3.3. Проектирование плотин из грунтовых материалов

Выбрав, исходя из вышеуказанных соображений, тип плотины следует приступить к её проектированию, руководствуясь следующими основными принципами:

1. Отметка гребня плотины и размеры водосбросных сооружений должны быть рассчитаны так, чтобы ни при каких условиях не произошло перелива воды через гребень плотины (за исключением переливных плотин специальной конструкции);

2. Откосы плотины должны быть защищены соответствующим креплением от действия ветровых волн и льда, а также от вредного воздействия климатических факторов (температурных изменений, атмосферных осадков, ветровой эрозии);

3. Фильтрационная вода, просачивающаяся через тело плотины, её основание и в местах примыкания плотин к берегам и другим сооружениям, должна быть перехвачена и отведена системой дренажных устройств в нижний бьеф;

4. Поперечному профилю плотины необходимо придать такое очертания и такие размеры, которые обеспечили бы устойчивость тела плотины и её основания при всех возможных условиях роботы сооружения.

5. Сооружение должно быть максимально экономичным. При проектировании необходимо установить высоту плотины и отметку её гребня, ширину гребня плотины и его конструкцию, заложение откосов плотины и тип их крепления, размеры противофильтрационных устройств, тип и конструкцию дренажных устройств.

3.3.1. Очертание откосов плотины

Крутизну откосов плотины надлежит назначать исходя из условия их устойчивости с учетом:

а) физико-механических характеристик грунтов откосов и основания;

6) действующих на откосы сил: собственного веса, влияния воды (взвешивания, фильтрационных сил, капиллярного давления), сейсмических, динамических, внешних нагрузок на гребне и откосах и др.;

в) высоты плотины;

г) производства работ по возведению плотины и условий ее эксплуатации.

Однако в начальной стадии проектирования сооружения учесть все указанные факторы невозможно, поэтому при предварительном назначении крутизны откосов допускается пользоваться аналогичными данными построенных сооружений.

Ориентировочные значения заложений откосов земляных насыпных плотин из глинистых и песчаных грунтов при наличии в основании грунтов с прочностью не меньшей, чем в теле плотины, приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Высота плотины (м)	Заложение откосов
	верхового – mh	низового – mt
10…15	2,5…3,0	mh–(0,25÷0,50)
15…50	3,0…4,0
более 50	4,0…5,0

В плотинах высотой более 15м, как правило, следует предусматривать устройство берм (горизонтальных или слабонаклонных площадок) как на верховом, так и низовом откосах:

– для возможности проведения надзора за состоянием покрытия откосов и ремонта его;

– для увеличения ширины плотины по основанию в целях удлинения пути фильтрации;

– при включении в тело плотины перемычек строительного периода.

Полезно иметь бермы и в местах изменения заложения откосов.

Берму также необходимо предусмотреть и на верховом откосе ниже на величину , где – высота волны однопроцентной обеспеченности, для осуществления более устойчивой конструкции упора крепления верхового откоса. На низовом откосе бермы устраивают через 8 ÷ I2м по высоте (но не реже чем через 15м) с целью заглубить поверхность кривой депрессии от откоса на глубину, большую глубины промерзания грунта плотины, обеспечения служебного (в некоторых случаях и транзитного) проезда, сбора и отвода талых и ливневых вод, размещения контрольно-измерительной аппа­ратуры (КИА). Для сбора стекающих по откосу вод на внутренней стороне бермы устраивают кювет с выпуском воды из него в лотки, уложенные по нижерасположенному откосу. Берме придают уклон 0,02 ÷ 0,03 в сторону кювета. Ширина берм выбирается из условий производства работ эксплуатации и составляет 2 ÷ 6м.

Устройство берм не должно вести к уполаживанию откоса, определенного расчетом.