2020. — Т 12. — №4 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/09savn420.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 859.7 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Саинов, М. П. Оценка трещиностойкости ядра каменно-земляной плотины с учётом порового давлени / М. П. Саинов, И. П. Чечеткин // Вестник Евразийской науки. — 2020. — Т 12. — №4. — URL: https://esj.today/PDF/09SAVN420.pdf (дата обращения: 20.04.2024).

Оценка трещиностойкости ядра каменно-земляной плотины с учётом порового давлени

Саинов Михаил Петрович
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Москва, Россия
Доцент кафедры «Гидравлики и гидротехнического строительства»
Кандидат технических наук, доцент
E-mail: mp_sainov@mail.ru
РИНЦ: https://www.elibrary.ru/author_profile.asp?id=427608

Чечеткин Илья Павлович
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Москва, Россия
Студент
E-mail: i.chechetkin.now@gmail.com

Аннотация. Введение. Для надёжности противофильтрационных ядер каменно-земляных плотин опасность представляет эффект гидравлического разрыва, который заключается в образовании в ядре трещин в случае дефицита сжимающих напряжений. Важной задачей научного обоснования конструкций каменно-земляных плотин являет создание методики оценки трещиностойкости, герметичности противофильтрационного ядра.

Материалы и методы. В большинстве случаев оценку трещиностойкости ядра проводят путём сравнения тотальных напряжений с гидростатическим давлением верхнего бьефа. Дефицит сжимающих напряжений связывают с эффектом «зависания» ядра на упорных призмах. Однако такой подход теоретически противоречив: с одной стороны принимается, что ядро монолитно и все нагрузки передаются только на скелет грунта, а с другой – предполагается, что вода, проникающая в поры грунта, может нарушить целостность ядра. Поэтому нами было предложено проводить оценку трещиностойкости ядра не по гидростатическому, а по поровому давлению в грунте.

Была проведена оценка трещиностойкости ядра плотины высотой 66 м по нескольким формулам. Для определения напряжённо-деформированного состояния и фильтрационного режима плотины выполнялись расчёты методом конечных элементов. Вычисление порового давления осуществлялось для условий закрытой системы, т. к. скорость фильтрации в глинистом грунте мала.

Результаты. Традиционные способы, не учитывающие поровое давление, дают завышенный запас трещиностойкости глинистых ядер и почти не учитывают резкое снижение трещиностойкости при повышении деформируемости грунта ядра. С учётом порового давления в рассмотренной плотине трещиностойкость ядра не обеспечивается, если модуль деформации грунта составляет менее 25 МПа.

Заключение. Для трещиностойкости ядра опасность может представлять как поровое давление, возникающее за счёт уплотнения грунтов плотины, так и поровое давление от фильтрационного потока.

Ключевые слова: каменно-земляные плотины с глинистым ядром; гидравлический разрыв; трещина; поровое давление

Скачать