Фильтрационная прочность нескальных грунтов.

Наиболее вероятными зонами возникновения опасных фильтрационных деформаций грунтов дна или основания плотины являются места выхода фильтрационного потока на поверхность грунта и на контактах различных по характеристикам грунтов.

Основные виды деформации вызываемые фильтрационным потоком грунта:

· Выпор- разрушение не пригруженного грунта когда часть грунта отделяется от всего массива(низовой откос грунтовой плотины, основание сооружения)

· Суффозия – вынос или перемещение наиболее мелких частиц из толщи грунта( тело грунтовой плотины основание плотины)

· Контактный выпор- разрушение грунта на контакте с более крупным зернистым материалом обусловленное воздействием потока направленным перпендикулярно контактной поверхности( когда фильтрационный поток уходит в дренаж, когда глинистое ядро контактирует с переходной зоной)

· Контактный разрыв- тоже разрушение только поток направлен вдоль контактной поверхности

· Кольматация– отложение в порах грунта частиц перемешиваемых фильтрационным потоком (обычно бывает продолжением суффозии)

· Отслаивание- отрыв глинистых частиц от массива за счетрасклинивающегодействия частиц воды( контакт ядра с переходной зоной

Опасными могут быть любые перечисленными деформации которые могут привести к разрушению плотин или к отдельным элементов.

Цели фильтрационных расчетов позволяет определить устойчивость ГТС и наметить мероприятия.

1. Определение фильтрационного давления позволяет определить устойчивость ГТС и наметить мероприятия по устранению этого.

2. Данные о фильтрационном расходе указывают на возможность потерь воды из водохранилища.

3. Расчет градиентов и скоростей фильтрационного потока при выходе его в НБ или в дренаж позволит определить фильтрационную прочность грунта.

Можно выделить 3 вида фильтрации

· В теле грунтовой плотины

· В основании бетонной плотины

· Обходная фильтрация

Фильтрация под бетонной плотиной на нескальном основании, подземный контур плотины. Метод удлиненной контурной линии.

Область фильтрации под ГТС сверху поверхностных частей сооружения которыми оно соприкасается с грунтом основания.

Если водоупор залегает очень глубоко то принимают что он отсутствует и глубина фильтрации рассчитывают по формуле.

Слой грунта принимают за водоупор если его коэффициент фильтрации в 100 раз меньше коэффициента выше лежащего слоя.

Входным сечением фильтрационного потока считают дно ВБ, выходным дно НБ.

Фильтрация воды под сооружением не имеют свободной поверхности поэтому такое движение воды называют напорным.

Противофильтрационные устройства:

1. Понур перед плотиной

2. Вертикальные шпунты и завесы

3. Дренажные устройства под плотиной.

Ломаная линия сопряжения всех частей сооружения с грунтом основания называется подземным контуром сооружения(флютбет).

Для предварительного расчета фильтрации под сооружением используют 2 приблизительных метода:

1. Метод коэффициентов сопротивления

2. Метод удлиненной контурной линии.