Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Расчеты устойчивости гравитационных плотин на сдвиг в случае скальных оснований

Схемы сдвига. По результатам штамповых испытаний и исследований на хрупких моделях можно выделить следующие схемы сдвига плотин на скальных основаниях:


плоский сдвиг (рис. 3.5, а—д) обычно происходит при однородном, достаточно прочном по сравнению с плотиной скальном основании или при низких сдвиговых характеристиках на контакте плотина — основание; при этом под воздействием высоких касательных и растягивающих напряжений происходит разрушение контакта плотина — основание;

Модельные исследования показывают, что в ряде случаев имеют место одновременно сдвиг по контакту и сдвиг с захватом основания.

Расчетные плоскости сдвига. Расчетные О—О и поверочные О—О плоскости сдвига приведены на рисунке 3.5. При наличии зуба расчетная плоскость сдвига может быть принята по abd или abed (а при сколе зуба по acd или ccd). Обязательны поверочные расчеты по пологопадающим трещинам, а также по прослойкам с пониженными сдвиговыми характеристиками. При этом учитывают массу вышележащей скалы. При залегании ниже плотины прочной (либо специально укрепленной или заанкеренной) скалы ее можно учитывать как дополнительный упор. Учет совместной работы плотины и приплотинной ГЭС при соответствующем замоноличивании шва между ними (Красноярская плотина) позволяет получить определенную экономию. Устойчивость плотины на сдвиг зависит от качества основания и высоты плотины. Для плотин высотой до 60...70 м устойчивость обеспечивается практически при любом скальном основании и расчет устойчивости носит поверочный характер.

Методы расчетов общей устойчивости. Расчеты общей устойчивости плотин на скальном основании практически являются проверкой прочности контакта плотина — основание. Методы расчетов могут быть разделены на две группы: рекомендуемые СНиП II-16—76 (учитывающие сдвиговые характеристики основания) и основанные на анализе напряженного состояния и прочности контактной зоны.

Метод, рекомендуемый СНиП 11-16—76, В расчетах используют основную расчетную зависимость (3.6), где


По формулам (3.6), (3.15), (3.16) проверяют также устойчивость скальных склонов. Расчет по схеме сдвига с поворотом в плане выполняют аналогично плотинам на нескальном основании: значения приведены в таблице 3.5.

Методы, основанные на анализе напряженного состояния и прочности контактной зоны (Н. Келена, В. И. Шелканова, С. А. Фрида, В. Г. Орехова) или на анализе возможности предельного поворота (метод Ю. А. Фишмана). Эти методы менее апробированы. Следует иметь в виду, что разрушение контакта плотина — основание в локальной зоне еще не приводит к разрушению всего контакта или основания.


Особенно эффективен учет пространственности при сравнительно узких ущельях. По данным НИС Гидропроекта, при 0,5...2 и осн — 1,72 обобщенный коэффициент запаса для треугольного ущелья повышается на 25...30 %, длина и высота плотины; модули деформации плотины и основания. Предельное горизонтальное усилие определяют по [24].

Влияние прочности (и деформативности) основания на несущую способность комплекса плотина — основание.


Как показали исследования МГМИ, обобщенный коэффициент запаса К контрфорсных и арочных плотин существенно зависит от соотношения прочностей (и деформативности) плотины и основания (рис. 3.7).

Оценка прочности контакта плотина — основание в локальных зонах. Ее выполняют для сооружений I и II класса (второе предельное состояние). Для обеспечения нормальных условий эксплуатации, при которых отсутствуют нарушение противофиль- трационных устройств (разрыв завес и др.) и превышение предела местной прочности, выполняют поверку местной прочности скальных оснований. Для этого необходимо выполнять условия:


Для оценки локальной прочности С. А. Фрид и И. А. Баславский предлагают использовать механику хрупкого разрушения.



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