Определение местоположения отводного канала.

3.1.5. Определяем объемы земляных работ по устройству перемычек   10

3.1.6. Определяем стоимость строительства временных сооружений по укрупненным показателям                                                                         11

3.2.   Пропуск строительных расходов через сжатое русло реки.          11

3.2.1. Определяем местоположение продольной перемычки          12

3.2.2. Проверка режима потока в сжатом русле                                        13

3.2.3. Определение местоположения перемычек                              14

3.2.4. Определяем объем земляных и бетонных работ по устройству верховой, низовой и продольной перемычек                                             14

3.2.5. Определяем стоимость строительства временных сооружений по укрупненным показателям                                                                         15

4. Вывод                                                                                                 16

Список использованной литературы                                                    17

1. Исходные данные:

Масштаб плана стройплощадки 1:10000

Геологические условия: русла Г-3

                                     Поймы Г-2

Таблица 1

Механический состав грунтов.

Температурные условия: К-1

Таблица 2

Температурные условия.

Гидрологические условия:   режим уровней: В-1

                                               график:          Р-3-А

Рис.1. Гидрологические условия                           Рис. 2. График зависимости расходов

                                                                     в створе плотины. от уровней воды в створе плотины

Количество отверстий: плотины:                 13

                                     шлюза-регулятора: 16

Характеристика объекта.

Общая протяженность бетонной части плотины в створе составит:

, м

где в_б = 3 м – ширина бычка.

Габаритная ширина шлюза-регулятора равна:

, м

где в_сек = 16 м – ширина одной четырехочковой секции шлюза.

Объем земляных работ по гидроузлу.

1.объем земляных работ определяется в зависимости от ширины бетонной плотины, ширины шлюза регулятора по вспомогательным графикам;

2.объем бетонных работ также определяется в зависимости от В_пл  и В_шл. Наименования и объем конструктивных блоков даны в таблице 1; их число подсчитывается по плану плотины и шлюза для соответствующих В_пл  и В_шл. Подсчет объема бетонных работ выполняется в табличной форме.

Таблица 3

Объем конструктивных блоков.

3. монтаж затворов.

Объем монтажных работ можно условно определить исходя из массы металлоконструкций затворов и приняв массу одного затвора плотины G = 17 т и затвора шлюза G = 3 т. Тогда общая масса затворов будет равна:

- плотины 17 т ∙ n_пл

- шлюза-регулятора  3 т ∙ n_шл

Сроки производства основных работ по гидроузлу.

Учитывая, что объем земляных работ значительно меньше 1 млн. м³, продолжительность строительства гидроузла Т_стр можно принять равной 12 месяцев.

Начало работ целесообразно совместить с началом паводка. Продолжительность паводка примерно 2 месяца. На этот период следует запланировать подготовительные работы. В оставшиеся 10 месяцев кроме основных, земляных и бетонных будут проводиться работы, продолжительность которых ориентировочно может быть принята:

- работы по ограждению котлована перемычками и первичному водоотливу из огражденного котлована t_огр ≈ 0,5 мес.

- монтажные работы, не совмещенные с земляными и бетонными, t_монт ≈ 0,5 мес.

- работы завершающего периода t_зав ≈ 1,0 мес.

Продолжительность основных работ Т_осн, таким образом, составят:

Т_осн = Т_огр – t_подг – t_огр – t_монт – t_зав = 12 – 2 – 0,5 – 0,5 – 1,0 = 8 мес.

Предварительно можно принять, что продолжительность бетонных и земляных работ одинакова, то есть

t_б = t_зем = 0,5Т_осн = 0,5 ∙ 8 = 4 мес.

Продолжительность земляных и бетонных работ подлежит уточнению при разработке разделов «Земляные работы» и «Бетонные работы». Расчетная продолжительность Т_зем и Т_б устанавливается в зависимости от соотношения объемов этих работ с учетом размеров бетонной плотины и шлюза-регулятора, а также принятого способа пропуска строительных расходов.

3. Пропуск строительных расходов.

Гидрологические условия

В соответствии с рекомендациями нормативов временные сооружения для пропуска строительных расходов обычно рассчитывают на расходы 10% обеспеченности.

По графику колебания уровня воды в реке в течение года (рис. 3) можно выделить три характерных периода (весенний, летний и осенне-зимний) и определить для них параметры потока: по графику зависимости Q = f( ) и на поперечном профиле реки размеры русла.

Средняя бытовая скорость

, м/с,

где  - площадь живого сечения, которую приближенно можно определять по формуле для параболы:

, м²

Варианты пропуска строительных расходов.

Топографические условия, грунты и компоновка гидроузла позволяют осуществить пропуск строительных расходов одним из двух способов:

а) через временный отводной канал по правому берегу реки со строительством гидроузла в две или одну очередь.

б) через сжатое русло реки со строительством гидроузла в две или одну очередь.

Таблица 4

Гидрологические параметры реки в створе плотины

Отметки дна реки в створе плотины составляют 28,5 м

, м²   , м/с

Рис. 4. Гидрологические условия в створе плотины.

Выбор расчетных строительных расходов

При продолжительности строительства до одного года основные работы целесообразно выполнять между максимальными паводками, что резко сокращает объем работ по временным сооружениям. Поэтому за расчетные строительные расходы следует принять:

а) при пропуске строительных расходов по отводному каналу

 м³/с,  м,  м,  м/с

б) при пропуске строительных расходов по сжатому руслу для каждой очереди строительства в тот же межпаводковый период:

I очередь:  м³/с,  м,  м,  

II очередь:  м³/с,  м,  м,   

Сравнение вариантов пропуска строительных расходов.

Для сравнения вариантов пропуска строительных расходов и выбора одного из них в качестве основного необходимо произвести соответствующие расчеты с оценкой стоимостных показателей.

3.1.Пропуск строительных расходов по отводному каналу.

Для того чтобы рассчитать параметры поперечного сечения отводного канала необходимо знать расход канала и допустимую скорость движения воды.

Форма поперечного сечения отводного канала трапецеидальная.

Рис. 5. Поперечное сечение канала.

Допустимая скорость на размыв зависит от грунтов и его механического состава и глубины воды в канале.

Допустимая скорость определяется по таблице, которая зависит от среднего диаметра частиц и глубины воды в потоке.

 мм

где  -соответственно диаметр и процентное содержание частиц, принимаются по таблице 1.

 м/с

3.1.1. Определяем площадь поперечного сечения отводного канала.

 м²

Принимаем глубину воды в канале равной глубине воды в реке, определяем в_к

 м

 м

3.1.2. Определяем предварительно отметки гребня верховой и низовой перемычек по формулам:

- верховой  м

- низовой  м

где Z – скоростной подпор, который определяется по формуле:

 м

а = 0,8…1,0 м – запас для верховой перемычки;

а = 0,5…0,7 м – запас для низовой перемычки.

3.1.3. Определение местоположения перемычек.

Рис. 6. Схема для определения местоположения перемычек.

Расстояние 20…30 м как в НБ, так и в ВБ – это технологический размер, который необходимо предусмотреть при строительстве для проезда землеройно-строительных машин и транспорта, для складирования грунта во временный отвал, а также строительных материалов.

l₁, l₂ – расстояние от подошвы сухого откоса до оси перемычек.

 м,

 м,

 м,

 м.

Определение местоположения отводного канала.

Рис. 7. Схема для определения местоположения оси отводного канала.

Устойчивость откоса и дна котлована будет обеспечена, если величина фактического градиента фильтрационного потока будет меньше допускаемой

J_ф < J_доп

Допускаемый градиент фильтрационного потока зависит механического состава грунтов и от его коэффициента неоднородности.

Е < 10 J_доп = 0,4

Е > 10…30 J_доп = 0,2

Е > 20 J_доп = 0,1

< 10

h – напор на дном котлована

 м

Размер 3 м – это расстояние от низа подошвы откоса котлована до основного сооружения. Он необходим для устройства опалубки при бетонировании.

 м

По оси обводного канала строим продольный профиль канала.

Продольный профиль необходим для:

- подсчета объемов земляных работ.

- для переноса проекта в натуру.

Определяем уклон дна отводного канала

n = 0,025…0,030

 м,

 м

Боковик сеточной части продольного профиля заполняется на каждом пикете.

3.1.4. Определяем объемы земляных работ по устройству канала.

Таблица 5

Расчет объемов земляных работ по устройству канала.

Номер пикета	Вк, м	Нстр, м	m	, м2	Средняя площадь, м2	Объем грунта между пикетами
1	2	3	4	5	6	7
0 1 2 3 4 5 6 7 ПК7+20	94,7	0 2,48 3,79 4,2 4,24 3,83 3,02 0,04 0	2	0 247,2 287,6 433 453,4 392 305,3 3,8 0	123,6 317,4 410,3 443,2 422,7 348,7 154,55 1,9	123600 31740 41030 44320 42270 34870 15455 190
Всего:						2222235

Проверка:

 м

 м²

 м³

Определяем отметку УВ в створе II-II и I-I.

Отметка УВ в створе I-I

 м

 - уклон дна реки

 - расстояние от оси плотины до створа I-I по оси реки.

Отметка УВ воды в створе II-II

 м

 м

 - уклон дна канала,

 - плечо, определяемое по оси канала.

Из этих формул в дальнейших расчетах принимаем большую.

 м

 м

3.1.5. Определяем объемы земляных работ по устройству перемычек.

 м³

 м²

 м³

 м²

3.1.6. Определяем стоимость строительства временных сооружений по укрупненным показателям.

Таблица 6

Стоимость работ по временным сооружениям.

При устройстве отводного канала емкость ковша может быть принята в пределах 0,5-0,8 м³.

Емкость ковша 0,7-0,8 м³

Для 100 м – 0,24 руб.

Для 200 м – 0,25 руб.

Дальность возки: 40 м – 0,07 руб. за 1 м³

                            50 м – 0,08 руб. за 1 м³

                            60 м – 0,10 руб. за 1 м³

При дальности возки свыше 60 м добавлять к расценке на последующие 10 м – 0,01 руб.

3.2.Пропуск строительных расходов через сжатое русло реки.

При пропуске строительных расходов через сжатое русло реки, строительство гидроузла может вестись в одну или две очереди.

В одну очередь возможно тогда, когда площадь живого сечения русла при ограждении перемычками для образования котлована сократится на 40-50%.

Решение о строительстве в одну или две очереди принимаются после расчетов, позволяющих оценить скорость потока в сжатом сечении и величину ожидаемого размыва.

Расчетные величины уровня воды, строительных расходов и глубины потока принимаются по таблице 4.

- для I очереди:  м³/с,  м,  м,  м/с

- для II очереди:  м³/с,  м,  м,  м/с

Определяем допускаемую скорость движения воды на размыв в русле реки.

 мм

где  -соответственно диаметр и процентное содержание частиц, принимаются по таблице 1.

 м/с

Для временных сооружений допустимая скорость на размыв грунтов русла может быть увеличена на 20%, то есть

 м/с

Определяем количество водосливных отверстий, которые необходимо построить в первую очередь.

В первую очередь необходимо построить такое количество отверстий, чтобы пропустить строительные расходы второй очереди.

Определяем ширину водосливного фронта первой очереди по формуле:

 м

Q^II – строительные расходы второй очереди,

ξ = 0,8-0,95 – коэффициент сжатия,

φ = 0,8-0,85 – коэффициент скорости

Н^II =2,2– глубина воды в реке при строительстве второй очереди,

Z = 0,5 м – величина подпора, принимается по условиям перекрытия русла; при перекрытии русла мелким камнем и грунтом может быть принята равной 0,5 м

Определяем количество водосливных отверстий первой очереди,

Полученное значение округляем в большую сторону и затем определяем ширину бетонной части плотины I-ой очереди

 м

3.2.1. Определяем местоположение продольной перемычки.

Положение продольной перемычки в русле реки выбирается с учетом размещения между бетонными сооружениями I очереди и перемычкой опалубки и оборудования для открытого и грунтового водоотлива и обеспечения устойчивости откоса и дна котлована.

Рис. 6. Расчетная схема для определения положения продольной перемычки.

А – расстояние от низа подошвы откоса котлована до внешней стороны продольной перемычки. Оно определяется из условия устойчивости откоса котлована

l₂ – технологический размер, необходимый для размещения оборудования для открытого водоотлива и проезда строительных машин.

Этот размер принимаем l₂ = 6 м.

l₁ = 3 м – технологический размер, необходимый для устройства опалубки.

Для обеспечения устойчивости откоса необходимо принять из условия, что

А_доп > А, если получается меньше, то принимаем значение А.

Принимаем А = 13 м.

 м.

Этот размер и определяет местоположение продольной перемычки от основного сооружения первой очереди.

3.2.2. Проверка режима потока в сжатом русле.

 - ширина сжатого русла, м

 - уширение русла. М

 - площадь уширения, м²

0,5 – защитный слой на дном котлована

 - допустимая глубина размыва, м

 - расстояние от бетонной плотины до уреза воды, м

 м

Если , то «+∆»

Если , то «-∆»

Зная сжатую ширину русла, определяем площадь поперечного сечения

 м²

Определяем фактическую скорость движения воды в сжатом русле

 м/с

Если скорость течения воды в сжатом русле больше чем допускаемая, то будет происходить размыв русла (берега и дна), худший вариант дна. Для этого определяем допускаемую глубину размыва

 м

Определяем предполагаемую глубину размыва

 м

Если  необходимо предусмотреть искусственное уширение русла на величину

 м

 м²

Скорость в сжатом сечении

              м/с

3.2.3. Определение местоположения перемычек.

 м

м

м

м

 м

м

м

Отметка гребня продольной перемычки принимается равной отметки гребня верховой перемычки

 м

При строительстве второй очереди, продольная перемычка совмещается с последним полубычком плотины первой очереди.

 м

м

м

 м

м

м

м²

м/с

3.2.4. Определяем объем земляных и бетонных работ по устройству верховой, низовой и продольной перемычек.

 м³

м²

м²

м²

м²

длинна перемычек, снимается с плана,м

В_пр=3м

Н_пр- высота продольной перемычки, м

м³

м³

м³

м³

м³

м³

м³

Объем земляных работ по уширению русла.

 м³

3.2.5. Определяем стоимость строительства временных сооружений по укрупненным показателям.

Таблица 7

Стоимость работ по временным сооружениям.

4.Вывод.

В данном курсовом проекте рассмотрены два варианта строительства ГТС:

1 вариант - при пропуске строительных расходов через обводной канал.

2 вариант - при пропуске строительных расходов через сжатое русло реки.

Наиболее выгодным является второй вариант строительства ГТС, т. к. в нем меньше объем земляных работ при строительстве временных сооружений, что подтверждается экономическим расчетом (табл. 8).

Таблица 8

Стоимость работ при строительстве временных сооружений.

Список использованной литературы.

1. Гидротехнические сооружения. Под. ред. Н. П. Розанова. М.; Агропромиздат. 1985 г.

2. Методическое указание к курсовому проекту по дисциплине «Организация и технология гидромелиоративных работ». Производство работ по узлу ГТС. Волгоград. 1993 г

Мы поможем в написании ваших работ!