7973

2

УДК 627.5

Проектирование сооружений инженерной защиты территории от затопления и подтопления. Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы для обучающихся по дисциплине «Защитные гидротехнические сооружения и мелиорация ландшафтов» по направлению подготовки 35.03.10 Ландшафтная архитектура. - Нижний Новгород: Издание ННГАСУ, 2016. – 30 с., ил.

В методических указания кратко представлены основные этапы проектирования сооружений инженерной защиты территории от затопления и подтопления, вызванного строительством водохранилища.

Ил. 8, табл. 10, библиогр. назв 7.

Составитель: профессор к.т.н., Февралев А.В.;

ст. преподаватель, Хохлов Д.Н.;

ст. преподаватель, Сидоров Н.П.

© Коллектив авторов, 2016

© ННГАСУ, 2016

3.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГРУНТОВОЙ ДАМБЫ ОБВАЛОВАНИЯ.. 7

4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛЬЦЕВОГО ВЕРТИКАЛЬНОГО

4

ВВЕДЕНИЕ

Студенты, получающие образование по направлению подготовки

35.03.10 Ландшафтная архитектура, изучают дисциплину «Защитные гидротехнические сооружения и мелиорация ландшафтов». В рамках этой дисциплины предусмотрено выполнение курсовой работы «Проектирование сооружений инженерной защиты территории от затопления и подтопления».

Настоящее методическое пособие является руководством для данной работы;

указания могут использоваться при выполнении выпускной квалификационной работы.

В методических указания кратко представлены основные этапы проектирования сооружений инженерной защиты территории от затопления и подтопления, вызванного строительством водохранилища.

Исходные данные, необходимые для выполнения курсовой работы,

выдаются руководителем работы.

5

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

При строительстве водохранилища на равнинной реке происходит затопление и подтопление обширных территорий, в том числе территорий населенных пунктов, промышленных предприятий, плодородных сельскохозяйственных земель. Это обуславливает необходимость проектирования на водохранилище комплекса сооружений инженерных защит территорий или перенос отдельных объектов на новые места.

Целью настоящей работы является расчет и конструирование инженерных защитных сооружений – грунтовой дамбы обвалования территории, защищающей от затопления, и кольцевого вертикального дренажа, защищающего от подтопления.

6

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Исходные данные для проектирования содержаться в задании

(приложение 1) и представлены в виде:

–инженерно-геологического разреза и физико-механических свойств грунтов тела дамбы и ее основания;

–нормального подпорного уровня (НПУ) водохранилища;

–расчетной длины водохранилища по направлению господствующих ветров и расчетной скорости ветра;

–размеров и отметки поверхности защищаемой территории, а также глубин залегания грунтовых вод и водоупора;

–требования к осушению территории.

Задания индивидуальны и выдаются каждому студенту руководителем курсовой работы.

Проектирование начинается с анализа исходных данных, в результате которого студент должен получить представление о том, какими данными он располагает и какого результата должен достичь при выполнении курсовой работы.

7

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГРУНТОВОЙ ДАМБЫ ОБВАЛОВАНИЯ

3.1 Тип дамбы и ее класс

Проектируется дамба из местных грунтовых материалов [2]. Тип дамбы

ихарактеристики грунтовых материалов указываются в задании (пункты 1.2

и1.3 задания).

Класс дамбы назначается по [1] в зависимости от ее максимальной высоты и грунтов основания. Высота дамбы Н’пл предварительно определяется по формуле:

где Пов – отметка поверхности территории перед сооружением,

определяемая по заданию (приложение 1 к заданию).

Впоследствии высоту и класс дамбы необходимо уточнить.

3.2 Проектирование поперечного профиля дамбы

Проектирование поперечного профиля дамбы включает в себя

определение ее основных элементов:

а) ширины гребня; если на гребне дамбы предполагается устройство

дороги, то ширину гребня следует принимать по таблице 1.

Таблица 1 – Ширина гребня дамбы в зависимости от категории

автомобильной дороги

8

Если дорога на гребне отсутствует, то его ширина должна быть не менее 4,5 м.

б) заложения откосов дамбы предварительно могут быть приняты по рекомендациям таблицы 2 для земляных намывных дамб и таблицы 3 для земляных насыпных дамб.

Таблица 2 – Ориентировочные заложения откосов земляных намывных

дамб

Таблица 3 – Ориентировочные заложения откосов земляных насыпных

дамб

в) бермы устраиваются через 10÷15 м по высоте дамбы, ширина их 2÷3

м; на верховом откосе на 1÷2 м ниже уровня мертвого объема (УМО)

устраивается берма для размещения упора крепления верхового откоса.

9

hrun 1% – высота наката ветровой волны на верховой откос;

а – запас, принимаемый не менее 0,5 м.

Ветровой нагон определяется методом последовательных приближений по формуле [3]:

set

где Vw – расчетная скорость ветра, м/с (пункт 1.6 задания);

L – разгон, равный длине водохранилища, м (пункт 1.5 задания);

Kw – коэффициент, равный 2,1 при скорости ветра до 20 м/с;

w – угол между продольной осью водоема и направлением ветра, град,

предварительно w=90 град;

d – глубина воды в верхнем бьефе, вычисляемая по зависимости

предварительных расчётах принята по графикам, приведенным на рисунке 1 [6], а для точных расчётов используется зависимость [2]

где kr , kp , ksp , krun – коэффициенты, определяемые по таблицам и графикам

[2];

h1% – высота волны 1% обеспеченности [3], м.

При определении отметки гребня по формуле (3.5) ветровой нагон и высоту наката следует вычислять при скорости ветра, равной 0,68 Vw.

После определения отметки гребня (формула 3.3) следует уточнить максимальную высоту дамбы, как

Нд = Гр – Пов, м, (3.6)

а также ее класс по указаниям [1].

10

Рисунок 1 – Зависимость высоты наката волны от скорости ветра и длины водохранилища

д) для сбора и организованного отвода профильтровавшей через дамбу воды, на расстоянии 3 – 5 м от ее нижней бровки, устраивается дренажный канал. Заложение откосов канала принимается равным 2. Ширина канала по дну принимается из условия производства работ равной 1..3 м. Глубина канала устанавливается расчетом (см. п. 3.4).

Вычисленные размеры основных элементов дамбы позволяют запроектировать ее профиль (рисунок 2).

е) На откосах дамбы предусматривается крепление. Верховой откос закрепляется от разрушающего действия волн, течений, льда [4] каменной наброской из несортированного камня или бетонными (железобетонными)

плитами. Низовой откос закрепляется от действия атмосферных осадков посевом многолетних трав по слою растительного грунта.