Politechnika Warszawska

Wydział inżynierii Środowiska

Budowle i urządzenia hydrotechniczne

Ćwiczenie pierwsze.

Sprawdzenie zapory ziemnej programem skarpa.

Wykonał :                                                                                                        Prowadzący:

Konrad Chalewski                                                                                          dr inż. Paweł Popielski

Grupa: ISiW1 poniedziałek 8:30

Warszawa 2013

Opis geometrii  zapory ziemnej wraz z miąższością poszczególnych warstw gruntów.

              Do programu Skarpa obliczenia prowadzono dla gruntu o głębokości 61.86 m. Szerokość po obydwu stronach zapory ziemnej jest taka sama. Na krawędzie boczne gruntów naniesiono podpory przesuwne, na dolną natomiast nieprzesuwne. Do programu Skarpa wrysowano przekrój przez zaporę ziemną na wysokości 2,5m do dna doliny rzecznej.

Miąższość poszczególnych warstw:

Warstwa A: Piasek drobny                mA = 4,5 + 2,5 = 7 m

Warstwa B: Brukowce           mB = 7,8 m

Warstwa C: Ił                         mC = 3,8 m

Warstwa D: Piasek średni      mD = 43,26 m

              Odnosząc wymiary powyżej poziomu posadowienia : wysokość zapory z zagęszczonego piasku drobnego wynosi 8,8 m, poziom piętrzenia wody wynosi 6,8 m.

Szerokość korony zapory wynosi 6,5 m. Nachylenie skarpy odwodnej 1:3,20, natomiast odpowietrznej 1:2,75.

Projektowany poziom wody w rowie opaskowym znajduje się na poziomie 0,5 m od jego dna.

Woda gruntowa po stronie odpowietrznej znajduje się 2,0 m poniżej dno terenu. Uszczelnienie skarpy zapory wykonano ze szczelnego ekranu asfaltobetonowego.

Drenaż skarpy odpowietrznej wykonany zostało jako pryzma żwirowa na filtrze odwrotnym odprowadzająca wody do rowu opaskowego.

Parametry gruntów:

Grunt

Ciężar objętościowy

[kN/m3]

Porowatość

[%]

Kąt tarcia wew.

[0]

Kohezja

[kPa]

Moduł sprężystości

[MPa]

Współczynnik Poissona

[-]

Filtracja

[m/d]

Piasek drobny

18,15

0,3

31,9

0

97

0,3

10

Brukowce

19,62

25

40,6

0

197

0,2

80

Ił

19,62

26

24,1

46,93

64

0,25

0,001

Piasek średni

18,64

28

34,9

0

144

0,25

15

Drenaż żwirowy

19,62

25

40,6

0

197

0,2

250

W rozpatrywanej zaporze ziemnej ponur zapewnia utrzymanie filtracji przez korpus zapory na niskim poziomie. Wody filtrujące przejmowane są przez drenaż i  odprowadzane  do rowu opaskowego.

Z wyników naprężeń i przemieszczeń  widać, że korona zapory i grunt wokół zaznaczonego punktu osiadają 17 cm i przemieszczają się pod wpływem parcia wody górnej o 1 cm. Wpływ parcia wody na przemieszczenie potwierdza porównanie wartości do tych otrzymanych dla zapory „na sucho” tj przemieszczenia 0,2 cm i osiadanie 18cm .

Z wyników stateczności dla obu przypadków otrzymujemy różne powierzchnie poślizgu. Świadczy to o braku statecznosci na skarpie odpowietrzenej. Poprawić to można poprzez zmniejszenie nachylenia skarpy lub przez dodanie odpowiedniej geowłókniny.

Rysynek 1. Warunki brzegowe

Rysynek 2. Filtracja

Rysynek 3. Przemieszczenia poziome podczas piętrzenia wody

Rysynek 4. Przemieszczenia poziome suche

Rysynek 5. Przemieszczenia pionowe podczas piętrzenia wody

Rysynek 6. Przemieszczenia pionowe suche

...