Stroi-doska.ru

Строй Доска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое береговой откос

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Определение оптимальной величины врезки здания ГЭС и ГАЭС в береговой откос

При проектировании деривационных ГЭС, ГАЭС или насосных станций с наземным расположением машинного здания во многих случаях возникает вопрос об эконо-мической целесообразности врезки этого здания в откос с целью уменьшения длины подводящего турбинного водовода, сложного в изготовлении и монтаже на месте и по стоимости значительно превосходящего стоимость выемки грунта. Значение поставленной задачи возрастает по мере уменьшения крутизны откоса, так как одна и та же врезка по мере уполаживания приводит к все большему сокращению длины трубопроводов. На рис. 11.9 показаны варианты расположения здания станции, при которых изменяются: длина трубопроводов, глубина врезки, объем выемки и длина отводящего канала от здания станции.

Вопрос об экономической целесообразности врезки машинного здания в откос в практике гидроэнергетического строительства возникает при проектировании низ-конапорных ГАЭС (типа Загорской, Кайшядорской), трубопроводы которых располагаются на сравнительно пологих склонах и имеют значительную протяженность, в 6—10 раз превышающую статический напор. В аналогичных условиях проектируются насосные установки оросительных каналов, например, Иртыш — Караганда, Волга—Дон и др.), также часто располагаемые на пологих склонах местности.

При изменении глубины врезки здания ГЭС необходимо учитывать изменение затрат по трубопроводу, выемке грунта и отводящему каналу. Так как процент отчислений на амортизацию по трубопроводу значительно больше, чем по земельно-скальным работам, варианты надо сопоставлять по величине расчетных затрат: 3 = — (Е3+а)К, где а — эксплуатационный коэффициент, который можно принимать пропорциональным капитальным вложениям, так как он представляет в основном отчисления на амортизацию. В трубопроводе скорость течения воды, а следовательно, и потери энергии больше, чем в отводящем канале, поэтому необходимо учитывать разность в стоимости потерянной энергии.

При изменении длины трубопровода необходимо учитывать также изменение величины гидравлического удара: с увеличением длины трубопроводов динамический напор повышается и соответственно увеличивается толщина стенок трубопровода. Так как абсолютное значение врезки сравнительно невелико, разностью отметок расположения оси турбины можно пренебречь. При большой длине отводящего канала необходимо также учиты вать, что в сравниваемых вариантах здания станции располагаются на разных отметках.

Чтобы снизить расчетное значение гидравлического удара, возрастающего с увеличением длины трубопровода, необходимо удлинить время закрытия затвора (или направляющего аппарата турбины) Т3. Ограничение его по допустимой величине неравномерности хода агрегата Ап/п приводит к увеличению махового момента агрегата MD2, т. е. к утяжелению, а следовательно, и удорожанию агрегата. Это удорожание будет тем больше, чем длиннее турбинный водовод, т. е. чем меньше величина врезки здания станции в береговой склон.

Таким образом, при изменении длины турбинного трубопровода необходимо учитывать некоторое удорожание агрегата ДЗа (и частично его системы регулирования), что приводит (см. рис. 11.10) к изменению S32 и к смещению оптимальной врезки А влево в сторону некоторого уменьшения длины трубопровода.

Аналогичная задача возникает при проектировании верхних бассейнов ГАЭС. Придавая им вытянутую форму (рис. 11.11), добиваются сокращения необходимой длины напорных водоводов. Вытянутая часть бассейна представляет собой канал, одним концом соединяющийся с основной частью бассейна (оптимальная форма которого круг), а другим — с водозаборным сооружением. Такая конструкция верхнего бассейна позволяет сместить его относительно откоса и повысить его устойчивость. Подобные конструкции бассейнов были применены на Киевской ГАЭС, а также на ГАЭС Montezic во Франции, на которой длина канальной части бассейна составляет около 500 м.

Эпюра гидравлического удара для рассматриваемого случая приводится на рис. 11.11.

Вопрос об устройстве соединительного канала и обосновании его длины решается на основе экономических расчетов, аналогичных выбору глубины врезки здания ГЭС в береговой откос.

Расчет береговых укреплений на реках

Береговые укрепления возводятся при улучшении судоходных условий на затруднительных участках с целью защиты берега от размыва течением, судовыми волнами и ледоходом. Они позволяют закрепить судовой ход у ведущего берега и предотвратить поступление наносов на судовой ход. Они служат также для защиты береговых сооружений и строений от воздействия речного потока, способствуют защите земли и леса в прибрежной полосе реки.

На практике встречаются следующие основные разновидности береговых укреплений на реках.

1. Береговые покрытия.

2. Берегозащитные шпоры (короткие высокие полузапруды).

3. Сквозные свайные ряды.

Береговые покрытия могут быть сплошными, закрепляющими весь береговой откос от размыва, и ленточными, которые покрывают от размыва отдельные по длине части речного откоса.

Расчеты береговых покрытий включают в себя следующие разделы:

– оценка устойчивости покрытия на воздействие течения;

– определение длины и ширины покрытия;

– расчет крупности камня и толщины бетонных плит в надводной части сооружения;

– определение толщины пригрузки камнем хворостяных тюфяков в подводной части откоса.

Читать еще:  Как самому замерить откосы

Кроме этого иногда проверяется устойчивость крепления на воздействие волн и ледовых нагрузок.

Оценка устойчивости покрытия на воздействие течения.

Береговые откосы и укрепления на них, прежде всего, нужно проверять на устойчивость от воздействия скорости течения в районе укрепляемого берега. Для определения скоростей течения во вдольбереговой струе строятся натурные или расчетные планы течения на участке реки при среднемеженном и среднепаводковом расходах воды. Если пойма реки на участке затапливается в половодье, то за расчетный высокий уровень воды принимается уровень пойменных (меженных) бровок.

По данным о гранулометрическом составе грунта, слагающего береговой откос, и по нормативным материалам устанавливаются допускаемые (неразмывающие) скорости течения при расчетных уровнях воды. В зависимости от состава грунтов, слагающих откос, в соответствии с нормативными требованиями устанавливается также допустимое заложение берегового откоса при его укреплении.

Сравнение фактических скоростей течения с допускаемыми позволяет оценить устойчивость берегового откоса при воздействии на него течения воды, и, при необходимости, выбрать соответствующее береговое укрепление.

Определение длины и ширины крепления откоса.

Длина зоны крепления берегового откоса устанавливается на основе сопоставленных и совмещенных планов участка за многолетний период и планов течения при характерных уровнях воды.

Для определения ширины укрепления береговой откос разбивается на четыре зоны: I – зону надводного откоса; II – зону наката волн и ветровых нагонов; III – зону переменных уровней; IV – зону подводного откоса (ниже низких меженных уровней воды). Расчетная схема разбивки берегового откоса на зоны показана на рис. 3.13.

Рис. 3.13. Схема к расчету берегового укрепления (покрытия)

1 – первоначальное положение подводной части покрытия;

2 – береговое покрытие; 3 – укрепление горизонтального

участка низкого (затопляемого) берега

Ширина укрепления в каждой зоне определяется по формуле

, (3.26)

где: hi – высота соответствующей зоны;

mi = ctga – заложение берегового откоса.

Высота первой зоны h1 является запасом в креплении надводного откоса над высотой наката hн волны на откос с учетом высоты Dh ветрового нагона волны у берега. Величина запаса принимается равной 0.5 м для сооружений III класса, 0.4 м – для сооружений IV класса и 0.3 м – для сооружений V класса капитальности при вероятности превышения наибольшего уровня воды, соответственно, 3, 5 и 10%.

Высота второй зоны h2 равна сумме высот наката hн волны на береговой откос и ветрового нагона Dh

(3.27)

Значения высоты наката hн волны и ветрового нагона Dh в этой формуле находятся в соответствии с табличными данными, приведенными в нормативных рекомендациях.

Высота третьей зоны h3 определяется по данным многолетних наблюдений за уровнями воды на опорном гидрологическом посту и находится как разница отметок среднемаксимального уровня весеннего половодья и низкого меженного уровня воды. Если средний из наибольших уровней весеннего половодья оказывается выше отметки пойменного берега, то высота второй зоны определяется как разница отметок поймы и низкого меженного уровня воды.

Высота четвертой зоны h4 равна сумме бытовой глубины hб у подошвы откоса при низком меженном уровне воды и глубины возможного местного размыва hр неукрепленного дна в зоне проведения укрепления берега

(3.28)

Глубина местного размыва неукрепленного дна hр может быть определена приближенно по формуле И.А. Ярославцева. При отсутствии необходимых данных для выполнения расчетов по глубине размыва дна у подводного конца крепления на интенсивно размываемых крутых берегах, укрепление доводится до линии наибольших глубин.

Полная ширина крепления Вкр берегового откоса, получается равной

. (3.29)

Расчет крупности камня и толщины бетонных плит для крепления надводного откоса.

При наличии волнового воздействия на береговое укрепление из каменной наброски необходимо рассчитать массу камня, который будет находиться на откосе в устойчивом состоянии. Ее величина составит

. (3.30)

где: rк и r – соответственно плотность камня и плотность воды;

hв и lв – соответственно высота и длина волны;

m – заложение откоса каменной наброски.

Расчетная крупность (диаметр) камня находится из формулы

. (3.31)

При этом толщина укрепления из наброски сортированного камня должна быть не менее tк³2.5dк, а при использовании несортированного камня толщина крепления принимается равной tк³3.0dк.

Расчет укрепления берегового откоса бетонными плитами сводится к нахождению их толщины по формуле

, (3.32)

где: Рв – значение волнового противодавления;

rпл и r – соответственно, плотность плиты и воды;

a – угол наклона защищаемого откоса берега к горизонту.

При использовании в качестве берегового укрепления гибких железобетонных покрытий их толщину определяют по формуле И.Я. Ярославцева

(3.33)

где: b и K – коэффициенты, учитывающие соответственно сплошность покрытия и усилия от пульсационной нагрузки при волновом воздействии;

uc – средняя скорость течения в районе берега.

Значения коэффициентов b и K приведены в табл. 3.1.

Значения коэффициентов b и K

ПокрытиеКоэффициент bКоэффициент K при
плавном обтекании сооруженияплохом обтекании сооружения
Сплошное0.351.72.1
Сквозное0.162.73.7
Читать еще:  Устройство крепления траншеи без откосов

Расчет берегозащитных шпор.

При расчете берегозащитных шпор определяют их длину, высоту и расстояние между ними. Кроме этого, проверяют устойчивость головы шпоры при обтекании ее потоком и устойчивость тела сооружения на ледовые воздействия.

Длина шпоры определяется очертанием формируемого берегового откоса, то есть расстоянием между линией берега и кромкой выправительной трассы. Длина шпор составляет обычно 20–50 метров.

Высота берегозащитных шпор больше, чем высота полузапруд меженного действия. Обычно отметка головы сооружения принимается на 2.5–3.5 м и более над проектным уровнем путевых работ. Гребню шпоры придается продольный уклон 1/10–1/25 с подъемом по направлению к берегу. Корень сооружения устраивается обычно вровень с отметкой бровки меженного берега (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Берегозащитные шпоры:

а – план расположения сооружений; б – продольный разрез

по оси сооружения

Расстояние между шпорами определяется из условия их работы в незатопленном состоянии по формуле, аналогичной (3.13), которая была получена для расчета полузапруд. Величина критического расстояния между сооружениями в данном случае находится в соответствии с расчетными рекомендациями В.В. Дегтярева. Такие рекомендации были получены для случаев расположения шпор, как на прямолинейном, так и на извилистом участке реки.

Проверка устойчивости крепления шпоры из каменной наброски сводится к определению диаметра камня dк, который будет находиться в состоянии равновесия под действием течения на речном откосе головы сооружения. Соответствующая расчетная формула была получена
В.В. Баланиным в виде

, (3.34)

где: uг – скорость течения в районе головы шпоры;

b – угол наклона речного откоса головы шпоры;

rк и r – соответственно, плотность камня и плотность воды.

Скорость течения у головы шпоры приближенно находится по формуле В.В. Дегтярева

, (3.35)

где: uб – средняя скорость течения в районе головы шпоры в бытовом состоянии при уровне воды, совпадающем с отметкой гребня у головы шпоры;

wш – площадь поперечного сечения, занимаемая телом шпоры;

w – полная площадь поперечного сечения в створе сооружения при уровне воды, отвечающем отметке гребня шпоры.

Если скорость течения, определенная по этой формуле, окажется меньше скорости в береговой струе при этом же уровне воды, то в формулу (3.34) следует подставлять скорость в береговой струе.

Крупность материала каменного крепления устанавливается в соответствии с приведенными выше рекомендациями.

Дата добавления: 2021-01-26 ; просмотров: 110 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Словари

1. Покатый спуск, скат, наклонная поверхность.

отт. Боковая наклонная поверхность дорожной насыпи.

2. Скошенная, расположенная под углом к другим плоскостям часть какого-либо строения.

3. Подпорка в виде наклонно поставленного столба, бревна.

ОТКО́С, откоса, муж.

1. Покатый спуск, скат, наклонная поверхность. Откос холма.

|| Боковая поверхность дорожного полотна, дорожной насыпи (ж.-д.). Вагон при крушении свалился под откос.

2. То же, что подкос (обл. спец.).

3. Отруб или распил, сделанный накось, под углом (спец.).

1. Покатый спуск. О. холма.

2. Боковая наклонная поверхность дорожной насыпи. Крепление откосов. Пустить поезд под о.

3. Подпорка в виде наклонного бруса (спец.).

| прил. откосный, -ая, -ое (к 1 и 2 знач.).

ОТКОС, см. откашивать.

ОТКО́С 1́ , -а, м

Боковая наклонная часть возвышенности;

Син.: скат, склон.

Чабаны спустились по песчаному откосу вниз и, сидя на корточках, плескались в воде (Триф.).

ОТКО́С 2́ , -а, м

Часть дороги в виде боковой наклонной поверхности дорожной насыпи, дорожного полотна.

Оно [письмо] намокнет, испачкается, но может проскочить и упасть под колеса или минует их и отлого спустится на откос полотна (Солж.).

ОТКО́С -а; м.

1. Покатая поверхность горы, холма и т.п.; склон. О. холма. Береговой о. О. оврага. Дорога шла по откосу, откосом. Спуститься по крутому откосу.

2. Боковая наклонная поверхность дорожного полотна, насыпи. Земляные, песчаные откосы. Укрепление откосов.

◊ Пустить поезд под отко́с. 1. Вызвать железнодорожную катастрофу. -2. Разрушить, не дать возможности осуществиться.

Отко́сный (см.).

1. Наклонная поверхность горы, холма и т. п.; склон.

Дорога то уходила в овраг, то вилась по откосу горы. А. Н. Толстой, Хромой барин.

Осторожно приседая на круп, конь спустился по крутому заиндевевшему откосу оврага. С. Антонов, «Зеленый дол».

Боковая покатая поверхность дорожного полотна, дорожной насыпи.

Пустить поезд под откос.

Вдоль железнодорожной насыпи зияли свежие воронки. Исковерканные паровозы, разбитые вагоны валялись в кустах под откосами. Н. Чуковский, Балтийское небо.

Много людей сидело на зеленых откосах по обеим сторонам дороги, дожидаясь попутной машины. Славин, Уралец.

Наклонная, идущая под углом поверхность, сторона чего-л. (какого-л. устройства, сооружения).

Раму, не пускавшую сесть на наружный откос окна, выламывали два лакея. Л. Толстой, Война и мир.

Наклонно поставленный брус, стойка и т. п., служащие подпоркой чему-л.

Читать еще:  Прайс монтажа наружных откосов

Катиться под откос. Разг. Неодобр. Опускаться в нравственном, моральном отношении. Ф 1, 234.

Идти/ пойти под откос. 1. Разг. Резко изменяться в худшую сторону (о делах, жизни в целом). СПП 2001, 59; Мокиенко 2003, 68. 2. Попадать в беду. Сергеева 2004, 215.

Пускать/ пустить под откос что. Разг. Вызывать полный провал чего-л. НРЛ-79; Мокиенко 2003, 68.

ОТКОС, -а, м.

Прогул, увольнение, какая-л. ситуация, в которой кому-л. удалось избежать неприятностей, нежелательных действий и т. п.; хитрость, позволившая избежать неприятностей.

Типы берегоукрепительных сооружений

Защита прибрежной территории от размыва осуществляется берегоукрепительными сооружениями, которые могут быть выполнены в виде укрепительных одежд того или иного типа, уложенных на соответствующим образом спланированный откос берега или в виде стенок набережных.

Берегоукрепительное сооружение любого типа должно быть устойчивым, прочным и, что не менее важно, простым в исполнении. Для берегоукрепительных сооружений желательно применять местные строительные материалы, что может значительно снизить затраты на их возведение.

Откосное берегоукрепление может быть выполнено быстрее и со значительно меньшими затратами, чем сооружение стенок набережных. Однако берегоукрепительные сооружения этого типа не всегда могут быть применены. Необходимо иметь в виду, что если берег реки, подлежащий укреплению, достаточно высок и сложен слабыми горными породами, то для обеспечения устойчивости откоса потребуется выделить полосу территории значительной ширины (так, например, при высоте берега 15 м над уровнем воды и среднем уклоне откоса 1:3, потерянная полоса территории составит 45м). Отказ от использования такой значительной полосы, береговой территории при ограниченных размерах строительной площадки не всегда возможен.

Откосное укрепление берега также не, может быть применено в случае необходимости использования береговой полосы для причала судов и организации погрузочно-разгрузочных работ.

При благоустройстве береговой полосы в пределах населенного пункта могут применяться как откосные берегоукрепительные сооружения, так и набережные стенки в зависимости от архитектурно-планировочного решения береговой полосы.

При проведении берегоукрепительных работ в зоне зеленых насаждений находят применение комбинированные двухъярусные берегоукрепительные сооружения, состоящие из низкой, затопляемой паводковыми водами подпорной стенки и откоса, закрепленного дерновым покровом и кустарниковой растительностью. Набережные указанного типа, помимо своего основного назначения как берегоукрепительные сооружения, могут быть также использованы для организации отдыха населения.

В комплекс городских набережных, помимо берегоукрепительных сооружений, входят специальные устройства в виде сходов – причалов, лестниц и др. Стенки городских набережных покрывают на уровне тротуаров карнизным камнем и ограждают решетками или парапетами.

При проектировании берегоукрепительных сооружений откосного типа должны быть решены два основных вопроса: выбор поперечного профиля и типа крепления откоса.

Основными параметрами откоса являются высота, определяемая разностью отметок бровки берега и дна реки, заложение – длина горизонтальной проекции линии откоса и уклон, выражающий отношение высоты откоса к его заложению.

В практике берегоукрепительных работ наибольшее применение имеют одиночные откосы (заложение откоса равно его высоте), полуторные, двойные и тройные, т. е. откосы с углами наклона, равными соответственно 45°, 34°, 27° и 18°.

Выбор угла наклона откоса производится на основе изучении физико-механических свойств грунтов, слагающих береговую территорию.

Для перехвата поверхностных вод, протекающих к откосу на береговой территории, надо устраивать нагорную канаву, а для отвода атмосферных осадков, выпадающих непосредственно на откос берега в пределах берм, предусматривать канавы, которые отводят воду вдоль откоса, а затем сбрасывают их по бетонным лоткам в реку.

Проектирование откосного берегоукрепления, как правило, производится в две стадии – расширенное проектное задание и рабочие чертежи.

В проектном задании на основе данных натурного обследования, топографической и геодезической съемок прибрежной территории, изучения геотехнических свойств грунтов, слагающих береговую полосу, и материалов, освещающих гидрологическую и гидрогеологическую характеристику района берегоукрепительных работ, должны быть приняты обоснованные решения о границах участка береговой полосы, подлежащего укреплению, о величине заложения откосов укрепляемого берега, обеспечивающих его устойчивость, о необходимости устройства берм по высоте откоса а также решения о выборе типа крепления отдельных зон откоса (подводной, затопляемой, незатопляемой) и прилегающего к от косу участка дна водоема.

Помимо указанных основных решений, должны быть проработаны мероприятия по упорядочению отвода поверхностных вод с прилегающей территории и с поверхности самого откоса, а также предложения по организации работ в части срезки и планировки откоса, подачи и укладки материалов в укрепляемое покрытие откоса и др.

В рабочих чертежах детально разрабатывается конструкция крепления берегового откоса. В случае устройства крепления откоса армобетонными плитами устанавливаются размеры плит, их армирование, марка бетона, устройство и заполнение продольных и поперечных швов, устройство подготовки под бетонные плиты и др., а также составляются спецификации необходимых материалов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector