Blighs Creep Theory für das Design von Weir auf durchlässiger Grundlage

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über das Konzept der Bligh's Creep Theory für das Design von Wehr auf durchlässigem Fundament und seine Grenzen.

Konzept der Theorie:

Bligh ging davon aus, dass das Wasser, das in das Fundament sickert, durch die Fuge zwischen dem Profil der Wehrbasis und dem Baugrund kriecht. Natürlich sickert auch Wasser in den Untergrund. Er sagte dann, dass dieses versickernde Wasser unterwegs den Kopf verliert. Das austretende Wasser tritt schließlich am stromabwärtigen Ende aus. Laut Bligh bewegt sich das Wasser auf vertikalen, horizontalen oder geneigten Bahnen, ohne dabei zu unterscheiden.

Die Gesamtlänge, die das versickernde Wasser bis zum Austritt am stromabwärtigen Ende bedeckt, wird als Kriechlänge bezeichnet. Aus dem Wissen über die Hydraulik geht klar hervor, dass der Wasserstand, der auf dem Weg der Perkolation verloren geht, die Differenz der Wasserstände an den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Enden ist. Eine imaginäre Linie, die die Wasserstände am stromaufwärtigen und am stromabwärtigen Ende verbindet, wird auch als hydraulische Gradientenlinie bezeichnet. Abbildung 19.3 (a, b) enthält die Erklärung von Blighs Theorie.

In Abb. 19.3 (a) zeigen die Pfeile den Pfad, dem das kriechende Wasser folgt.

B = L = Gesamtlänge des Kriechgangs und h / L ist der beim Kriechen verlorene Kopf.

Der Kopfverlust pro Einheitslänge beträgt h / L und es handelt sich um einen hydraulischen Gradienten.

Um den Weg der Perkolation zu erhöhen, können vertikale Ausschnitte oder Spundbohlen vorgesehen werden. Fig. 19.3 (b).

Bligh nahm den vertikalen und den horizontalen Weg der Perkolation in demselben Sinne. Also jetzt

Wenn das Wasser einem vertikalen Pfad folgt, erfolgt der Verlust in einer vertikalen Ebene im selben Abschnitt. Dieser Verlust ist proportional zur Länge des vertikalen Pfads. Zum Beispiel beträgt der Verlust für Cutoff d ₁ h / L x2d ₁ und er findet in seiner Ebene statt. Der Verlust des Kopfes bei anderen Grenzwerten kann auf dieselbe Weise berechnet werden.

Bligh gab die Kriterien für die Sicherheit eines Wehrs gegen Verrohrung und Anhebung separat an und lautet wie folgt:

Die Struktur ist sicher gegen Rohrleitungen, wenn das Perkolationswasser beim Austritt am stromabwärtigen Ende des Wehrs einen vernachlässigbaren Aufwärtsdruck beibehält. Natürlich sollte der Perkolationsweg ausreichend lang sein, um einen sicheren hydraulischen Gradienten zu gewährleisten. Das hängt vom Bodentyp ab.

Diese Bedingung wird durch eine Gleichung bereitgestellt

L = CH

wobei L die Kriechlänge oder der Perkolationsweg ist;

C ist Blighs Kriechkoeffizient für Boden; und

H ist Wasserleiter gegen das Wehr.

Tabelle 19.1 gibt Werte für C für verschiedene Bodentypen an:

Um den Schürzenboden gegen den Auftriebsdruck abzusichern, gibt Bligh folgende Kriterien an: Aus Abb. 19.4 geht hervor, dass der Hebedruck an jedem Punkt durch die Ordinate zwischen dem Boden des Schürzenbodens und der hydraulischen Gradientenlinie dargestellt wird.

Aus Abb. 19.4 geht hervor, dass H ₁ nur bekannt ist, wenn t bekannt ist. Daher kann zur Bestimmung von 't' eine algebraische Manipulation durchgeführt werden. Aus Gleichung (1)

Wobei (H, - t) die Ordinate zwischen der gestrichelten HG-Linie und der Oberkante der Schürze ist. Sie kann leicht erkannt werden und daher kann die Tiefe des Vorfelds aus Gleichung (2) berechnet werden. Durch Hinzufügen des Sicherheitsfaktors 4/3 zu Gleichung (2) wird der Ausdruck schließlich

Für die Wirtschaftlichkeit ist eine größere Schürzenlänge auf der stromaufwärtigen Seite vorzusehen, die eine minimale praktische Dicke erfordert. Natürlich ist auf der stromabwärtigen Seite eine gewisse Mindestlänge der Schürze erforderlich, um das Bett des Kanals zu schützen.