CALCULUL CURBEI DE INFILTRATIE

CALCULUL CURBEI DE INFILTRATIE

Calculul infiltratiei prin barajele de pamant presupune urmatoarele determinari:

-pozitia curbei de depresiune din corpul barajului,iar uneori si pe diferite portiuni ale terenului de fundatie;

-parametrii curentului de infiltratie;

-debitul de infiltratie prin corpul barajului.

Calculelel se intocmesc pentru diferitele sectiuni transversale ale barajului in functie de diversele dimensiuni ale constructiei.

Schema de calcul si metodele de calcul se aleg in functie de problema data de tipul barajului,de permeabilitatea pamantului corpului si fundatiei barajului,de existenta sau lipsa constructiilor de drenaj,de existenta sau lipsa apei in bieful aval.

Functie de varietatea conditiilor naturale,practice,toate metodele sunt aproximative.Multe dintre ele sunt valabile pentru problema plana pentru pamanturi izotrope cu coefficient de infiltratie constant.

Miscarea curentului de infiltratie se considera stationara si continua ,iar apa ca fluid incompresibil.Fortele de inertie datorita vitezelor mici,se neglijeaza.

METODE HIDRAULICE DE CALCUL

Metoda clasica de calcul a infiltratiilor apartine lui N.N.Pavlovski,aceasta metoda a fost imbunatatita pe baza unor cercetari effectuate ulterior.

Metodele hidraulice sunt mult mai simple decat cele hidromecanice,apar insa greutati in construirea curbei de depresiune si la determinarea debitului de infiltratie.

In calculele hidraulice,sectiunea transversala se imparte intr-un numar de zone distincte,pentru fiecare dintre ele scriindu-se ecuatia debitului de infiltratie,valabil pe intreaga zona respectiva.

Numarul ecuatiilor corespunde numarului de necunoscute,care intervin in rezolvarea problemei.Ca necunoscute se aleg deobicei,adancimea curentului de infiltratiei sau inaltimea piezometrica in diverse puncte caracteristice,la sectiunile de separare ale diferitelor zone,la iesirea pe taluz,la intrarea in drenaj. Curba de depresiune intre aceste puncte se construieste pe baza ecuatiei lui Dupuit.

Calculul infiltratiei se efectueaza pentru barajul omogen fundat pe un strat impermeabil,care se considera la nivelul rocii de baza nealterate,in ipoteza nivelului maxim al apei in amonte.

Aceasta ipoteza corespunde debitului cu asigurarea de 0 %,constructie de clasa a III-a de importanta.

Calculul infiltratiilor

Metoda Pavlovski

q-debitul infiltrat pe metru liniar de baraj;

k-coeficient de permeabilitate;

h,L,a₀ -dimensiuni caracteristice al liniei de infiltratie.

zona I:  

zona II:

zona III:

Se dau valori lui a₀se determina L si ;

-se introduc in relatia II si se determina h;

-se introduc in relatia I si se determina ;

In cazul in care s-au determinat a₀,h,L,daca nu se reiau calculele(se dau valori lui a₀).

0,330.91

0,160,78

0,50,93

0,830,75

0,760,80

0,800,78

0.79=0,79a₀=2,38m,L=26,71m si h=6,93m

Stabilirea punctelor curbei de infiltratie:

CALCULUL HIDRAULIC

H=1,2 m

=> canal rapid

CALCULUL STABILITATII TALUZULUI

Stabilitatea la alunecare a taluzurilor barajelor de pamant se verifica de-a lungul unor suprafete cilindrice circulare cu ajutorul relatiei:

;

k-coeficient de stabilitate la alunecare;

M_st-momentul fortelor de stabilitate in raport cu centrul cercului de stabilitate;

M_al-momentul fortelor care tind sa produca alunecarea,in raport cu centrul cercului de alunecare;

Discretizand volumul in n fasii verticale de latime egala si considerand ca impingerile laterale care actionaza asupra unei fasii sunt egale si se anuleaza reciproc,se poate scrie:

N_i-componenta normala a greutatii proprii a fasiei curente i;

T_i-componeta tangentiala a greutatii proprii a fasiei curente i;

_i-unghiul de frecare corespunzator fasiei i ,la nivelul cercului de alunecare;

c_i-coeziunea corespunzatore fasiei i ,la nivelul cercului de alunecare;

L_i-lungimea arcului de cerc al fasiei i.

Daca componenta tangentiala a greutatii proprii a fasiei este orientata in sens invers fata de snesul de alunecare,ea constitue o forta de stabilitate si se adauga la numitor.

Se recomandaa ca lungimea unei fasii sa aiba valoarea:

B=(0,1.0,2)R

R-raza cercului de alunecare;

b-latimea unei fasii.

Calculul stabilitatii taluzului in cazul actiunii hidrodinamice a apei de infiltratie se poate face considerand greutatea proprie a fasiei marita cu greutatea apei din pori(pamant saturat) si micsorand componenta normala N_i cu valoarea P_ai a fortei se subpresiune hidrodinamica in dreptul fortei de alunecare.

Subpresiunea se poate considera cu aproximatie egala cu γh_ai unde h_ai este inaltimea an dreptul fasiei i cuprinsa antre curba de alunecare si curba de infiltratie.

Coeficientul de siguranta an acest caz este:

;

Stabilitatea taluzului este asigurata daca coeficientul de siguranta minim corespunzator cercului critic de alunecare se inscrie in valorile admisibile,stabilite in functie de clasa constructiei.