CCF20101115016

obliczona wg

(7-1)

działających na poszczególne pola siatki (rys, 7-1), wzoru .

J — J2 i co b, .

gdzie: J '/w

i = JJl _

siła filtracji, T,

ciężar właściwy wody, ,T/m³,

Al A h

Al

cu

b

gradient hydrauliczny występujący na długości poszczególnych pól siatki,

różnica potencjału rriiędzy liniami jednakowych potencjałów, ograniczających poszczególne pola siatki, m słupa wody,

średnia odległość między liniami jednakowych potencjałów w poszczególnych polach, m, powierzchnie poszczególnych pól siatki, m², grubość rozpatrywanego wycinka zapory, przyjmowana zwykle jako 1.

Przyjmuje się, że siła filtracji działająca na jedno pole siatki przechodzi przez jego środek ciężkości a jej kierunek pokrywa się ze średnim kierunkiem linii prądu ograniczających dane. pole.

Przy prostych kształtach siatek zależność (7-1) można z pewnym przybliżeniem sprowadzić do postaci

J = y_wiirF    (7-2)

gdzie:    iśr — średni gradient hydrauliczny w rozpatrywanym obszarze

przekroju zapory,

F — powierzchnia rozpatrywanego obszaru przekroju zapory.

Rys. 7-1. Siatka hydrodynamiczna w korpusie zapory i w podłożu: a) przekrój przez zaporę, b) pojedyncze pole siatki

1 — krzywa depresji, 2 — Unie równych poiencjałów, 3 — Unie prądu, i — powierzchnia poślizgu, 5 — podłoże nieprzepuszczalne, 6 — podłoże przepuszczalne, 7 — drenaż

Kierunek działania siły J przyjmowany jest w tym przypadku jako średni' z kierunków linii prądu W rozpatrywanym obszarze przekroju zapory.    .    '

z

5.    Ciśnienie wody w porach (por. 2.3.4, 6.3 i 7.1.3).

6.    Bezpośrednie parcie wody na elementy uszczelniające w zaporze (wąskie ekrany i rdzenie).

7.    Oddziaływanie falowania, nie ma istotnego wpływu na stateczność korpusu; uwzględniane bywa '-jedynie przy obliczaniu niektórych elementów zapory, jak np.: umocnienia, szczelne balustrady.

8.    Obciążenie szkieletu gruntowego zawieszoną wodą kapilarną jest niewielkie w stosunku do obciążenia ciężarem własnym. Podnoszenie kapilarne może występować w strefie bezpośrednio ponad krzywą depresji w gruntach o małych średnicach porów i cząstek (np. w gruntach gliniastych). Obciążenie to powinno być uwzględniane jedynie w przypadkach, gdy z badań gruntu wynika, że mogą w nim występować zjawiska kapi-lamości w zakresie mającym wpływ na wartość obciążeń. Wartość obciążenia wodą kapilarną Qj_c może być wyznaczona z zależności

Qk = a n y_w h_k,    (7-3)

gdzie: a — współczynnik określający wypełnienie wodą przestrzeni między cząstkami gruntu; wartość, a może się zmieniać od prawie jedności (całkowite wypełnienie) do ok. 0,30, najczęściej przyjmuje się a — 0,35—0,40, n — porowatość gruntu y_w — ciężar właściwy wody, hk — wysokość kapilarnego podnoszenia wody,

9.    Specjalne czynniki wpływające na zwiększenie obciążeń ciężarem gruntu i wodą, jak np.: trzęsienie ziemi, wstrząsy spowodowane eksplozją materiałów wybuchowych uwzględniane są w specjalnych przypadkach.

Pozostałe rodzaje obciążeń, jak: działanie lodu, śniegu czy wiatru mogą być uwzględniane jedynie ’ przy sprawdzaniu wytrzymałości pewnych elementów zapory, natomiast oddziaływanie ich na korpus zapory jest tak małe, że nie zachodzi potrzeba brania ich pod uwagę.

7.1.3. Model statyczny

7.1.3.1. Metody obliczeń. W metodach sprawdzania stateczności opartych na analizie równowagi wycinka ‘zapory lub zapory wraz z podłożem, zagadnienia układu statycznego, wytrzymałości gruntu na ścinanie, ciśnienia wody w porach, i sił filtracyjnych są ściśle związane. Podamy tu ogólne omówienie metod, w celu uwidocznienia różnic między nimi oraz przedstawienia poglądu na stosowane sposoby przeprowadzania obliczeń i uwzględniania'zasadniczych obciążeń.

245