39. Противофильтрационные устройства в теле бетонных плотин и в скальном основании.

Грунтовые плотины возводимые из одного грунта называются однородными, а из 2 и более грунтов называются неоднородными. Обычно из другого грунта сооружается противофильтрационный элемент.

Противофильтрационный элемент грунтовых плотин.

1. Ядро из грунта

2. Экран из грунта

3. Экран из бетоны или асфальтобетона

4. Диафрагма из не грунтовых материалов (бетон, металл, пластик).

Устройство дренажа.

дренаж с призмой. По краям дренажа устраивается обратный фильтр ( 1.2.3 слоя)

40. Смотровые устройства и полости в теле бетонных плотин.

41. Дренажные устройства в теле бетонных плотин.

Устройство горизонтального дренажа из щебня или гравия и защищенного от заиления обратным фильтром следует предусматривать для бетонных плотин на глинистых основаниях, а также на песчаных в случаях, когда для обеспечения устойчивости плотины недостаточно устройства понура или стенки-завесы под водобоем, рисбермой, плитами крепления откосов, особенно в зонах пульсационного и волнового воздействий, при наличии в основании размываемых грунтов. Число слоев фильтра и зерновой состав следует определять согласно СНиП 2.06.05-84. Толщину слоя горизонтального дренажа назначают с учетом конструкции плотины и условий строительства, но ≥ 20 см. Отвод воды из горизонтального дренажа производят в дренаж водобоя или с помощью дренажной системы, проходящей в НБ через плотину и сопрягающий устой. Выходные отверстия дренажной системы устраивают в местах спокойного режима потока и располагают ниже низшего УНБ. Дренаж напорной грани бетонной плотины - система вертикальных дренажных скважин диаметром 15-20 см с шагом 2-3 м на расстоянии 2-4 м от напорной грани, выходящих в нижнюю дренажную галерею. В эту галерею выводят также дренажи, расположенные под подошвой плотины и оснащенные задвижками для управления работой дренажей и расходомерных устройств. В галереях, расположенных ниже УНБ, применяют откачку воды эжекторами (производительностью 2-3 л/с), питаемыми водой с ВБ.

42. Разрезка плотины швами. Деформационные швы плотин и их уплотнение.

Во избежание недопустимо больших напряжений в различных частях бетонной плотины на нескальном основании, появляющихся при неравномерных осадках основания и при температурных деформациях, плотину делят на секции сквозными температурно-осадочными швами. Разрезку плотины производят чаще по быкам, чтобы избежать неравномерных осадок смежных быков, что может привести к заклиниванию затвора.

На суглинистых грунтах разрезается каждый бык.

Деформационные температурно-осадочные швы устраивают вертикальными толщиной 4–5 см в верхней части и 1–1,5 см в пределах фундаментной плиты. Толщина швов-надрезов – 1–2 см.

Уплотнение швов осуществляется в виде шпонок.

43. Гравитационные плотины. Их достоинства и недостатки. Нормативная эпюра фильтрационного давления на подошву массивной гравитационной плотины.

Бетонные и ж/б плотины:

• глухие

• водосбросные, водопропускные

Если имеются отверстия для пропуска воды. Воды в НБ пропускается через поверхностные или водосливные отверстия, либо через глубинные или донные, т.е. погруженные под УВБ.

Строятся на различных основаниях, в различных климатических условиях, в районах с высокой сейсмичностью.

Гравитационные плотины – сопротивляются внешним воздействиям за счет собственного веса, создающего силы сопротивления сдвигу по основанию.

Типы гравитационных плотин:

• Массивные

• С расширенными швами

• С полостью у основания

• С полостями, заполненными балластом

• заанкеренная в основании

Массивные гравитационные плотины обладают рядом достоинств:

• Просты по конструкции и условиям возведения

• Удобны для осуществления пропусков больших расходов

• Надежны при любой высоте и любых климатических условиях

Недостатки:

• Значительный Q бетона

• неполное применение прочности материала, особенно в плотинах более 100 м

• недостаточная монолитность тела вследствие появления в бетоне температурных и усадочных деформаций.

Пути облегчения и удешевления гравитационных плотин:

• Снижение противофильтрационного давления по подошве плотины

• плотины с расширенными швами и полостями у основания

• Снятие растягивающих напряжений в бетоне плотины путем заанкерения

Рис №1. а) - с расширенными швами; б) - с полостью у основания; в) - с пазухой, заполненной камнем.

Экономия бетона в плотинах, представленных на рис. №1 а), б), получается в основном за счет уменьшения противодавления, передающегося на уменьшенную площадь основания плотины, а в плотине, представленной на рис. №1 в), за счет замены части бетонной кладки камнем.