Расчет фильтрации в обход берегового устоя

Цель расчета:

- построение опоясывающей устой кривой депрессии;

- определение градиента фильтрационного потока.

Данный метод расчета обходной фильтрации основан на следующих допущениях:

1. Наклонные откосы грунтового массива (берега или земляной плотины), к которым примыкает устой, заменяется вертикальными от­косами, доходящими до расчетного водоупора и отстоящими от урезов воды на расстоянии:

в ВБ =0,4 = (см. рис 2);

в НБ =0,4 = (см. рис2);

Где , - глубина воды в ВБ и НБ.

2. Условно принимается, что береговой устой по всей длине располагается на водоупоре.

3. Грунт за береговым устоем, принимается однородным, изотропным.

4. Притоком грунтовых вод со стороны берега пренебрегают, рас­сматривая только фильтрацию воды из ВБ и НБ.

С этой целью береговой устой заменяется воображаемым подземным контуром того же очертания, что и устой. Воображаемый подземный контур рассчитывается по методу коэффициентов сопротивления.

Устанавливается расчетное положе­ние водоупора определяется коэффициенты сопротивления участков контура, потери напора на участках и строится эпюра фильт­рационного давления на подошву воображаемого подземного контура (см. рис.3).

Т.к. , то

(4.2.1)

l₀ – длина горизонтальной проекции подземного контура;

S₀ – длина вертикальной проекции подземного контура.

Определяется коэффициент сопротивления для трех горизонтальных участков с соответствующими размерами ;

(см. рис. 3).

Потеря напора h на i- м участке контура будет определяться

(4.2.2)

- сумма коэффициентов сопротивления всех участков контура,

- коэффициент сопротивления i- го участка.

Зная потери напора на каждом участке, определяют ординаты эпюры фильтрационного давления. Первая ордината эпюры (в начале подземного контура) равна напору. Каждая следующая ордината опреде­ляется путем вычитания иа предыдущей ординаты потерь напора на рассматриваемом участке, т.e. ; = и т.д.

Построение эпюры фильтрационного давления показано на рис.2; Н=6.2м.

На эпюре произвольно выбирается 3 ординаты в различных точках контура и по формуле

(4.2.3)

вычисляются ордината опоясывающей кривой депрессии в этих точках.

- ордината опоясывающей кривой депрессии

- ордината эпюры фильтрационного давления на воображаемый контур.

и - глубины в ВБ и НБ соответственно.

По вы­численным ординатам строится опоясывающая устой кривая депрессии.

Проверка фильтрационной прочности грунта за береговым устоем:

Величина контролирующего градиента определяется по зависимости