Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Метод коэффициентов сопротивлений

Основы метода. Движение фильтрационного потока в основании сооружения рассматривают как в напорной трубе; при этом учитывают потери как местные, так и по длине подземного контура, оцениваемые коэффициентами сопротивлений. Этот метод разработан Р. Р. Чугаевым и является приближенным.

Используя этот метод, можно определить напоры в переломных точках контура, построить эпюру напоров, вычислить максимальные градиенты по дну нижнего бьефа, найти фильтрационный расход и оценить фильтрационную прочность грунта основания. Подземный контур флютбета упрощается, возможны только три типовых — входной и выходной, внутренний вертикальный и горизонтальный.

Каждому из этих участков контура отвечает фрагмент основания, ограниченный с боков кривыми (прямыми), которые проводят из переломных точек контура. Они представляют, с некоторым приближением, линии равного напора. Для фильтрационных расчетов фрагментирования основания не требуется, оно лишь наглядно показывает участки контура, для которых определяют коэффициенты сопротивлений. Для каждого участка подземного контура определяют коэффициент сопротивления, пропорционально которому распределяется напор, по формуле:


Активные зоны фильтрации и расчетное положение водоупора. Численные значения зависят только от геометрических размеров контура и глубины водопроницаемого слоя основания. Но начиная с некоторой глубины, значения изменяются незначительно. Учитывая это, водопроницаемую толщу в основании сооружения ограничивают активной зоной фильтрации. В методе коэффициентов сопротивлений принимают две активные зоны фильтрации: по напору и по выходному Градиенту.

Активную зону фильтрации по напору определяют в зависимости от отношения (соответственно горизонтальная и вертикальная проекции подземного контура):


Глубину активной зоны по выходному градиенту принимают равной:


Действительный водоупор Гд может быть расположен как выше, так и ниже границы активной зоны. При определении противодавления Грав определяют из следующих условий:


Тот же принцип определения расчетного положения водоупора принимают и по выходному градиенту с учетом зависимости (2.17).

При определении фильтрационного расхода принимают Трас =ТД. Для каждой из этих расчетных глубин определяют коэффициенты сопротивлений.

Если при определении % на участке имеются две глубины Тх и Ts, за Г2 принимают большую.

Зависимости для определения коэффициентов сопротивлений. Расчетные участки подземного контура и геометрические размеры их для определения коэффициентов сопротивлений показаны на рисунке 2.8.

Для определения коэффициентов сопротивлений типовых участков упрощенного подземного контура служат следующие формулы:


Участок контура на входе и выходе (см. рис. 2.8, б):


Эпюры напоров и максимальные выходные градиенты. Эпюры напоров чаще строят на горизонтальной проекции подземного контура, но можно выполнять их и по развернутой длине, когда необходимо определить фильтрационное давление на вертикальные пути фильтрации.

В концевой части эпюр ординаты напоров получаются несколько завышенными по сравнению с точными решениями. При фильтрационных расчетах крупных речных сооружений их значения уточняют, используя графики и зависимости, приведенные в специальной литературе [3].

В месте выхода фильтрационного потока в нижний бьеф будут максимальные выходные градиенты, значения которых определяют по формуле:


Гидротехнические сооружения/Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев, В.С. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 432 с.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики