Визначення фільтраційної міцності грунтів основи

Вода що рухається в нескельних грантах основи греблі чинить на нього фільтраційний тиск, який передається кожній точці масиву. Під флютбетом напірний рух фільтраційного потоку направлений в основному паралельно підошві споруди, а в зоні виходу потоку у нижній б’єф – переважно вгору. Під дією цих сил можуть виникнути фільтраційні деформації ґрунту.

Загальна фільтраційна стійкість основи визначається середнім градієнтом фільтрації:

(2.78)

де H_d - розрахунковий напір, м; відповідно до формули (1.1);

L - ширина греблі по основі, L = B_осн, м;

l_cr.m - осереднений розрахунковий критичний градієнт напору,

для пісків крупних l_cr.m = 0, 45; для глин l_cr.m = 1, 2;

середніх l_cr.m = 0, 38; суглинків l_cr.m = 0, 65;

мілких l_cr.m = 0, 29;

g_n - коефіцієнт надійності, згідно з п. 2.4

При дотриманні умови робиться висновок, що довжина елементів підземного контуру призначена вірно, фільтраційна міцність ґрунту забезпечена.

Якщо у результаті розрахунків умова фільтраційної міцності не задовольняється, то розміри і конструкція підземного контуру корегується.

Вода, що фільтрується по тріщинах і порах скельної основи, спричиняє тиск на підошву споруди, тим самим зменшує її міцність та збільшує деформативні показники ґрунту. Тому на скельній основах проводяться протифільтраційні заходи та заходи з укріпленням скелі, комплекс яких залежить від її якості.

У якості протифільтраційних заходів, в основі споруди застосовують протифільтраційні завіси під підошвою греблі та дренаж основи. Протифільтраційні завіси влаштовують під підошвою греблі, як можна ближче до її напірної грані. Це ряд свердловин, в які нагнітається розчин, частіше цементний, що заповнює тріщини і утворює, таким чином,

практично непроникну перешкоду для води. Довжину (глибину) цементної завіси призначають:

h_зав= (0, 5…0, 7) × Н_d (2.80)

H_d = ¯ НПР – ¯ РНБтіп

H_d = 21 – 5 = 16 м

h_зав= 0, 5 × 16 = 8 м

Товщина однорядної завіси дорівнює:

t_зав = 0, 8 × a (2.80)

де а – відстань між свердловинами, а = 2…4 м.

Товщина багаторядної цементаційної завіси:

t_зав = 0, 8 × a + (n – 1) × b (2.81)

де n - число рядів свердловини,

b - відстань між рядами, м; b = а.

t = 0, 8 × 2 + (2 – 1)× 2 = 3, 6 м

Найбільшу товщину завіси призначають безпосередньо у підошви греблі, поступово зменшуючи її по глибині шляхом виключення крайніх рядів цементаційних свердловин. Зазвичай до кінця доводить один – два ряди свердловини. Діаметр свердловин 5…10 см. Цементаційні завіси виконують вертикальними або нахиленими в сторону верхнього б’єфу.

Вертикальний дренаж основи являє собою також ряд вертикальних свердловин, розміщених на відстані 2 – 5 м одна від одної та з’єднаних з нижнім б’єфом вивідним пристроєм у вигляді труби, галереї, дрени, заповнених крупнозернистим матеріалом.

Діаметр свердловин повинен бути не меншим ніж 25 см. Вісь дренажу розміщують за цемзавісою на відстані не менше ніж 4 см. Глибина дренажних свердловин складає:

h_др = (0, 5…0, 7) × h_зав (2.82)

h_др = 0, 5 × 8 = 4 м

де h _зав - довжина (глибина) цементаційної завіси, за формулою (2.77).