Гидротехнические сооружения. Том II

из-под основания, увлекаемые фильтрационными токами, то возникает последствие в виде возра стания коэфициента фильтрации грунта, возраста ния скорости фильтрации и увеличения фильтра ционного расхода, вследствие увеличения пороз ности грунта и скорости фильтрации. Тем самым кладется начало вымыванию грунта из-под тела плотины, что современем имеет конец в виде катастрофы. Следовательно необходимо так за проектировать сооружение, чтобы фильтрацион ные скорости при выходе воды из-под флютбета были недостаточны для вымывания основания. Другими словами, надо так задать путь фильтра ции, чтобы фильтрационные скорости оставались меньше опасных для данного грунта (например, для песка менее 1 мм/сек). Однако величина гра диента играет еще большее значение. Исследование инж. Lane поставило своей целью определить потребную длину подземного контура плотины при рааличных грунтах основания, ис пользуя при этом данные о построенных соору жениях в количестве более 200. 5. ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА ДАРСИ Применение закона Дарси к рассматриваемому явлению дает фильтрационный расход на 1 пот. ж jfj плотины q — К - —и, где Н— напор, ш—пло - щадь сечения фильтрующего основания из одно родного грунта с коэфициентом фильтрации к и L — длина пути фильтрации. Предыдущее уравнение можно переписать в виде II l==k-~—, где V— скорость фильтрации ( q— V = V • id). Для каждого грунта существует ѵ тах , при ко торой начинается вымывание грунта; равным образом для каждого грунта имеется свой коэфи циент фильтрации К. От деления К на ѵ тах имеем для каждого jç грунта с в о ю в е л и ч и н у С = —.Приэтом ѵ тах l — c h, т. е. потребная длина пути фильтрации пропорциональна напору, а также зависит от рода грунта. При пользовании последней формулой возни кают два основных вопроса: 1) как измерять длину L; 2) какую величину С следует брать для различ ных грунтов. 6. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА Впервые установлены были расчетные положе ния для определения пути фильтрации под пло тинами в Индии усилиями инженеров Cllbborn и Beresford, строивших плотины на мелком песке. В результате своих экспериментгльных иссле дований указанные инженеры подошли к теории линейного падения напора под плотиной и к при веденной выше формуле l — c-h. В марте 1898 г. Beresford читал доклад о вы водах и о-метил, что плотина Narora на Ганге имеет недостаточную толщину флютбета, неспо собную противостоять напору фильтрационных вод. На другой день после доклада плотина Narora рухнула, что произвело глубокое впечатление и содействовало принятию индийскими гидротехни ками выводов Beresford о линейном падении на-

3. ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРЕДПРИНЯТЫЕ В США В ОТНОШЕНИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПЛОТИН Бюро Reclamation Service, США; проектирую щее и осуществляющее постройку плотин для целей ирригации и регулирования стока рек, а также для комплексного их использования, придя к выводу о необходимости рационализиро вать дальнейшее проектирование плотин с устра нением ненужных запасов, предприняло исследо вание в отношении построенных плотин для уста новления лимитов фильтрационного контура, при которых сооружения вполне исправно работают на различных грунтах. Исследование распространилось более, чем иа 200 плотии, исправно работающих; не были за быты и рухнувшие плотины, а также причины, вызвавшие их разрушение. Исследование провел инж. Lane с группой ин женеров. Выводы опубликованы в Proceedings of the American Society of Civil Engineers, September 1934 г. в статье Lane под заглавием: Securi ty from under-seepage masonry dams on earth foundations. В результате этой работы инж. Lane пришел к заключению, которое не явилось неожиданным для союзных гидротехников L п р и н и м а е м а я в с о в р е м е н н о й п р о е к т н о й п р а к т и к е д л и н а п у т и ф и л ь т р а ц и и п о д н е п р о н и - ц а е м о й ч а с т ь ю п л о т и н ы , в о о б щ е г о - в о р я , п р е у в е л и ч е н а . Инж Lane внес предложение ечитать 3 йог. м горизонтального пути фильтрации за 1 йог. м вертикального пути в смысле погашения филь трационного напора. Это предложение является осторожным и вытекающим из анализа данных о работающих плотинах со шпунтами. В настоящее время предложение инж. Lane целе сообразно использовать в целях получения эко номии. Однако теоретические исследования показали, что эффективность вертикальных путей фильтра ции нельзя выразить каким-либо постоянным числом по отношению к эффективности горизон тального пути, т а к к а к э т о ч и с л о р а з . л и ч н о п р и р а з л и ч н о м с о о т н о ш е н и и м е ж д у д л и н о й г о р и з о н т а л ь н о г о ф л ют С е т а й г л у б и н о й з а б и в к и ш п у н т а , . Так, при двух шпунтах и при ь ' о

— - - = а имеем упомянутое число 3;

- = 2,5 имеем упомянутое число 4,2;

— = 2 , 0 имеем упомянутое число 7 ;

~ — 1,5 имеем упомянутое число 9. Следовательно внесенное инж. Lane число 3 при ъ современном соотношении — - в проектах плотин, колебліошемся в предела» от 2,5 до 1,5, дает хо роший запас (Ь — длина горизонтальной части флютбета, d—г лу бин а забивки шпунта). 4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Если скорость фильтрации воды достигает ве личины, при которой частицы грунта вымываются 1 См. Технический справочник транспортника, 1933 г., том II, стр. 586, статья проф. Н. И. Ани снмова.