, (Ж.4)
где - длительность коррозии, годы.
457 × 264 пикс.   Открыть в новом окне |
Рисунок Ж.5 - Изменение средней скорости коррозии стальной диафрагмы в водно-грунтовой среде Северной строительно-климатической зоны
Ж.17 В условиях развития язвенной коррозии диафрагму рекомендуется оборудовать системой электрохимической (катодной) защиты. Расчетную скорость язвенной коррозии стальной диафрагмы в условиях северной строительно-климатической зоны рекомендуется принимать 0,02-0,05 мм/год.
При монтаже диафрагмы в ней рекомендуется устраивать сплошную полосу заземления.
Приложение И (рекомендуемое). Методы расчета устойчивости откосов
И1. Применительно к конкретным геологическим условиям и конструкции плотины при соответствующем обосновании могут быть использованы проверенные практикой упрощенные методы расчета устойчивости откосов. При однородных характеристиках грунта и отсутствии фильтрационных сил допускается пользоваться методами, предполагающими монолитную призму обрушения. В тех же условиях при плоской поверхности откоса и несвязном грунте достаточно оценивать устойчивость малого объема (частицы) грунта на его поверхности сопоставлением коэффициента внутреннего трения материала с крутизной откоса. В общем случае допускается использование инженерных методов, оперирующих с расчлененной на вертикальные отсеки призмой обрушения, учитывающих условия равновесия призмы и отсеков в предельном состоянии и напряженное состояние сооружения и его основания.
И 2. В качестве инженерных методов расчета устойчивости откосов.
Угол наклона к горизонту сил взаимодействия может быть определен из условий равновесия призмы обрушения в предельном состоянии, которое достигается пропорциональным изменением характеристик прочности грунтов от расчетных значений и до критических и . При произвольной поверхности сдвига для оценки устойчивости призмы обрушения сопоставляют проекции равнодействующих активных сил и сил сопротивления на направление сил взаимодействия. При круглоцилиндрической поверхности сдвига можно сопоставлять как моменты равнодействующих этих сил , относительно оси поверхности сдвига, так и их проекции.
Критерием устойчивости призмы обрушения является соотношение:
, (И.1)
где , , - коэффициенты сочетаний нагрузок, условий работы, надежности по ответственности сооружения.
Откос устойчив, если обеспечена устойчивость призмы обрушения с наиболее опасной поверхностью сдвига.
Проекции равнодействующих определяют из условия равновесия элементов призм обрушения (рисунок И.1) по формулам:
349 × 72 пикс.   Открыть в новом окне |
где - равнодействующая активных сил, действующих на элемент призмы обрушения;
- угол наклона к оси силы взаимодействия между элементами призмы обрушения;
- ширина призмы;
- угол отклонения силы от вертикали;
- угол наклона элемента поверхности сдвига к горизонту;
- - сила сцепления, действующая на элемент поверхности сдвига, длина дуги которого .
405 × 359 пикс.   Открыть в новом окне |
Рисунок И.1 - Схема сил, действующих на элемент призмы обрушения
Моменты равнодействующих определяют по формулам:
357 × 99 пикс.   Открыть в новом окне |
где - радиус поверхности сдвига;
- возвышение точки приложения силы над поверхностью сдвига.
Угол в обоих случаях допустимо определять по приближенной зависимости:
. (И.4)
Устойчивость откоса в предположении круглоцилиндрической поверхности сдвига можно проверять по формулам (И.2) и (И.3).
Отношения и - разные механические понятия, поэтому оценки устойчивости по ним получаются разными. Однако эти оценки совпадают при 1 и достаточно близки при <1,3.
Если принять в качестве универсальной оценки устойчивости отношение
(И.5)
т.е. подобрать такие значения характеристик прочности, при которых и , результаты расчета обоими способами должны совпадать. Такой расчет может служить контролем правильности определения угла v, т.е. соблюдения условий равновесия призмы обрушения в предельном состоянии для найденной наиболее опасной поверхности сдвига.
Влияние воды, насыщающей откос, допускается учитывать двумя способами:
вес грунта в пределах каждого элемента определяют с учетом ее капиллярного поднятия, а по контуру элемента (поверхности откоса, поверхности сдвига и плоскостям раздела между элементами) определяют давление воды фильтрационным расчетом;
вес грунта элемента определяют с учетом его взвешивания водой; на уровне ее поверхности к грунту прилагают капиллярные силы, и к насыщенному водой объему грунта элемента прилагают фильтрационные силы, определяемые расчетом.
Оба способа дают тождественные результаты и распространяются на неустановившуюся фильтрацию, в том числе при незавершенной консолидации грунта. При вычислении активной силы и активного момента давление воды по плоскостям раздела можно не учитывать: в сумме они равны нулю. При вычислении можно не учитывать также давление воды по круглоцилиндрической поверхности сдвига, так как его момент равен нулю.
Влияние сейсмических воздействий на откос определяют в форме объемных сейсмических сил, действующих на объем грунта каждого элемента с учетом его насыщения водой, и изменения давления воды на поверхность откоса в пределах элемента.
В расчеты откосов с учетом сейсмических воздействий вводят динамические характеристики прочности грунтов, если они отличаются от статических, а также в соответствующих случаях учитывают возникновение избыточного порового давления как следствия сейсмических толчков.
Сейсмические воздействия относятся к особым нагрузкам; при их учете другие особые нагрузки можно не учитывать.
И.3. При обосновании проектного профиля грунтовых гидротехнических сооружений I и II классов рекомендуется использовать методы расчета устойчивости по напряжениям.
К таким методам относятся методы расчета по фиксированным поверхностям сдвига, в которых силы, действующие на поверхности сдвига, определяются из результатов расчетов напряженно-деформированного состояния, а также методы численного моделирования разрушения.
Напряженно-деформированное состояние системы «сооружение-основание» при таком моделировании следует определять по нелинейным моделям грунта, дающим статически допустимые (удовлетворяющие условиям прочности и уравнениям равновесия) поля напряжений. Параметры нелинейных моделей грунта назначаются по нормативным значениям деформационных и расчетным значениям прочностных характеристик грунтов основания.
Для численного моделирования разрушения при расчете напряженно-деформированного состояния системы пропорционально уменьшают параметры внутреннего трения грунтов tgf и с. Коэффициент устойчивости определяется по соотношению (И.5), где tgfk и ck – уменьшенные значения параметров прочности при разрушении. О наступлении разрушения при таких расчетах следует судить по моменту резкого роста расчетных смещений или отсутствию сходимости инерационного процесса решения нелинейной задачи.
И.4. Входящее в критерий устойчивости откосов плотины значение коэффициента условий работы gс согласно 9.11 при расчете приближенными инженерными методами, в которых не учтены все условия равновесия, принимается равным 0,95. При использовании точных инженерных методов, в которых учтены все условия равновесия, или методов расчета устойчивости по напряжениям значение коэффициента
gс принимается равным 1,0.
Приложение К (рекомендуемое). Особенности расчета асфальтобетонных диафрагм и их влияние на работу плотины
К.1 При расчете влияния асфальтобетонных диафрагм на работу плотины, асфальтобетон в диафрагме рассматривается как тяжелая жидкость с коэффициентом бокового давления , равным показателю его ползучести ( <1). Значения показателя ползучести, зависящие от состава асфальтобетона и от вязкости битума в его составе (от температуры асфальтобетона в конструкции), приведены в таблице К.1.