. Л.Н. Рассказова ч.1 и 2 М.:
СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения
проектирования. М.: 1989.
СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные. М.: 1986.
СНиП 2.06.04-82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения.
СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений. М.: 1988.
Справочник по гидравлическим расчетам под ред. П.Г. Киселева. –М.:

Курсач ГТС.dwg

Кафедра металлических и деревянных конструкций
Стальные конструкции балочной клетки рабочей площадки промышленного здания
Московский государственный строительный университет
СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ОДНУ ОТПРАВОЧНУЮ МАРККУ
СТАЛЬ МАРКИ ВСт3 сп5
МОНТАЖНЫЕ СВАРНЫЕ ШВЫ
СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ОДНУ ОТПРАВОЧНУЮ МАРКУ
МОНТАЖНЫЙ СТЫК М 1:25
ПЛАН БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ М 1:200
Лстовой настил = 12 мм
УЗЕЛ ОПИРАНИЯ ГЛАВНЫХ БАЛОК НА КОЛОННУ М 1:25
разрез балочной клетки. Главная балка
Кафедраструктурное подразделение "МДК
Мусаев А. П. Абовян А.Г.
НИУ МГСУ 080301 - КП - 19
Тема: Проектирование и расчет конструкций рабочей площадки
Раздел проектирования металлических конструкций (КМ)
Тема: Проектирование и расчет
Раздел проектирования
конструкций рабочей площадки
Подводящий канал 2. Бетонная плотина 3. Отводящий канал 4. Грунтовая плотина
Мусаев А. П. Юрченко А. Н.
НИУ МГСУ 080301 - КП - 20
Тема: Сооружения средненапорного речного гидроузла
Проектирование основных сооружений гидроузла. Гидротехнические и прородоохраные сооружения. Гидротехническое строительство.
Разрез 3-3 МГ1:4000 МВ1:400
Экспликаия к генплану: 1 - Бетонная водосливная плотина 2 - Грунтовая плотина 3 - Ковш 4 - Затворохранилище 5 - Рисберма 6 - Подводной канал 7 - Отводной канал
Разрез по створу МГ1:4000 МВ1:400
Условные обозначения - Песок - Бетон
Дорожное покрытие Щебень Тело грунтовой плотины
Узел гребня плотины М1:20
Разрез 1-1 Мг1:4000; Мв1:400
Примечания: -все размеры указаны в метрах Условные обозначения:
Разрез 1-1 Разрез 2-2
Разрез 3-3 План секции
Проектирование основных сооружений гидроузла. Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство
Московский государственный строительный университет Кафедра гидравлики и гидротехнического строительства

Титул.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра гидравлики и гидротехнического строительства
«Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство»
«Сооружения средненапорного речного гидроузла»
ИГЭС 3-4 Мусаев Алигаджи Пазильевич
Руководитель курсового проекта
доцент Юрченко Александр Николаевич
(ученое звание ученая степень должность Ф.И.О.)
(дата подпись руководителя)
Курсовой проект защищен с оценкой
(оценка цифрой и прописью)
Председатель аттестационной комиссии
(дата подпись члена комиссии)
Дисциплина Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство
НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
ФИОобучающегося_Мусаев Алигаджи Пазильевич
Темакурсовогопроекта«Сооружения средненапорного речного гидроузла»
Исходные данные к курсовому проекту:
Топографический план района строительства – карта №4
Батиграфическая кривая (Приложение)
Нормальный подпорный уровень водохранилища – 2140 м
Скорость ветра расчетного шторма – 25 мс
Расчетная длина разгона волны – 152 км
Максимальный сбросной расход – 660 м3с
Минимальный сбросной расход – 30 м3с
Физико-механические свойства грунтов тела плотины: наименование – песок разнонозернистый; плотность скелета – 162 тм3;
плотность части – 268 тм3
угол внутреннего трения – 30о
удельное сцепление – 0 кПа
коэффициент фильтрации – 1*10-3 смс
Содержание текстовой части (перечень подлежащих разработке вопросов);
– Выбрать схему компоновки сооружений в составе гидроузла;
– Выбрать тип и профиль грунтовой плотины;
– Выбрать отметку гребня грунтовой плотины исходя из волнового воздействия для основного сочетания нагрузок ( крепление верхового откоса железобетонными плитами);
– Определить максимальное положение депрессионой кривой в грунтовой плотине;
– Проверить устойчивость откоса грунтовой плотины для поверхности скольжения заданной преподавателем;
– Выбрать ширину и конструкцию водосливного фронта бетонной водосбросной плотины исходя из условия обеспечения безопасной работы сооружений при русловых деформациях;
– Определить напор на пороге водослива водосбросной плотины;
– Выбрать профиль и конструкцию бетонной водосбросной плотины;
– Выбрать тип водобойный устройств и конструктивное решение крепления русла за бетонной водосбросной плотиной;
– Выбрать схему устройства подземного контура бетонной водосбросной плотины проверить фильтрационную прочность грунтов основания;
– Определить запас устойчивости бетонной водосбросной плотины на сдвиг;
– Разработать генплан гидроузла
График выполнения курсового проекта:
Наименование этапа выполнения курсового проекта
Расчетная часть включающей расчет и конструирование главной балки и колонны с базой и оголовком
Дата выдачи задания: 02.09.2019 год