Проектирование бетонной гравитационной плотины

 

При выполнении условия  плотина будет устойчива на сдвиг.

n_с=1 – коэффициент сочетания нагрузок;

k_н=1,1 – коэффициент надежности;

m=1 – коэффициент условий работы;

N_р=786,5 кН – расчетное значение сдвигающей силы;

 – расчетное значение силы  предельного сопротивления при  сдвиге;

 

 

Устойчивость на сдвиг  обеспечена.

 

5.5.4 Расчет прочности тела плотины методами сопротивления материалов

 

Расчет прочности материала  тела плотины выполняется для  эксплутационного случая при основном сочетании нагрузок. Расчетное сечение  II–II проходит в месте ослабления профиля продольной галереей.

 

 

 

 

 

 

 

Все силы и нагрузки действующие  на плотину сводятся в таблицу.

 

Наименование  сил	Буквенное обозначение	Расчетные формулы	Величина  силы, кН	Плечо, м	Момент  относительно т. О1, кН·м
Собственный вес плотины	Р1	0,5*10*7,4*1*24	888	0	0
	Р2	0,5*7,4х5*1*24	444	-3,3	-1465,2
Сумма			1332
Сила  гидростат давления со стороны ВБ	W’1	0,5*82*1*9,81	313,9	2,7	847,53
Сила  волнового давления	Wв	0,5*9,8*0,9*1*9,81	43,3	6,4	277,12
Сумма			357,2	Сумма М	-340,55

 

Нормальные напряжения в  расчетном сечении определяются по формуле внецентренного сжатия: .

N=1332 кН – равнодействующая всех вертикальных сил;

F=(10–2)·1=8 м² – площадь сечения расчетной секции плотины;

ΣМ=-340,55 кН·м – суммарный момент всех сил относительно точки О₁;

 – момент сопротивления  расчетного сечения.

  

Главные нормальные напряжения, действующие по площадкам, нормальным к граням плотины, определяются по зависимостям:

На напорной грани плотины  > 0;

На низовой грани плотины .

, – нормальные напряжения, соответственно, на напорной и низовой гранях плотины.

m₁, m₂ – заложения напорной и низовой граней плотины, соответственно.

у=8 м – заглубление расчетного сечения под НПУ;

γ=9,81 кН/м³ – удельный вес воды.

 

 

Прочность в расчетном  сечении обеспечена.

n_с=1 – коэффициент сочетания нагрузок;

k_н=1,15 – коэффициент надежности;

m=0,9 – коэффициент условий работы бетона;

R_пр=8,5 МПа=850 кПа – расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие.

5.6 Соображения по пропуску строительных расходов

 

Пропуск строительных расходов осуществляется без отвода реки из ее бытового русла. Строительство гидроузла  ведется в 2 очереди:

1. Под защитой строительной перемычки 1-й очереди сифонный водосброс. Пропуск строительных расходов осуществляется через левый рукав реки.
2. Под защитой строительной перемычки 2-й очереди отсыпается грунтовая плотина. Пропуск строительных расходов осуществляется через трубы уложенные в левом рукаве реки.
3. После возведения сифонного водосброса и грунтовой плотины трубы забиваются бетонной пробкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава VI. Охрана водных ресурсов

 

При выполнении строительных работ на водных объектах и прилегающих  к ним территориях следует  руководствоваться, кроме общих  СНиПов, законоположениями, стандартами  и нормами, содержащими специальные  требования по охране водной среды: Водный Кодекс Российской Федерации (принят 18.10.95), Положение о водоохранных зонах  водных объектов и их прибрежных защитных полосах (утвержден Постановлением правительства РФ 23.11.96), ГОСТ 17.1.3.13-86 «Охрана природы. Гидросфера. Общие  требования к охране поверхностных  вод от загрязнения», СанПиН 4630-88 «Санитарные  правила и нормы охраны поверхностных  вод от загрязнения».

При строительных работах  на рыбохозяйственных водных объектах необходимо также учитывать требования Закона РФ «О животном мире» (введен 22.03.95) с учетом «Указаний о порядке  рассмотрения и согласования органами рыбоохраны намечаемых решений и  проектной документации на строительство  предприятий, зданий и сооружений» (ОНД 1-86 Минрыбхоз).

В состав водных объектов законом  включены все открытые водоемы (моря, водохранилища, озера, пруды и т.п.), водотоки (реки, каналы, ручьи и т.п.) и подземные воды. Все водные объекты  подлежат охране от загрязнения, засорения  и истощения. В этих целях на территории, примыкающей к водным объектам, устанавливаются водоохранные зоны от 50 до 500 м (в зависимости от протяженности рек или размеров водоемов).

В пределах водоохранных зон  выделяются прибрежные защитные полосы протяженностью 15 - 100 м с дополнительными ограничениями природопользования. Ширина водоохранных зон и защитных полос утверждается местными административными органами.

На территориях, прилегающих  к источникам водоснабжения, должны выполняться требования СанПиН 2.1.4.027-95 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственного назначения».

В пределах водоохранной зоны запрещается:

§        добыча грунта и других строительных материалов;

§        размещение строительных площадок и временных сооружений;

§        размещение стоянок транспортных средств и строительных машин.

Ведение работ в водоохранной зоне допускается при строительстве  мостовых и гидротехнических сооружений по разрешению местных водоохранных органов. Границы водоохранных и  прибрежных защитных полос должны быть указаны в проектной документации на отдельных топографических планах, а также на планах строительных площадок и организации движения построечного транспорта.

При выполнении земляных работ, в том числе с использованием средств гидромеханизации, не допускаются  не предусмотренные проектом засыпки  или обводнение водоемов и водотоков, устройство плотин, запруд, перемычек, отводов, расчистки и углубления русла, изменение берегового контура.

Сброс загрязненных вод (производственных, бытовых, смывных, дренажных), приводящий к увеличению содержания в водных объектах загрязняющих веществ, запрещен. Допускается сброс после очистки (отстоя) в тех объемах и местах, которые разрешены органами регулирования, использования и охраны вод по согласованию с органами Госсаннадзора  и рыбхоза.

Контроль за состоянием водных объектов, используемых для хозяйственно-питьевых и бытовых нужд, осуществляется по межведомственным СанПиН 4630-88 по охране поверхностных вод от загрязнения. Общие требования к качеству поверхностных  вод этих объектов приведены в  прил. 4 настоящих Методических рекомендаций. Оценка допустимости сброса в водные объекты, не используемые для водоснабжения, производится местными экологическими органами.

Состояние (качественные показатели) природных поверхностных или  подземных, а также сточных вод  оценивается по содержанию примесей: взвешенных веществ минерального и  органического происхождения; плавающих  веществ (нефтепродукты, пены, органические частицы); растворенных веществ, которые  характеризуются химическими показателями (содержанием главных ионов, растворенных газов, в первую очередь, кислорода); биогенных веществ (соединения азота, фосфора). Степень загрязнения воды органическими соединениями выражается количеством кислорода, необходимым  для их окисления микроорганизмами в аэробных условиях (БПК).

Активная реакция воды характеризуется показателем щелочности (pH>7) или кислотности (рН<7).

Сокращение загрязнения  водных объектов выносами мелкодисперсных  грунтовых частиц в процессе снятия дерново-растительного слоя и образования  открытых грунтовых поверхностей достигается  правильной организацией работ, при  которой до минимума уменьшается  период времени от открытого состояния  грунтовых поверхностей до их покрытия (укрепления).

Ливневые и талые воды, выносящие грунтовые частицы, не должны попадать непосредственно в  водные объекты. Образующиеся стихийно во время осадков или таяния снега  быстротоки необходимо гасить временными запрудами, выпусками на горизонтальные участки. Появляющиеся размывы следует  заполнять грунтом с уплотнением  либо закреплять геотекстилем, каменной отсыпкой, габионами и т.п.

Во избежание непредвиденного  сброса загрязненных вод не допускается  выполнение земляных работ, вызывающих понижение отметок поверхности (устройство выемок, резервов, дренажей, отводных канав  и т.п.), в пределах защитных зон  имеющихся промышленных и бытовых  отстойников, накопителей, каналов. Ширина защитных зон водных объектов, содержащих загрязненные стоки, должна быть указана  в проектной документации и обозначена на генеральных строительных планах.

 К интенсивному загрязнению  водных объектов приводит сброс  смывного стока с территории  строительных площадок. Размещение  последних в водоохранной зоне  допускается только при строительстве  мостовых и гидротехнических  сооружений по специальному разрешению  водоохранных органов в соответствии  с проектной документацией. При  этом вероятность подтопления  строительных площадок не должна  быть выше 10 %.

Для сокращения загрязнения стоков с территории строительной площадки следует принимать следующие меры:

§ устройство системы вертикальной планировки с отводом поверхностных вод по лоткам в отстойники с выпуском через фильтрующие грунтовые валы;

§ локализация стоянок и мест заправки машин и транспортных средств с автономным сбором и очисткой стока;

§ исключение розлива нефтепродуктов (необорудованная заправка, слив отработанных масел и т.п.);

§ запрещение открытого хранения сыпучих, растворимых и размываемых материалов;

§ организация регулярной уборки территории.

Предотвращение загрязнения  стоков в целом достигается повышением культуры производства и соблюдением  правил производственной санитарии  и охраны труда.

При неизбежности сброса сточных  вод в водные объекты (ливневый сток со строительных площадок, технологические  стоки гидромеханизации, промывка каменных материалов и т.п.) требуется организация очистки стока. Очистка сточных вод производится механическим, химическим и биологическим методами. Выбор схемы очистки зависит от требуемой степени очистки, объема и продолжительности загрязнения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

В данном курсовом проекте приводится технология и организация строительного  производства при возведении бетонной гравитационной плотины, а в частности  организация и производство подготовительных и земляных работ.

При проектировании учитывались  климатические, инженерно-геологические  характеристики района строительства, а также физико-механические свойства  грунтов строительной площадки.

 Произведен  фильтрационный  расчет, и расчет объема траншеи  под зуб плотины и дренаж.

 Для начала строительных  работ проводятся подготовительные  работы, которые включают в себя: очистка территории строительства  от кустарников, снятие растительного   слоя, разбивочно-геодезические работы, осушение строительной площадки,  устройство временных дорог. 

 Исходя из свойств  грунта строительной площадки  выбран механический способ производства  земляных работ и соответствующий  ему  комплекс землеройно-транспортных  и землеройных машин. Указаны  технические характеристики машин  и технико-экономические показатели.

 В работе предусмотрены  необходимые природоохранные мероприятия,  и условия соблюдения правил  безопасности и охраны труда  при производстве транспортно-погрузочных  и земляных работ в период  возведения данного типа сооружения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

 

1. Бахтин Б.М., Корюкин С.Н. «ГТС», М.: Агропромиздат. 1991 г.
2. Беляков Ю.И. «Земляные работы», М.: Стройиздат. 1990 г.
3. Гришин М.М. «ГТС» (ч I,ч II), М.: Высшая школа. 1979 г.
4. Прозоров И.В. «Гидравлика, водоснабжение и канализация», М.: Высшая школа. 1990 г.
5. Путилин В.В. «Основы строительного дела», М.: Высшая школа. 1990 г.
6. Розанов Н.П. «ГТС», М.: Агропромиздат. 1985 г.
7. Соколов Г.К. «Технология и организация строительства»,  М.: Издательский центр «Академия». 2002 г.
8. «Строительные машины» под ред. Д. П. Волкова, М.: Высшая школа. 1988 г.
9. Фомина Г.П. «Технология строительного производства и охрана труда», М.: Стройиздат. 1987 г.
10. Ягупов Б.А. «Строительное дело», М.: Стройиздат. 1988 г.
11.    Методическое пособие к курсовому проекту «Бетонная водосбросная плотина» для студентов специальности Т.29.04 – «Гидротехническое строительство» Г.Г. Круглов. Минск 1994.
12. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: Справочное пособие / Под ред. Д.Д. Лаппо. – М.: Энергоатомиздат, 1988. –432 с.
13. СНиП 2.06.04 – 82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). – М.: Стройиздат, 1982. –40 с.
14. СНиП 2.06.06 – 85 Плотины бетонные и железобетонные. – М.: Стройиздат, 1986. –37 с.