
- •Введение
- •1. Общие понятия о водоподпорных сооружениях и гидроузлах
- •1.1 Виды водоподпорных сооружений
- •1.2 Назначение гидроузлов
- •1.3 Классификация гидроузлов по величине напора
- •1.4 Состав сооружений в гидроузлах
- •2. Плотины и их классификация
- •2.1 Классификация плотин по целям их устройства
- •2.2 Классификация плотин по основному материалу, из которого они выполняются
- •2.3 Классификация плотин по конструктивным признакам
- •2.4 Деление плотин по условиям пропуска ими воды
- •2.5 Действие плотины (узла) на верхний и нижний бьефы
- •2.6 Действие речного потока на водоподпорные сооружения, имеющие водосбросные отверстия, и прилегающий участок русла
- •2.7 Фильтрация воды под сооружениями
- •3. Земляные плотины. Общие понятия, классификация и условия работы
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Типы земляных плотин
- •3.3 Деление земляных плотин по способам их возведения
- •3.4 Условия работы земляной плотины
- •3.5 Дренаж плотин
- •3.6 Пропуск воды через земляные плотины
- •3.7 Выбор типа земляной плотины. Роль имеющихся для плотины материалов
- •4 Материалы для земляных плотин
- •4.1 Общие требования к материалам для земляных плотин
- •4.2 Гранулометрический состав грунта
- •4.3 Водоустойчивость и примеси
- •4.4 Основные характеристики грунтов тела плотины, необходимые
- •5 Общие принципы конструирования земляных плотин
- •5.1 Общие положения
- •5.2 Назначение основных размеров профиля плотины
- •5.3 Отметка гребня плотины
- •5.4 Конструкции гребня и крепления откосов
- •6 Устройства, регулирующие фильтрацию в земляных плотинах
- •6.1 Экраны и понуры
- •6.2 Ядра и диафрагмы
- •6.3 Дренаж земляных плотин
- •6.4 Противофильтрационные устройства в основании плотины
- •6.5 Сопряжение упорных призм грунтовых плотин с основанием
- •6.6 Обратные фильтры
- •6.7 Фильтрационные расчеты
- •7.Устойчивость откосов земляных плотин
- •7.1 Устойчивость земляных откосов
- •7.2 Расчет устойчивости земляных откосов
- •7.3 Метод определения коэффициента устойчивости откоса
- •7.4 Расчет устойчивости экрана и защитного слоя
- •8.3 Возможность пропуска воды набросными плотинами
- •8.4 Материал для набросных плотин и его укладка. Общие требования к камню для наброски в плотины
- •8.5 Размеры и форма камня
- •8.6 Породы камня, пригодные для наброски и сухой кладки
- •8.7 Виды наброски камня
- •9 Основные размеры, форма плотин и их устойчивость
- •9.1 Классификация и конструктивные особенности каменнонабросных и каменно-земляных плотин
- •9.2 Противофильтрационные устройства
- •9.3 Фильтрационные расчеты
- •9.4 Основания плотин и их устойчивость
- •9.5 Расчет обратных фильтров, дренажей и переходных зон
6.4 Противофильтрационные устройства в основании плотины
Конструкция противофильтрационных устройств в основании плотины зависит от характеристики проницаемых грунтов.
1. Мощность проницаемых (коэффициент фильтрации грунтов основания ко больше коэффициента фильтрации тела плотины или ее противофильтрационного элемента к0>кт или к0>кя) грунтов (алювий, деллювий, эллювий) велика, и практически водоупор находится на недосягаемой для шпунтовой стенки, грунтовой стенки или даже инъекционной завесы глубине.
В этом случае в основании может устраиваться «висячая» инъекционная завеса или завеса, доведенная до водоупора, если плотина имеет ядро или диафрагму. Глубина завесы (0,5-1)Н, где H- напор на сооружение (рисунок 32).
Если плотина однородная или с экраном может устраиваться понур (рисунок 33), то длина понура определяется на основе фильтрационных расчетов. В первом приближении Lnoн=(1,5-2,5)H. Толщина глиняного понура 0,5-1 м, по мере приближения к экрану увеличивается до 1-2 м. Толщина понура проверяется по допустимому градиенту Jdon=3-10.
где АН - разность давлений на понур сверху и снизу. Устанавливается по эпюре противодавления.
Рисунок 32 - Плотина с иньекционной завесой: 1 - бетонный зуб; 2 - ядро; 3 - горизонтальный дренаж; 4 - инъекционная завеса
2. Мощность проницаемых аллювиальных отложений такова, что их можно пересечь шпунтовой стенкой (до 40 м), грунтовой стенкой (до 80 м) или инъекционной завесой (до 100-200). В этом случае устройство этих противофильтрационных конструкций возможно при строительстве плотины с грунтовым ядром или экраном, а также с негрунтовым экраном или диафрагмой (рисунок 33).
3. Мощность проницаемых отложений мала (до 10-20 м). Возможно применение разнообразных устройств в основании плотины.
Рисунок 33 - Плотина с грунтовым ядром и стенкой:
1 - глиняное ядро; 2 - фильтр; 3 - аллювий; 4 - зона бетонитового раствора;
5 - армобетонная стенка 0,6 м; 6 - понур
Рисунок 34 - Плотина с ядром и зубом:
1 - ядро; 2 - каменная наброска; 3 - переходные зоны; 4 - цементационная галерея;
5 - цементационная завеса; 6 - бетонная стенка-диафрагма
При проектировании плотины с ядром возможна выемка проницаемого аллювия и сопряжения ядра непосредственно с водоупором в виде замка из материала ядра или бетона (рисунок 34).
При подготовке основания во всех случаях следует предусматривать удаление растительного слоя на глубину от 0,3 до 1 м.
6.5 Сопряжение упорных призм грунтовых плотин с основанием
Возводить упорные призмы из значительно более прочного (со значениями φ и C) материала, чем основание, не всегда целесообразно, идти на это следует только при отсутствии менее прочного и более дешевого материала. В
этом случае необходимо предусмотреть мероприятия повышения прочности и снижения деформируемости основания созданием дренажа.
Если в основании залегают равнопрочные телу упорных призм грунты, в этом случае следует убрать только растительный слой.
В случае скального основания, прикрытого рыхлыми небольшой мощности отложениями, должны быть определены прочностные показатели отложений. Если эти показатели (<р и С) ниже, чем у грунта упорных призм, то рыхлые отложения должны быть убраны.