по ГТС (стр. 2 из 12)
Порівнювані варіанти повинні мати однаковий ступінь опрацьованності і надійності. Для зведення греблі з грунтових матеріалів слід передбачати використання грунту і каменю, отриманих із корисних виїмок. Одним із кращих матеріалів для зведення земляної греблі є найпоширеніші грунти - суглинки. При наявності таких земляну греблю влаштовують частіше усього з однорідного грунту.
Якщо в підвалині греблі залягають водопроникні грунти глибиною до 3 м (піски , супісі , слабкі наносні грунти) то з метою попередження великих втрат води на фільтрацію, влаштовують зуб із заглибленням у водоупор на 0,5-1,25 м (рис.Д.1.1, г). При глибині водопроникної підвалини більш 3-4 м, економніше буде влаштування зуба глибиною 1-1,5 м із забиванням під ним шпунтової стінки.
При відсутності поблизу місця розташування гідровузла малопроникних грунтів (суглинків), будують греблі із наявних на місці будівництва водопроникних грунтів (пісків, супісей, гравію). Для попередження фільтрації в тілі греблі в таких випадках передбачаються протифільтраційні конструкції у вигляді ядра, екрана й ін. (див. рис.Д.1.1, д, е).
При недостатній кількості суглинків і при наявності на місці будівництва пісчано-гравійних грунтів варто проектувати греблю з різнорідних матеріалів (див. рис.Д.1.1, б, в).
При більшій потужності проникної підвалини (Т>10 м.) , доцільно влаштовувати греблі з екраном і понуром (див. рис.Д.1.1, ж).
У однорідних греблях висотою більш 5-8 м з метою зниження депресійної поверхні фільтраційного потоку і забезпечення стійкості низового укосу рекомендується влаштування дренажу (див. рис.Д.1.1, а, б; рис.Д.6.1). Більш докладно з вибором типу греблі можна ознайомиться в літературі [1-4, 11].
1.3. Призначення класу капітальності споруд
Гідротехнічні споруди в залежності від можливих наслідків їхнього руйнування або порушення експлуатації відповідно до СНиП 2.06.01-86 [6] розділяються на 4 класи.
Клас капітальності земляної насипної греблі залежить від типу грунтів підвалини і висоти греблі (табл. 1.1) [8]. Тому для визначення класу капітальності будуємо подовжній профіль по осі греблі, використовуючи план місцевості в горизонталях. Повздовжній профіль і план розташовують так, щоб лівий берег був зліва, правий - справа. На побудований профіль наносяться геологічні шари, потужність яких зазначена в завданні. Геологічні свердловини на поздовжньому профілі розташовують відповідно до плану на їх відмітках поверхні землі. Отриманий геолого-літологічний розріз піддається аналізу і встановлюється тип грунтів підвалини.
При виборі класу капітальності споруд необхідно встановити висоту греблі. На даному етапі проектування вона визначається орієнтовно за залежністю
 , | (1.1) |
| де | ÑФПР | - | відмітка форсованого підпірного рівня, м; |
| ÑПmin | - | найменша відмітка поверхні землі на створі греблі, м; | |
| hг | - | орієнтоване перевищення відмітки гребеня греблі над розрахунковим рівнем (табл. 1.2), м. |
Таблиця 1.1
Визначення класу капітальності земляної греблі
| Назва водопідпірних споруд | Типи грун-тів підвалині | Висота споруд (м) при їх класі | |||
| I | II | III | IV | ||
| Греблі з грунтових матеріалів | АБВ | > 100> 75> 50 | 70–10035 – 7525 – 50 | 25 – 7015 – 3515 – 25 | < 25< 15< 15 |
Примітка: 1. Грунти: А - скельні; Б - пісчані, крупнообломочні і глинисті у твердому і напівтвердому стані; В - глинисті водонасичені в пластичному стані.
Значення перевищення відмітки гребня над ФПР орієнтовно приймають у залежності від глибини води у верхньому б'єфіd,
 . | (1.2) |
Обраний розмір перевищення гребня греблі над ФПР і орієнтовно підрахована висота греблі використовуються тільки для попереднього визначення класу споруди і вибору коефіцієнтів закладення укосів. У залежності від висоти греблі і типу грунтів підвалини приймаємо клас основних споруд гідровузла (табл.1.1).
Таблиця 1.2
Визначення перевищення гребня греблі над ФПР
| Глибина біля греблі d, м | Величина перевищення hг, м |
| 5 | 1,5 |
| 10 | 2,0 |
| 20 | 3,0 |
| 30 | 4,5 |
2. Проектування поперечного профілю греблі
2.1. Обрис укосів греблі
Крутизна укосів земляної греблі характеризується коефіцієнтами їх закладення верхового - mh, та низового - mt(рис.Д.1.2). Розмір коефіцієнтів закладення укосів греблі залежить від фізико-механічних властивостей ґрунтів укосів і підвалини, діючих на укоси сил (власної ваги ґрунту, впливи води, зовнішніх навантажень на гребені й укосах), висоти греблі і виробництва робіт.
Таблиця 2.1
Коефіцієнти закладення укосів
| Висота греблі, м | Верхового, mh | Низового, mt | |
| без дренажа | з дренажем | ||
| 5 | 2 | 1,5 | 1,5 |
| 6 -10 | 2,5 | 2,0 | 1,5 – 2,0 |
| 11 -15 | 2,5 – 3 | 2,0 – 2,5 | |
| 16 -30 | 3 – 3,5 | 2,0 – 2,5 | |
На попередніх стадіях проектування закладення укосів земляних гребель призначають, базуючись на досвіді будівництва й експлуатації аналогічних споруд, з обов'язковою перевіркою розрахунком стійкості обраної крутизні укосів. За даними аналізу побудованих однорідних земляних гребель на щільних ґрунтах рекомендується приймати коефіцієнт закладення укосів, що наведені в табл. 2.1.
2.2. Гребінь греблі
Ширина гребня греблі встановлюється в залежності від умов виробництва робіт і експлуатації (використання гребня для проїзду, проходу та з ін. метою), але не менше 4,5 м. При відсутності дороги на гребні греблі будь-яке збільшення ширини гребня греблі повинно бути обгрунтоване. Якщо передбачається спорудження дороги, то ширина гребня повинна визначаться за СНиП 2.05.02-85 [5](табл. 2.2 )
Таблиця 2.2
Ширина гребня греблі
| Параметри елементів доріг | Категорії доріг | ||||
| I | II | III | IV | V | |
| Число полос руху, шт. | 4 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| Ширина полоси руху, м | 3,75 | 3,75 | 3,5 | 3 | - |
| Ширина проїзжої частини b pr, м | 15 | 7,5 | 7 | 6 | 4,5 |
| Ширина обочин bob, м | 3,75 | 3,75 | 2,5 | 2 | 1,75 |
| Ширина роз-ділюючої смуги, м | 5 | - | - | - | - |
| Ширина земляної смуги bup, м | 27,5 | 15 | 12 | 10 | 8 |
Для забезпечення стоку атмосферної води гребінь греблі робиться з поперечним похилом в обидві сторони від осі. Поперечні похили проїзної частини, при двосхилому поперечному профілі варто призначати в залежності від числа смуг руху і кліматичних умов [5] для IV дорожно-кліматичної зони на дорогах першої категорії 0,025 для доріг II-IV категорії 0,020.
На гравійних і щебеневих покриттях поперечний похил приймають 0,025-0,030 ,а на покриттях із грунтів, укріплених місцевими матеріалами, і на мостових із колотого і брукового каменю 0,030-0,040 (рис.Д.2.1). Поперечний похил узбіч при двосхилому поперечному профілі варто приймати на 0,010-0,030 більше поперечного похилу проїзжої частини. Уздовж проїзжої частини по гребені греблі відповідно до ГОСТу 23457-86 встановлюють огородження, наприклад у видгляді надовбів висотою 0,8 -1м відстанню 2 м один від іншого.
2.3. Берми греблі
При проектуванні поперечного переріза однорідної земляної греблі на її укосах варто передбачати берми, визначаючи їхнє число в залежності від закладення укосу, висоти греблі, умов виробництва робіт, типів кріплення.
На низовому укосі берма передбачається для організації службових проїздів, збору і відводу атмосферних вод. Берми призначаються приблизно через 8-15м по висоті від гребня греблі. Ширина берми з умов виробництва робіт і експлуатації приймається не менше 3 м. Для скидання поверхневих вод із низового укосу в нижній б'єф берма повинна проектуватись з похилом від центральної частини греблі до берегів, що забезпечують пропускання витрати по залізобетонному лотку, що в місцях сполученням греблі з берегами з'єднуються з дренажною канавою.
На верховому укосі берма передбачається біля нижньої межі його кріплення для створення необхідного упора. При виробництві робіт берма на верховому укосі використовується для роботи під’ємно-транспортних механізмів, наприклад при укладці плит кріплення на верховий укіс, тому її ширина приймається не менше 3 м.
У висотному відношенні берма на верховому укосі розташовується на нижній межі кріплення верхового укосу, що призначається на глибині 2h1%, або 1,5t, де t - товщина крижаного покрову , рахуючи від мінімального рівня водосховища . У даному курсовому проекті за мінімальний рівень водосховища варто приймати рівень мертвого об'єму. Таким чином, відмітка розташування берми на верховому укосі дорівнює