6.3.5. Особенности на мягких основаниях

Главное фундаментная часть:

• шпунты

• понур, минимальная толщина 0,5 м

Облегченные гравитационные плотины

Для уменьшения объема работ, удешевления строят:

• с расширенными швами (Братский на Ангаре)

• с полостью у основания

• с заполнением пустот камнем

• массивно-контрфорсная

Экономия за счет уменьшения противодавления на опоры.

Железобетонная контрфорсная – с пролетами – контрфорсные плиты.

Многоарочная бетонная с наклонными сводами.

Заанкеренная бетонная плотины для увеличения сопротивления к сдвигу (натяжные устройства через 2-4 м).

6.4. Арочная плотина

Только на скальном основании 2 пятами в берега с основанием-зубом и инъекционная защита это некоторая оболочка.

Параметры:

• радиус арки в плане горизонтального сечения

• центральный угол сечения

• отношение ширины плотины понизу к высоте

Собственно арочные (тонкие: b = (1/10 / 1/3) * H)

Арочно-гравитационные (толстые: b = (1/3 / 1/2)*H)

Объем бетона меньше в 2-3 раза, но и стоимость 1 кубического метра больше на 10-15%.

6.5. Плотины из грунтовых материалов

Грунтовые или местные материалы

• глинистые

• песчаные

• крупнообломочные

• скальные

• камень

Такие плотины всегда глухие – перелив через гребень идет только для малых плотин. Это самый древний материал. Экономичны, долговечны, просты по конструкции и сооружению, а главное преимущество – на любых основаниях.

По способу постройки:

• насыпные

• намывные

6.5.1. Земляные насыпные плотины:

Рис. 34. Виды земляных насыпных плотин

1 — тело плотины; 2 — поверхность депрессии; 3 — дренаж; 4 — крепление откосов; 5 — верховая грунтовая противофильтрационная призма; 6 — диафрагма; 7 — верховая призма: 8 — низовая призма; 9 — переходный слой; 10 — экран из негрунтовых материалов; 11 — грунтовое ядро; 12 — центральная грунтовая противофильтрационная призма; 13 — шпунт или стенка; 14 — понур; 15 — инъекционная (цементационная) завеса (висячая); 16 — зуб; 17 — грунтовый экран;

• из однородного грунта (из одного слабопроницаемого грунта)

• из неоднородного (из различных – для увеличения водопроницаемости к середине или к нижнему бьефу)

• с наружной (верховой) противофильтрационной защитой (грунт, асфальтобетон, полиэтилен и д.р.)

• с внутренней (центральной) преградой в виде ядра или диафрагмы

Форма плотины – трапеция определяется устойчивостью откосов, т.е. углом, в зависимости от грунта и высоты плотины. Для невысоких на основании практики. Для высоких выполняют поверочный статический расчет. Обычно коэффицент откоса земляной плотины m:

m = ctg Θ = 2 – 4

Однако встречаются откосы с коэф. 1.5-1.75 и 4.5-6.0

На откосах устраиваются бермы для надзора и ремонта откоса, увеличения устойчивости и длины фильтра. В плотине существует фильтрационный поток (в теле/ в основании), имеющий депрессионную поверхность. Грунт взвешен водой гидростатическим давлением и сдвигу давлением возможна суффозия и обрушение откоса.

Экраны, ядра, диафрагмы выполняют с целью:

• уменьшения фильт-го расхода

• уменьшения пъезометрического уклона фильтрац-го потока

• снизить кривую депрессии в низовой части плотины

• избавиться от пучения грунта зимой

Существует 2 способа сооружения плотин:

• сухой (отсыпают карьерный грунт и уплотняют до заданной объемной массы – катки, трамбование)

• мокрый (создают обвалованные участки «карты», а грунт валят в воду, тем самым уплотняя.)