Гидротехнические сооружения. Том II

В худших условиях неизбежно возрастание коэфициента запаса, который в особо неблаго приятных условиях может сильно возрасти. В заключение подчеркнем еще раз преимуще ство плотин, работающих п р и в е с ь м а с л а б о й р о л и г о р и з о н т а л ь н ы х п у т е й ф и л ь - т р а ц и и , т. е. работающих на вертикальных путях фильтрации. Такие плотины являются наиболее совершен ными в фильтрационном отношении, а следова тельно более экономичными. Еще более эконо мичными они являются при отсутствии взвеши вающего давления, чего можно достигнуть при полой конструкции сооружения б е з п л и т ы в о с н о в а н и и . Таким образом полая плотина без плиты в осно вании является наиболее рациональной конструк цией плотины с точки зрения новейших исследо ваний. 2. НОВЕИШИЕ ДАННЫЕ О ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ ЧЕРЕЗ ТЕЛО ЗЕМЛЯНОЙ ПЛОТИНЫ НА НЕПРОНИЦАЕМОМ ОСНОВАНИИ Как известно, современные теории фильтрации воды через тело земляной плотины рассматривают лишь один частный и, надо сказать, относительно редкий случай н е п р о н и ц а е м о г о о с н о в а - н и я. Между тем в плотиностроении имеют гораздо больший интерес вопросы фильтрации при про ницаемом основании, а в особенности вопрос о фильтрации в сопряжениях земляной плотины с водосливами, водоспусками и бетонным телом плотины. Этот последний вопрос представляет особую важность, так как неправильное его раз решение до сих пор служит причиной разруше ния плотины. К сожалению, более важные вопросы до сих пор остаются без освещения закончен ными исследованиями. В 1930 г. проф. Н. Н. Павловский дал гидра влическую теорию о фильтрации ч е р е з т е л о п л о т и н ы: Гіо мнению И. Н. Павловского, эта теория при звана помочь инженерам избежать при проекти ровании ошибок, опасных для сооружения. Теория эта в общем подтверждена опытами в лаборатории, проведенными под руководством автора теории. Между тем с момента ее опубликования неодно кратно было замечено в натуре общее несовпаде ние этой теории с действительностью. В 1933 г. теория эта была представлена Н. Н. Пав ловским на Первый международный конгресс но высоким плотинам, как подтвержденная экспери ментально. К этому времени закончилась пред принятая инж. Нельсон-Скорняковым поверка гидравлической теории проф. Павловского в лабо ратории ВНИИГиМ в Москве. Несколько десятков проделанных тщательных экспериментов н е и з м е н н о показали резкое несовпадение теории с экспериментами, причем всюду кривая депрессии по теории 11. Н. Павлов ского оказалась сильно заниженной против дан ных экспериментов (рис. 295); другими словами фильтрационный расход по Павловскому оказался сильно преуменьшенным (местами на 60%) . Таким образом теория Н. Н. Павловского не могла и не может „предотвратить инженерных ошибок". Ниже увидим, что даже на низовом откосе в действительности имеем скорость всегда много меньше величины коэфициента фильтрации.

с коэфициентом фильтрации' К' - \ / К т а х • К т і п дающим тот же фильтрационный расход. Е Возьмем схему, изображенную на рис. 292 и допустим, что грунт слоистый при К ш а х = § г К т і п Вследствие анизотропности грунта линии тока пойдут так, как это показано на рис. 293.

7 ï t

Г

/ "7~—н I ' ГГТТУ* ' Однородный

Рис. 292

Здесь линии тока и эквипотенциальные линии н е п е р е с е к а ю т с я п о д п р я м ы м у г л о м , кроме некоторых мест. Для получения картины 'фильтрационного по тока для изотропного грунта необходимо изобра

— юм— к .

8макс "Щтн- - j -

1 6и

jpf-0

-rf-fl m///??*

Рис. 293

зить фильтрационный поток нормального типа, но для профиля, где все горизонтальные расстоя ния уменьшены в отношении / к п. К т В настоящем примере это отношение равно 3 ' Получаем для нашего примера профиль, данный на рис. 294.

Рис. 294

Слоистость привела в данном случае к увели чению фильтрационного расхода на 3 0% и уве личила выходной градиент с 0,22 до 0,30. Взвешивающее давление чрезмерно как в пер вом случае (рис. 292), так и во втором (рис. 294). В случае отчетливо выраженной слоистости основания выходной градиент может достигнуть недопустимой величины. Отсюда ясно, что проектирующий плотину должен иметь в своем распоряжении в с е д а н - н ы е о с л о и с т о с т и о с н о в а н и я. Понятно также, что ни метод Bligli, ни метод І.апе сами по себе не дают гарантии надежной работы плотины, если не исследован вопрос о в ы х о д н о м г р а д и е н т е в р е а л ь н ы х У с л о в и я х г р у н т а о с н о в а н и я . При К т а х - (2 — 3) К т і п нельзя иметь коэфи циент запаса на вымывание менее 3.