8-8

Лекция 8

8.1. Контрфорсные плотины Контрфорсные бетонные плотины. Сравнение поперечных сечений гравитационных и контрфорсных плотин. Примеры контрфорсных плотин

Контрфорсные плотины, в отличие от гравитационных, представляют собой перекрытия, воспринимающие давление воды и опирающиеся на вертикальные стенки – контрфорсы, которые, в свою очередь, передают нагрузку от перекрытий основанию. Дополнительный элемент конструкции — балка жесткости (распор) между контрфорсами препятствует продольному изгибу (выпучиванию) контрфорсов.

Масса контрфорсной плотины значительно меньше массы массивных гравитационных плотин при тех же условиях, так как ее устойчивость обеспечивается не только собственным весом, но и пригрузкой воды над наклонной напорной гранью, а также уменьшением фильтрационного противодавления (рис. 7.1).

а	б	в	г	д

Рис. 7.1. Схемы к анализу работы контрфорсных плотин: а — массивная гравитационная плотина; б — облегченная (с широкими швами); в — массивно-контрфорсная плотина; г, д — соответственно с плоскими и арочными перекрытиями

Классификация контрфорсных плотин

Контрфорсные плотины подразделяются:

1. По типу напорного перекрытия (рис. 7.2):

• плотины с плоскими перекрытиями (разрезными или неразрезными);

• с массивными консольными оголовками или массивно-контрфорсные;

• многоарочные;

• с выпуклыми перекрытиями двоякой кривизны (многокупольные).

Наибольшее распространение получили массивно-контрфорсные бетонные плотины, как правило, не имеющие армирования (р. Зея — высота 111 м, р. Кара-Дарья, Киргизия — высота 115 м, р. Талас, Узбекистан — высота 83 м.

а	б	в

Рис. 7.2. Разновидности контрфорсных плотин по типам напорного перекрытия: а — с плоскими перекрытиями; б — массивно-котрфорсные; в — многоарочные

2. По назначению:

• глухие;

• водосливные.

а	б
в	г

Рис. 7.3. Основные типы водосливных контрфорсных плотин: а—в — на скальных основаниях; г — на нескальном основании; 1— плита верхового перекрытия; 2 — воздушное отверстие; 3 — водосливная плита; 4 — выпускное отверстие; 5 — отверстия в контрфорсах

3. По характеру основания:

• плотины на скальных основаниях;

• на полускальных;

• на нескальных.

Подавляющее количество контрфорсных плотин построено на скальных грунтах. При нескальных грунтах принимаются контрфорсные плотины ограниченной высоты с устройством фундаментной плиты под всем сооружением.

4. По конструкции контрфорсов:

• со сплошными контрфорсами (массивными или тонкими);

• с полыми контрфорсами (с двойными или парными контрфорсами);

• со сквозными контрфорсами.

а	б
в

Рис. 7.3. Плотины с полыми (а, в) и со сквозными (б) контрфорсами: 1 — вертикальные усадочные швы; 2 — горизонтальные строительные швы; 3 — диафрагмы в полости контрфорса; 4 — линии изменения толщины шва

5. По типу элементов, обеспечивающих жесткость контрфорсов:

• с балками жесткости;

• с ребрами жесткости;

• с балками и ребрами жесткости;

• со стенками жесткости (полые и двойные).

6. По материалу:

• бетонные;

• железобетонные;

• стальные;

• из каменной кладки;

• композитные.