Сроки производства основных работ по гидроузлу. Настоящий проект «Технология работ при строительстве комплексного гидроузла» имеет следующие цели:

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Цель и задачи расчёта

Настоящий проект «Технология работ при строительстве комплексного гидроузла» имеет следующие цели:

- углубить и закрепить знания, получаемые студентами при чтении курса лекций по технологии и организации строительных работ;

- развить навыки в выполнении инженерных расчетов при составлении проектов производства работ;

- научить студентов пользоваться нормативной и технической литературой;

- возбудить интерес к техническому творчеству и логическому мышлению,

Исходные данные и основные положения

1. Топографические условия отражены на плане стройплощадки (рис.1), на котором показано направление течения воды и створы плотины. Шлюз-регулятор примыкает к плотине слева (точка "К") по течению на отметке бытового уровня воды (отм. 31,5 м).

2. Геологические условия показаны на поперечном профиле реки в створе плотины (рис.2). Механический состав грунтов русловой части реки и поймы принимают по таблице 2, физико-механические свойства грунтов представлены в таблице 3, водоупор (глина) для всех вариантов задания находится на отметке 22,0 м.

3. Гидрогеологические условия характеризуются графиком ко­лебания уровня реки в створе плотины и графиком зависимости меж­ду расходами и уровнем воды в реке при соответствующих уклонах дна реки (рис.3).

4. Температурные условия принимаются по таблице 4. Средне­месячные температуры t_ср< 0°С будут влиять на способы производ­ства земляных работ, в при t_ср< +5°С необходимо предусмотреть мероприятия по производству бетонных работ в зимнее время.

5. План водосливной части плотины и шлюза-регулятора, попе­речные сечения сооружений, основные конструктивные блоки и их размещение показаны на рис. 4, 5, 6.

 

варианты	Масштаб плана строй-площадки	Геологические условия	Температурные условия	Гидрологические условия	Количество отверстий
русла	поймы	режим уровней	график	пло- тины	шлюза-регулятора
	1:5000	Г-4	Г-2	K-I	В-2	Р-2-Б

 

Механический состав грунтов

Грунт	Гранулометрический состав, %
0,005	0,005-0,05	0,05-0, 1	0, 1-0,25	0,25-0,5	0,5-1,0	1,0-2,0	2,0-4,0	4,0-10,0	Коэффициент фильтрации, м/сут
Супесь плотная; Г-2									-	0,1
Суглинок средний; Г-4								-	-	0,05

 

Физико-механические свойства грунтов

ГРУНТ	ЗЕМЛЯНАЯ ПЛОТИНА	КАРЬЕР
Плотность насыпи тела плотины, т/м2	Оптимальная влажность грунта, %	Разрушающее напряжение грунта, т/м2	Плотность грунта, т/м2	Влажность грунта, %
Супесь плотная; Г-2	1,8			1,81
Суглинок средний; Г-4	1,78			1,71

 

 

Характеристика объекта

План водосливной части плотины и шлюза-регулятора, попереч­ные сечения сооружений, основные конструктивные блоки и их разме­ры показаны на рис. 3,4,5.

Количество водосливных отверстий плотины n_пл и шлюза-регулятора n_шл принимается в соответствии с заданным вариантом.

Исходя из количества отверстий в бетонной плотине и шлюза-регулятора определяем общую протяженность бетонной части плотины в створе по формуле:

В_пл=(в+в_б)∙n_пл =(10+3)*6=78 м

где В_пл - ширина водосливного фронта бетонной плотины; в = (7…10 м) - ширина одного водосливного отверстия плотины в свету, м; в_б =3 м. - ширина бычка; n_пл -количество водосливных отверстий плотины (табл. 1).

Габаритная ширина шлюза-регулятора будет равна:

В_шл= (n_шл/4)∙в_сек, =(4/4)*16=16 м

где n_шл – количество отверстий в шлюзе-регуляторе (табл.1); в_сек = 16 м - ширина одной четырёхочковой секции шлюза.

 

 

 

Рисунок 1 – План железобетонной части гидроузла

 

 

Рисунок 2 – Поперечные сечения сооружений

 

Рисунок 3 – Размеры основных конструктивных блоков

Объем бетонных работ также определяется в зависимости от В _пл и В_шл. Наименования и объемы конструктивных блоков даны в таблице 3; их число подсчитывается по плану плотины и шлюза (рис.1) для соответствующих В_пл и В_шл.

Подсчет объема бетонных работ следует выполнить в табличной форме (табл. 1).

Таблица 1

Объёмы конструктивных блоков

№ п/п	Наименование конструктивных блоков	Услов-ное обозна-чение	Объем одного блока, м3	Количество блоков, шт.	Общий объем, м3
Бетонная плотина
	Водосливная плита с двумя полубыками nпл	а
	Водобойная плита плотины Впл/10	б
	Плита понура (Впл/5)*3	в	12,5		587,5
	Служебный мост плотины nпл	г	27,5
	Подпорная стенка в нижнем бьефе	д
	Плита крепления в нижнем бьефе	е
	То же	ж
	Подпорная стенка в верхнем бьефе	з
	Плита крепления в верхнем бьефе	и
	То же	к
	Подпорная стенка между плотиной и шлюзом-регулятором	л
Всего:10089,5
Неучтенные объемы (5%) 504,47
Итого:10593,975
	Шлюз-регулятор
	Подпорная стенка в верхнем бьефе	м
	Четырехочковая секция шлюза-регулятора	н
	в том числе:
	Водобойная плита в нижнем бьефе Вшл/10	п
	Плита понура (Вшл/5)*2	в	12,5		87,5
	Подпорная стенка в нижнем бьефе	д
	Плита крепления в нижнем бьефе	е
	То же	ж
Всего:1105,5
Неучтенные объемы (5%) 55,27
Итого:1160,775
Итого по гидроузлу:11754,75

Монтаж затворов

Объем монтажных работ можно условно определить исходя из массы металлоконструкций затворов и приняв массу одного затвора плотины G = 17 т и затвора шлюза G = 3 т. Тогда общая масса затво­ров будет равна:

Р_пл= G_пл∙ n_пл=17*6=102 т,

Р_шл= G_шл∙ n_шл= 3*4=12 т,

Итого: Р= Р_пл +Р_шл= 102+12=114 т.

 

Сроки производства основных работ по гидроузлу

Учитывая, что объем земляных работ значительно меньше 1 млн. м³, продолжительность строительства гидроузла Т_стр можно принять равной 12 месяцам согласно нормативных документов.

Начало работ целесообразно совместить с началом паводка.

Продолжительность паводка примерно 2 месяца (рис.3). На этот период следует запланировать подготовительные работы. В оставшиеся 10 месяцев кроме основных, земляных и бетонных будут проводится работы, продолжительность которых ориентировочно может быть принята:

- работы по ограждению котлована перемычками и первичному водоотливу из огражденного котлована t _огр» 0,5 мес;

- монтажные работы, не совмещенные с земляными и бетонными, t _монт» 0,5 мес;

- работы завершающего периода t _зав» 1,0 мес;

Продолжительность основных работ T_осн, таким образом, составит:

Т_осн=Т_стр-t_подг-t_орг-t_монт-t_зав
Т_осн=12-2-0,5-0,5-1,0=8 мес.

Предварительно можно принять, что продолжительность бетонных и земляных работ одинакова, то есть t_б=t_зем=0.5T_осн=0,5 * 8=4 мес.

Продолжительность земляных и бетонных работ подлежит уточнению при разработке разделов "Земляные работы" и "Бетонные работы". Расчетная продолжительность. T_зем и Т_б устанавливается в зависимости от соотношения объемов этих работ с учетом размеров бетонной плотины и шлюза-регулятора, а также принятого способа пропуска строительных расходов (пропуск расходов по отводному каналу значи­тельно увеличивает объем земляных работ).

4. Пропуск строительных расходов

Для расчета временных сооружений при строительстве гидроузла необходимо знать гидрологические параметры реки в створе плотины.

Временное сооружение согласно нормативных документов (СНиП) относится к 4 категории и потому гидрологические параметры реки необходимо рассчитывать на 10% обеспеченность.

По графику колебания уровня воды в реке в течение года можно выделить три характерных периода (весенний, летний и осенне-зимний) и определить для них параметры потока, по графику зависимости Q=ƒ(Ñ) и на поперечном профиле реки размеры русла.

Примерное выделение указанных периодов и соответствующие расчетные уровни, строительные расходы и другие параметры реки показаны на рис. 4 и в таблице 2.

 

 

 

Рисунок 4 – Расчётные уровни для трех характерных периодов года

 

 

Минимальная отметка дна реки в створе плотины составляет 28,5

Н = Ñ_{ур.воды} - Ñ_{дна min}, м

Таблица 2

Гидрологические параметры реки в створе плотины

Периоды	Продолжительность от… до…	Максимальный уровень	Максимальная глубина, Н	Расход, Q, м3/с	Ширина русла по урезу воды B, м	Площадь сечения, w, м2	Средняя бытовая скорость, σ, м/с
Летний паводковый период	1.06-30.08	32,8	4,3	220	350	1000,3	0,22
Осенне-зимний период	31.08-28.02	30	1,5	45	100	100	0,45
Весенний период	1.03-1.06	30,5	2	50	120	160	0,31