Лекция №12 Тема: виды земляных плотин

1. Ячеистые плотины.

Эти плотины представляют собой системы по­перечных и продольных стенок, образующих ячейки или колодцы, кото­рые заполняются балластом: грунтом или водой.

Водосливные плотины типа, предложенного А. М. Сенковым, пред­ставляют собой конструкцию из продольных и поперечных бетонных или железобетонных стенок, образующих ячейки, перекрываемые сверху бетонной плитой (рис. 11 — 1). Ячейки не имеют днища и заполняются местным грунтом. Такая водосливная плотина, по идее автора, особен­но эффективна на слабых основаниях, так как напряжения, передавае­мые ею на основание, невелики. Фильтрационные явления протекают здесь несколько благоприятнее и фильтрационное противодавление име­ет меньшую величину, чем в случае сплошной массивной плотины или в плотине со сплошной фундаментной плитой.

Плотины системы Сенкова осуществлены с напорами от 2—3 до 10 м (по мнению Сенкова напор 10 м для бетонной плотины его системы не является предельным). Они дают значительную экономию в бетоне и могут быть дешевле массивных плотин ,в том же створе на 20—30%.

Поэтому при проектировании водосливных плотин с напорами до 10 м в числе сравниваемых вариантов рекомендуется рассмотреть и вариант плотины системы Сенкова.

Плотина с донными отверстиями и земляной нагрузкой изображена на рис. 11—2 (на глинистом основании при напоре до 18 м). Донные отверстия (с удельным расходом до 70 м³/сек) приняты вместо водосливных

в целях уменьшения фронта плотины и веса металлических затво­ров. Замена водослива водоспуском оказалась допустимой ввиду огром­ной емкости водохранилища, могущего вместить избыточный приток в случае неожиданного отказа части донных затворов от работы.

Устойчивость плотины против сдвига в связи с облегчением ее кон­струкции, дающим экономию в бетоне, достигается заполнением пролет­ных железобетонных ящиков-ячеек земляным балластом и снятием большей части фильтрационного давления под сооружением дренажем в конце понура. Экономичность этого типа плотины можно было бы по­высить перенесением затворов ближе к напорной грани сооружения и расположением за затворами на плите гасителей энергии, вследствие чего длина водобойной плиты сокращается.

2. Консольные плотины.

В целях экономии бетона плотины небольшой высоты на скальном основании могут выполняться в виде консольных стенок, глубоко заделанных или закрепляемых в основании анкерами. На рис. 11—3,а представлена одна из плотин гидроузла на уэде Меллег (Тунис) длиной 125 м при высоте до 14 м. Толщина этой плоти­ны понизу 5 м, что составляет 0,36 от ее высоты.

Еще более эффективное решение было осуществлено при постройке плотины Эрнестина в Бразилии (рис. 11—3,6): при высоте 20 м она за­делана в скалу на 7 м без анкеровки. Стена плотины выполнена из пред­варительно напряженного бетона (18 тросов, каждый из 12 струн диа­метром 5 мм, в наибольшем сечении у поверхности скалы основания). Бетона потребовалось в 3 раза меньше, чем для гравитационной плоти­ны, при почти одинаковом объеме скальной выемки и при затрате ме­талла около 12 кг на 1 м^ъ бетона. В плотине есть водослив с клапанным затвором (рис. 11—3,6).