Гидротехнические сооружения. Том I

Как видно из чертежа и таблицы, секция 4-я разделена на две части линией вертикального направления реакции грунта. На этой грани встречаются силы взаимодействия активной части давления системы 7% и пассивной части. Приведенные к весу грунта веса воды верхнего бьефа, слоя наносов и понура и противодавление вертикального потока составляют 29,5 т/л« 2 . Вес воды ниэкпего бьефа уравновешивается противодав лением фильтрационного потока и потому исклю чен из расчета. Суммарное горизонтальное давление воды и наносов составляет 343 т . Соотношение сил взаимодействия активной (Et и составляющая силы Q) и пассивной Р зоны, полученное в результате построения силового многоугольника,показывает,что коэфициент запаса устойчивости в данном случае составляет к =2 , 02 . Результаты подобных построений для других по ложений центров цилиндрических поверхностей скольжения, не приводимых здесь в подробностях, показаны на рис. 150.

результаты расчетов для других положений цент ров поверхностей скольжения. В рассматриваемом примере центр поверхности скольжения располо жен на оси плотины в расстоянии 90 л« от подошвы низовой плиты. Поскольку криволинейная поверх ность скольжения должна касаться наиболее от даленных точек конструкции, в данном случае краевых точек подошвы кессонов, то радпус криволинейной поверхности, установленный но этим точкам (центра и кессонов), оказался равным R = 115,5 м. Радиус малой окрузкиости, определяющий на правление реакции грунта при принятом угле трения ? = 10°, г = ВЩ 10° = 115,5-0,176 = 20,3 м. Ширина секций равна 16 м (рис. 147). Определение сил веса грунта и давления по подошве кессонов g k , положения их равнодей ствующих и положения равнодействующих взаимо действия смежных секций е к и р п выполнено в следующей таблице.

яя er

Вычисление сил g в тоннах

500

a

ь

I 1 Й 5 s

250

16-29,5 + 2,1

= 587

7,5 4,4

g t

16 29,5 + 2 , 1 8 , 5 + 1 6 16 - 883 7,5 7,2

gi

1 C 39,55 + 40,93 , 0 1 5-16 l b 2 ' 1 2

g s

- 72.8 7,7 2,5

Р и с . 150. Центры цилиндрических поверхностей.

3,7 2 3 + 2 3 ' 5 2 , 1 - 1 8 1

1,8 7,8

g 4a

Рис. 150 подтверждает, что полозкение центра, дающее коэфициент устойчивости к = 2,02, яв ляется наиболее исблагопрятиым характеризую щим устойчивость сооруженпння. Недостатками метода инзк. Петерсона являются: 1) условное принятия поверхности скользкения за цилиндрическую (круговой цилиндр), что не вполне согласуется с практикой; 2) большое количество построений для отыс кания центра скользкения, что делает работу трудоемкой. В то же время этот метод учитывает все силы, взаимодействующие в системе, поверхность сколь зкения здесь криволинейная и самый ход расчета и графических построений достаточно четок. Благодаря этому метод Петерсона пока считаем основным в числе методов расчета устойчивости на скольжение по криволинейным поверхностям. Однако учет понижения угла внутреннего сопро тивления грунта с увеличением глубины приводит к лучшему объяснению явления обрушения. Становится ясным, почему коэфициент запаса устойчивости к = 2 по расчету методом Петерсона является едва достаточным, чтобы не обрушилась земляная масса. Вид поверхностей скольжения в действитель ности сложнее, чем круговой цилиндр. Он мозісет быть найден при учете отмоченного нами нового фактора, впервые учтенного лишь в 1933 г. проф. II. II. ііузыревским.

g i6

6,3 7,8

12,3

2 5 2,1

628

1 6 57-76 + 59,15 +

g s

+ 2 , 1 1 6 J ' 5

1064

8,0 3,8

g a g ,

1 6 23 + 2 5 2 Д - 8 0 9

8,1 8,35

, n 46,72»+ 48,10 , 16 2 +

+ 2 , l 5 f - 8 4 2

8,3 2,5

g 8

1 6 ( 4 . 2 , 3 + 1 6 + 8 ' 5 2 , l ) . = 558 8,6 6,4

1 6 - 4 - 2 , 3 + 2 , 1 — 2 ^ = 2 6 3

g 3

9,6 4,0

Здось: а — расстояние равнодействующей сил каждой секции от своей правой грани (в метрах); Ь — расстояние точки приложения сил Е и Р от пересечения с кривой по граии, испытывающей активное давление той зке секции (в метрах).