W3, 6 new Budownictwo Wodne i Morskie, Wykłady
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Û Zapory ziemne są konstrukcjami wykonanymi z Zapory ziemne są konstrukcjami wykonanymi z gruntu rodzimego, kamienia łamanego lub gruntu rodzimego, kamienia łamanego lub rumoszu skalnego. Są przystosowane do rumoszu skalnego. Są przystosowane do ciągłego ciągłego (stałego, długookresowego) piętrzenia (stałego, długookresowego) piętrzenia wody. Podstawowymi elementami wody. Podstawowymi elementami odróżniającymi zapory ziemne od innych odróżniającymi zapory ziemne od innych ziemnych budowli wodnych (wały ziemnych budowli wodnych (wały przeciwpowodziowe, grodze, groble, nasypy przeciwpowodziowe, grodze, groble, nasypy osadników) są osadników) są zabezpieczenia przed zabezpieczenia przed szkodliwymi szkodliwymi skutkami filtracji. skutkami filtracji. Zapory ziemne 1 2 Û Zapory ziemne mogą piętrzyć wodę na Zapory ziemne mogą piętrzyć wodę na duże wysokości, podobnie duże wysokości, podobnie jak zapory jak zapory betonowe. Należy zwrócić uwagę, że do betonowe. Należy zwrócić uwagę, że do budowy zapór ziemnych potrzebne są Û Zapory ziemne można wznosić na każdym Zapory ziemne można wznosić na każdym podłożu. Nie zaleca się jednak budowy zapór ziemnych potrzebne są ogromne ilości materiału. Wymagania w podłożu. Nie zaleca się jednak wznoszenia zapór ziemnych na gruntach ogromne ilości materiału. Wymagania w zakresie stateczności skarp powodują, że wznoszenia zapór ziemnych na gruntach organicznych o dużej zawartości części zakresie stateczności skarp powodują, że zapory ziemne osiągają w podstawach organicznych o dużej zawartości części rozkładających się (torfy) i na podłożach zapory ziemne osiągają w podstawach wielkie rozmiary, np. 300 rozkładających się (torfy) i na podłożach podatnych na sufozję chemiczną, czyli na wielkie rozmiary, np. 300-metrowej metrowej podatnych na sufozję chemiczną, czyli na takich, w których mogą zachodzić zjawiska wysokości ziemno wysokości ziemno-narzutowa zapora narzutowa zapora Nurek w Tadżykistanie ma podstawę takich, w których mogą zachodzić zjawiska krasowe (w Polsce: jura krakowsko Nurek w Tadżykistanie ma podstawę szerokości około 1,3 km krasowe (w Polsce: jura krakowsko- częstochowsko szerokości około 1,3 km częstochowsko-wieluńska) wieluńska) 3 4 5 6 1 Podstawowe typy zapór ziemnych Podstawowe typy zapór ziemnych Zgodnie z ustaleniami Międzynarodowej Komisji Wysokich Zapór Podstawowe typy zapór ziemnych Zgodnie z ustaleniami Międzynarodowej Komisji Wysokich Zapór (ICOLD) rozróżnia się 3 podstawowe typy zapór ziemnych. Jest to (ICOLD) rozróżnia się 3 podstawowe typy zapór ziemnych. Jest to podział uwzględniający materiały, z których zostały zbudowane Z punktu widzenia bezpieczeństwa przed szkodliwymi skutkami filtracji, Z punktu widzenia bezpieczeństwa przed podział uwzględniający materiały, z których zostały zbudowane zapory. szkodliwymi skutkami filtracji, zapor zapor ziemne dzieli się ziemne dzieli się zapory. Û Zapory ziemne Zapory ziemne - budowle, których główny masyw, zapewniający ich budowle, których główny masyw, zapewniający ich stateczność, wykonany jest z zagęszczonego gruntu. Oznaczenie na: Û Zapory jednorodne na: stateczność, wykonany jest z zagęszczonego gruntu. Oznaczenie CIZB/ICOLD: TE ( Zapory jednorodne – wykonane z jednego rodzaju wykonane z jednego rodzaju CIZB/ICOLD: TE (teme teme,, earth earth). Najwyższe na świecie: ). Najwyższe na świecie: Oroville Oroville (USA) (USA) -230m, Swift (USA) 230m, Swift (USA) -186m, Bennetta (Kanada) 186m, Bennetta (Kanada) – 183m. W Polsce: 183m. W Polsce: nieskalistych Û Zapory strefowane gruntów gruntów nieskalistych Wisła Wisła – Czarne Czarne – 36,5m, Dobczyce 36,5m, Dobczyce – 30,6m, Dobromierz 30,6m, Dobromierz – 28m. 28m. Û Zapory narzutowe Zapory narzutowe – zapory, których główny masyw wykonany jest z zapory, których główny masyw wykonany jest z kamienia łamanego i rumoszu kamiennego. Oznaczenie Zapory strefowane – wykonane z kilku rodzajów wykonane z kilku rodzajów gruntów rozmieszczonych w sposób zapewniający kamienia łamanego i rumoszu kamiennego. Oznaczenie międzynarodowe: ER ( gruntów rozmieszczonych w sposób zapewniający bezpieczną filtrację międzynarodowe: ER (enrochements enrochements rockfill rockfill). Najwyższe na świecie: ). Najwyższe na świecie: New New Melomes Melomes (USA) (USA) – 191m, 191m, Darthmouth Darthmouth (Australia) (Australia) – 180m, 180m, bezpieczną filtrację Û Zapory z uszczelnieniami wewnętrznymi Takase Takase (Japonia) (Japonia) – 176m. W Polsce nie występują. 176m. W Polsce nie występują. Û Zapory ziemno Zapory ziemno-narzutowe zapory, których korpus wykonany jest częściowo z gruntu i częściowo z narzutu kamiennego. Oznaczenie narzutowe – zapory, których korpus wykonany jest Zapory z uszczelnieniami wewnętrznymi – zapory z zapory z częściowo z gruntu i częściowo z narzutu kamiennego. Oznaczenie międzynarodowe TE/ER. Najwyższe na świecie: Nurek (Tadżykistan) rdzeniami Û Zapory z uszczelnieniami skarpowymi rdzeniami międzynarodowe TE/ER. Najwyższe na świecie: Nurek (Tadżykistan) – 300m, 300m, Chicoasen Chicoasen (Meksyk) (Meksyk) – 261m, 261m, Guawio Guawio (Kolumbia) (Kolumbia) – 246m. W 246m. W Zapory z uszczelnieniami skarpowymi – zapory z zapory z Polsce: Czorsztyn Polsce: Czorsztyn – 60m, 60m, Tresma Tresma – 39m i Klimkówka 39m i Klimkówka – 34m. 34m. ekranami 7 8 Rodzaje uszczelnień Schematy konstrukcyjne zapór Û Rodzaje elementów uszczelniających można podzielić ze względu na: Rodzaje elementów uszczelniających można podzielić ze względu na: 1) miejsce w którym się je układa i 2) materiał z którego są zbudowane. 1) miejsce w którym się je układa i 2) materiał z którego są zbudowane. Pod względem lokowania rozróżnia się ekrany tzn. uszczelnienia kładzione Pod względem lokowania rozróżnia się ekrany tzn. uszczelnienia kładzione w płaszczyźnie skarpy odwodnej i odpowiednio chronione oraz rdzenie w płaszczyźnie skarpy odwodnej i odpowiednio chronione oraz rdzenie sytuowane w osi pionowej korpusu. Ze względu na materiał dzieli się je na sytuowane w osi pionowej korpusu. Ze względu na materiał dzieli się je na uszczelnienia z materiałów naturalnych tzn. gruntów spoistych takich jak uszczelnienia z materiałów naturalnych tzn. gruntów spoistych takich jak glina czy ił oraz materiałów sztucznych, jak folie, maty bitumiczne, glina czy ił oraz materiałów sztucznych, jak folie, maty bitumiczne, geomembrany, mieszanki gruntowo geomembrany, mieszanki gruntowo-cementowe, ścianki wąsko cementowe, ścianki wąsko-szczelinowe szczelinowe Konstrukcje zapór z ekranem szczelnym a) ekran z gruntu spoistego (glina, ił), b) ekran z ponurem z gruntu spoistego (glina, ił), c) ekran z tworzyw sztucznych (folie, geomembrany, maty); 1ekran szczelny, 2ponur, 3warstwa ochronna (piasek, żwir), 4drenaż, 5uszczelnieniepodłoża i inne. c a b 9 10 10 Rodzaje uszczelnień Rodzaje uszczelnień Û Jak wcześniej wspomniano uszczelnienie Jak wcześniej wspomniano uszczelnienie korpusu z reguły łączy się z Û Przy uszczelnieniach z gliny lub iłu (ekran, rdzeń) ważne Przy uszczelnieniach z gliny lub iłu (ekran, rdzeń) ważne są warstwy ochronne (przejściowe) z piasku i żwiru, korpusu z reguły łączy się z uszczelnieniem podłoża. są warstwy ochronne (przejściowe) z piasku i żwiru, zapewniające stabilność materiału ekranu, czy rdzenia. zapewniające stabilność materiału ekranu, czy rdzenia. Ma to duże znaczenie przy szybkim obniżaniu się uszczelnieniem podłoża. Ma to duże znaczenie przy szybkim obniżaniu się poziomu wody w zbiorniku. Grubość ekranu i rdzenia poziomu wody w zbiorniku. Grubość ekranu i rdzenia (iłowego) zmienia się z wysokością. Na poziomie korony (iłowego) zmienia się z wysokością. Na poziomie korony zwyczajowo przyjmuje się około 0,5 m, a w podstawie zwyczajowo przyjmuje się około 0,5 m, a w podstawie grubość tą można określić z formuły: grubość tą można określić z formuły: Gdzie: d e,r grubość ekranu lub rdzenia w podstawie H wysokość piętrzenia I kr gradient kontrolny przyjmowany w zależności od rodzaju gliny (iłu). Ikr = 610 H Konstrukcje zapór z rdzeniem szczelnym a) rdzeń z gruntu spoistego (glina, ił), b) rdzeń z materiałów sztucznych 1 rdzeń, 2warstwy ochronne (przejściowe piasek, żwir), 3drenaż, 4uszczelnienie podłoża d = e r I k 111 12 12 2 Zapora Dobczyce Przekrój poprzeczny przez zaporę w Przekrój poprzeczny przez zaporę w Czorsztynie Czorsztynie 1. 1. Korpus zapory (grunt gruboziarnisty) Korpus zapory (grunt gruboziarnisty) 2. Rdzeń uszczelniający podłoże zapory 6. Drenaż 6. Drenaż 7. Grunt rodzimy 2. Rdzeń uszczelniający podłoże zapory (glina z warstwą piasku i tłucznia) 1. 1. Parapet żelbetowy wys.70 cm Parapet żelbetowy wys.70 cm 5. 5. Przesłona cementacyjna Przesłona cementacyjna 7. Grunt rodzimy 8. Podłoże skalne (glina z warstwą piasku i tłucznia) 3. Galeria kontrolno 8. Podłoże skalne 9. Przesłona cementacyjna 2. 2. Warstwa filtracyjna (żwiry i otoczaki) Warstwa filtracyjna (żwiry i otoczaki) 6. 6. Drenaż Drenaż 3. Galeria kontrolno-zastrzykowa zastrzykowa 4. Ubezpieczenie skarpy odwodnej (płyty 9. Przesłona cementacyjna uszczelniająca podłoże 3. 3. Ekran asfaltobetonowy grub. 35 cm Ekran asfaltobetonowy grub. 35 cm 7. Droga 7. Droga 4. Ubezpieczenie skarpy odwodnej (płyty betonowe) uszczelniająca podłoże 10. Aparatura kontrolno 4. 4. Galeria kontrolno Galeria kontrolno-zastrzykowa zastrzykowa 8. Uszczelnienie gliną 8. Uszczelnienie gliną betonowe) 5. Zieleń na skarpie 10. Aparatura kontrolno-pomiarowa pomiarowa 5. Zieleń na skarpie 13 13 14 14 Umocnienia skarp stosowane metody i materiały Û Umocnienia stanową ochronę przed falowaniem, lodem, prądami wzdłuż zapory, wiatrem i deszczem Û Okładziny skarpy mogą być wodoprzepuszczalne lub wodoszczelne (wtedy są jednocześnie uszczelnieniem). Û Najczęściej stosowane typy umocnień: żelbetowe i betonowe . Płyty żelbetowe trwałe, niski koszt utrzymania, łatwość wykonania 15 15 16 16 Umocnienia asfaltobetonowe Umocnienia asfaltobetonowe Jest to typ umocnienia będący jednocześnie uszczelnieniem skarpy odwodnej. Û Zalety: Û niskie koszty Û doskonałe właściwości wodoszczelne Û zdolność do plastycznego odkształcania Û Składa się z 4 warstw: 1) podkładowa (10 50cm) 2) wiążąca (510cm) 3) nośna wodoszczelna (515cm) 4) ochronna (13cm) Asfalt układa się warstwami o gr.4 6cm Û Skład : 1)Kruszywo i wypełniacz- 90% 2)Spoiwo asfaltowe- 8-10% 3)Grubość ekranu- 0.15 – 0.3% wysokości piętrzenia. Û Stosuje się je od 30 lat i ciągle się rozwija. Największy rozwój w Niemczech (tam około połowy zapór z uszczelnieniem bitumicznym w stosunku do ogółu na świecie 17 17 18 18 3 Filtracja przez zaporę jednorodną na Filtracja przez zaporę jednorodną na podłożu nieprzepuszczalnym EW Dlouhe Strane podłożu nieprzepuszczalnym Û Obszar filtracji przedstawiony na rys. 9.21 obrazuje siatka wzajemnie Obszar filtracji przedstawiony na rys. 9.21 obrazuje siatka wzajemnie prostopadłych linii jednakowych ciśnień i linii prądu, przy pomocy, prostopadłych linii jednakowych ciśnień i linii prądu, przy pomocy, których w każdym punkcie tego obszaru można określić wielkość których w każdym punkcie tego obszaru można określić wielkość ciśnienia i kierunek prędkości filtracji. Istotnym jest tu krzywa depresji ciśnienia i kierunek prędkości filtracji. Istotnym jest tu krzywa depresji (górna linia prądu) oraz tzw. wysokość wysączania się ( (górna linia prądu) oraz tzw. wysokość wysączania się (). Sens ). Sens fizyczny dowolnej linii ciśnienia obrazują myślowo do niej „podłączone” fizyczny dowolnej linii ciśnienia obrazują myślowo do niej „podłączone” piezometry, w których zwierciadło wody powinno się ustalić na jednym piezometry, w których zwierciadło wody powinno się ustalić na jednym poziomie (p poziomie (p-p). p). 19 19 20 20 Rodzaje drenaży a) płaski (pasmowy), b) połączenie drenażu płaskiego z rurowym, c) drenaż pryzmowy trójkątny, d) drenaż pryzmowy z ławeczką, e) drenaż skarpowy, f) odmiana drenażu skarpowego; 1-krzywa drepresji 21 21 4 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |