31 punktas

31. Geofiltracijos slėgio aukštis:

31.1. geofiltracijos slėgio aukštis hs, m, išreiškiamas pjezometriniu slėgio aukščiu, nes suminio (hidrodinaminio, pitometrinio) slėgio aukščio išraiškoje greitinio slėgio dedamoji kadangi geofiltracijoje m/s;

31.2. konkreti hs reikšmė gali būti intervale ; čia H – patvankos aukštis (žr. 6.1 ir 6.2 pav.); pastarajame aktuali reikšmė;

31.3. projektuojamo HTS geofiltracijos slėgio aukščio hs reikšmių nustatymas yra labai atsakingas ir sudėtingas uždavinys, nes jis priklauso nuo pagrindo grunto, antifiltracinių priemonių, drenažo bei paties statinio konfigūracijų ir jų laidumų vandeniui (filtracijos koeficientų), kurie dažnai yra gana apytiksliai. Naudojami analitiniai (įvairaus pagrįstumo ir tikslumo), eksperimentiniai (fizinių, matematinių analogijų modelių ir pan.) bei mišrūs skaičiavimų metodai ir būdai. Universaliausias metodas yra skaitmeninis geofiltracijos modeliavimas panaudojant aprobuotas kompiuterių programas. Net ir tokiu atveju hs reikšmių paklaida gali siekti ± 10 %, todėl į tai turi būti atsižvelgta atliekant tolesnius skaičiavimus.

Pastabos: 1. Mažiausias hs skaičiavimų mastas – nustatyti hs reikšmes ties HTS

požeminio kontūro nelaidžiąja dalimi.

2. Išsamiai hs reikšmių analizei geofiltracijos tėkmės zonos brėžinyje tikslinga sudaryti geohidrodinaminį tinklą. Jis susideda iš hs reikšmių izolinijų (pvz., su fiksuotomis hs reikšmėmis: turint omenyje, kad įtekėjimo kontūre o ištekėjimo kontūre ), ir joms statmenų tėkmės linijų;

31.4. geofiltracijos slėgio aukštis hs, m, bet kuriame geofiltracinės tėkmės zonos taške lemia geofiltracijos slėgį ps, Pa, nes pagal analogiją su (5.2) formule

,(6.3)

čia: r – vandens tankis, kg/m3;

g – gravitacinis pagreitis, m/s2.

Todėl ties nagrinėjamu HTS kontūru susidaro geofiltracijos slėgio jėga Ps, N, kuri apskaičiuojama panaudojant hidrostatikos (žr. V skyrių) principus;

31.4.1. jei kontūras tiesus ir jo ilgis yra ls, m, tai

,(6.4)

čia: ir - atitinkamai vidutinės ps ir reikšmės kontūro atkarpoje ls;

– geofiltracijos slėgio aukščio epiūros plotas, m2;

b – kontūro sekcijos plotis, m.

Apskaičiuotos jėgos Ps pridėties taškas yra ploto geometriniame centre, o jos kryptis statmena nagrinėjamam paviršiui.

Pastaba. epiūra, braižoma statinio brėžinio masteliu, rodo kitimo pobūdį ir sudaro

galimybę išvengti atsitiktinių klaidų;

31.4.2. jei kontūras yra kreivinis, skaičiuojama vadovaujantis V skyriaus nurodymais;

31.5. jėga Ps dažniausiai skaičiuojama kartu su vandens išspaudimo (Archimedo) jėga PA, kurių suma sudaro bendrą hidrostatinio slėgio jėgą P, N, ties nagrinėjamuoju kontūru, t. y.

.(6.5)

Tokiu atveju (6.4) formulėje imamas viso slėgio aukščio vidurkis ir visas hII epiūros AII plotas (žr. 6.1 pav., Ph epiūrą );

31.6. pabrėžiant ypatingą P jėgos, veikiančios į HTS padą ir mažinančios statinio stabilumą, svarbą, išskiriama priešslėgio jėga U, N, išreiškiama pagal analogiją su (6.5) formule kaip

, (6.6)

čia: Us ir UA – atitinkamai priešslėgio jėgos geofiltracijos ir išspaudimo (Archimedo) jėgų

dedamosios.

Pastaba. Iš (6.6) formulės akivaizdžiai matyti, kad yra aktualu pagal galimybes mažinti

jėgos Us reikšmę.

Pagal (6.4) formulę gaunama, kad

;(6.7)

. (6.8)

Us ir UA žr. 6.1 ir 6.2 pav.:

6.1 pav. , o ;

6.2 pav.;

;

31.7. HTS pjūviuose aukščiau žemutinio bjefo vandens lygio linijos veikia tik priešslėgio jėgos geofiltracijos dedamoji Us (žr. 6.1 ir 6.2 pav., filtracijos per betoną Us,n vektorius).

6.1 pav. Geofiltracijos po atskira betonine užtvanka su pasviru slenksčio padu slėgio aukščių ( ir ), priešslėgio aukščių () epiūrų, jų plotų bei jėgų schemos: (1)-1 ir 7-(7) – pradinis ir galutinis geofiltracijos kontūrai; 1234567 – užtvankos požeminio kontūro nelaidžioji dalis; a. s. – antifiltracinė (įlaidinė) sienelė

6.2 pav. Geofiltracijos po gelžbetonine atramine siena su horizontaliu padu derinyje su gruntiniu masyvu slėgio aukščių (ir ), priešslėgio aukščių () epiūrų, jų plotų bei jėgų schemos: (1)1 – pradinis geofiltracijos kontūras; 12345 – atraminės sienos požeminio kontūro nelaidžioji dalis; d.k. – depresijos kreivė, dr – drena (galutinis geofiltracijos kontūras)