Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О РАЦИОНАЛЬНСМ ПОЛОЖЕНИИ ПРОТИВОІИЛЬТРАЦИОННЬК УСТРОЙСТВ ПЛОТИН ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИШВ. ПОСТАНОВКА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1. Обзор результатов исследований по рассматриваемому вопросу 8
1.2. Вывода из обзора и постановка задачи исследования 22
П. МЕТОДЫ ПОИСКА ОПАСНОЙ ПОВЕРХНОСТИ СДВИГА В РАСЧЕТАХ УСТОЙЧИВОСТИ ГРУНТОВЫХ ОТКОСОВ 24
2.1. Выбор метода расчета устойчивости грунтовых откосов 24
2.2. Анализ существующих методов поиска опасной поверхности сдвига 29
2.3. Рекомендуемый метод поиска опасной поверхности сдвига в расчетах устойчивости грунтовых относов 42
2.4. Программа расчета на ЭВМ ^/
Ш. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСА ПО ПОВЕРХНОСТИ СДВИГА, ОБРАЗОВАННОЙ ДВУМЯ ПЛОСКОСТЯЙИ 64
3.1. Анализ существущих методов расчета устойчивости откоса по поверхности сдвига, образованной двумя плоскостями 64
3.2. Рекомендуемый метод расчета устойчивости грунтовых откосов по поверхности, образованной двумя плоскостями 65
3.3. Программа расчета на ЭВМ 72
ІУ. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО НШОЩ ДЦРА ПЛОТИН ИЗ грунтовых: материалов з
4.1. Критерий рационального наклона ядра плотины 75
4.2. Последовательность выбора рационального наклона ядра плотина 86
4.3. Пример полного расчета рационального наклона ядра плотины из грунтовых материалов 89
4.4. Графики для расчета устойчивости простейшего откоса и таблица для определения рационального наклона ядра . 92.
ЗАКЛЮЧЕНИЙ ЛИТЕРАТУРА
Введение к работе
Плотины из грунтовых материалов имеют широкое распространение во многих странах, в районах G разными природными и климатическими условиями. Наиболее распространенными представителями этого типа плотин являются: земляные и каменно-земляные плотины с грунтовыми ядрами или экранами.
Из нескольких сотен построенных за последние годы плотин в США. около 90$ земляник или каменно-земляшх с глинистыми ядрами или экранами, в Канаде такого типа плотин построено более 60$ общего числа, во Франции - 70$, в Бразилии - 75$, в Швеции - почти 98$, в Италии - 60$ и в Ю&ной Корее - 95$. Во Вьетнаме - почти все построенные плотины высотой более 25 м выполнялись из грунтовых материалов. В СССР построено более 150 крупных плотин этого типа, в том числе самая высокая в мире (300 м) плотина Ну-рекского гвдроузла / 53 /.
Среди указанного типа плотин все большее распространение получают плотины с наклонным ядром. Строящаяся в настоящее время сверхвысокая, плотина Рогунского гидроузла (335 м) имеет наклон-ное ядро / 3 /. Однако, до сих пор вопрос о рациональном местоположении наклонного ядра в теле плотины исследован еще недостаточно. Современное состояние этого вопроса характеризуется отсутствием даже понятия рационального наклона ядра.
Цель настоящей работы заключается в формулировании общего критерия рационального положения наклонного дцра плотины и в разработке практического метода определения рациональною наклона его верховой грани Эта цель достигается разработкой вариационного метода поиска точного положения опасной поверхности сдвига в задаче об устойчивости грунтовых откосов и выполнением анализа результатов расчетов. Метод оценки устойчивости откосов, при этом, выбран наиболее общий в смысле приложения нагрузки и формы поверхности сдвига и точный в смысле соблвдения условий равновесия.
Работа состоит из четырех глав, заключения.
Первая глава посвящена краткому изложению результатов исследований и анализу современного состояния рассматриваемого вопроса. Едесь же формулируется постановка задачи исследования.
Опубликованы некоторые работы, в которых обоснованы преимущества наклонного ядра с точки зрения благоприятного распределения напряжений в ядре. Оцнако наклонное ядро влияет прежде всего на устойчивость откосов плотины, одновременно размеры поперечного сечения плотины (заложения верхового и низового откосов) определяются расчетами устойчивости относов. Поэтому наклонное ядро влияет больше всего на объем шготины в целом. Этот вопрос еще недостаточно изучен. Следовательно» для исследования рационального положения ядра нужно решить некоторые проблемы устойчивости грунтовых откосов.
Во второй главе приводится рекомендуемый метод поиска поверхности сдвига, основанный на вариационно-разностном методе Эйлера.
Как известно, в расчете устойчивости грунтовых откосов по общему методу, выражение для силы взаимодействия элементов /y&J в уравнении предельного равновесия {fj=$ является функционалом. Поэтому можно применять вариационный метод доя решения задачи поиска опасной поверхности сдвига. Однако эта задача часто приводит к сложным дифференциальным уравнениям, аналитическое решение которых получить невозможно. 5цесь задача решается путем приближения функции Z() , описывающей поверхности сдвига, полигональными функциями. На каадом участке уравнение поверхности сдвига Е(зс) станет функцией углового коэффициента rf{ (/ 4Ц) и ширины участка й Следовательно решение задачи поиска наиболее опасной поверхности сдвига приводит к решению системы алгебраических уравнений с частными производными по переменным / и . Поэтому аналитическое решение задачи всеїда возмок-но получить. Сложность задачи зависит от нагрузки на откос, Ре-комавдушый метод разработан для общего случая устойчивости грунтовых массивов и ряда частник задач,
В третьей главе, на основе рекомендуемого метода» рассматривается: вопрос устойчивости откоса по поверхности сдвига, образованной двумя плоскостями.
Решение задач, изложенных в главах П и Ш, используется для обоснования решения проблем, поставленных в главе 17,
В четвертой главе дан выбор рационального положения ядра, плотины. На основе анализа зависимости меры устойчивости верхового и низового откосов от наклона дцра плотины доказано, что наклонное ццро обеспечивает минимальный объем плотины в целом.
В зависимости от геотехнических характеристик грунтов призмы и ядра даны критерии рационального наклона ядра.
Предложена последовательность выбора рационального наклона ядра. Эти критерии и последовательность характеризуются общностью и удобны для использования при проектировании плотин. Все это позволяет получить технически рациональный вариант профиля шго тины. В проектной практике экономически рациональный вариант может быть выбран на основании этого технически рационального варианта с учетом экономических оообенностей района строительства. Особенно большое значение имеет соотношение стоимостей укладки грунта в разные части плотины (стоимость укладки и уплотнения грунта ядра по сравнению со стоимостью переходных слоев и упорных призм).
В заключении основные установленные положения работы резюми
