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>к_т или к₀>к_я) 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 L_noн=(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 J_don=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.