9.Воздействие льда и речных наносов

Лед может оказывать на сооружения статическое и динамическое давление. Статическое давление обусловлено температурным расширени­ем ледяного покрова перед сооружением, навалом остановившегося ледя­ного поля на сооружение под воздействием течения и ветра и навалом зажорной массы льда (т. е. шуги и мелко битого льда, скопившихся в русле реки). Кроме того, на сооружение может действовать направленная вверх или вниз вертикальная сила от примерзшего к сооружению ледяного по­крова при изменении уровня воды. Динамическое давление льда обуслов­лено встречей с сооружением движущегося льда. Равнодействующая сила давления льда прикладывается ниже уровня воды на 0,3 толщины.

Сила статического давления льда. При замерзании вода увеличи­вает свой объем приблизительно на 9 %, но давление ледяного поля в про­цессе его формирования незначительно. Последующее понижение темпе­ратуры воздуха приводит к понижению темпера туры льда и уменьшению его объема, как всякого твердого тела, а повышение температуры - к рас­ширению. Давление льда на сооружение проявляется тогда, когда расши­рению ледяного поля препятствует противоположный берег.

Давление наносов. На горных реках у плотин небольшой высоты обычно откладываются крупнозернистые наносы - песчаные и песчано-гравелистые. В глубоких водохранилищах у плотин откладываются мелкие наносы - частицы ила, глины и коллоидные частицы. При слое наносов h_H горизонтальная составляющая давления наносов на сооружение

Абразивное воздействие наносов. Разрушительное истирающее действие наносов на бетон обнаруживается в условиях горных и предгор­ных рек. Вследствие больших скоростей и обильного количества влекомых гравийных и особенно галечниковых наносов возможны серьезные повре­ждения и разрушения всех элементов флютбета - водобоя, понура, рис­бермы, если при проектировании и строительстве не была предусмотрена облицовка поверхности бетона прочным и устойчивым материалом - пли­тами из твердых каменных пород, стали, сталебетона, чугуна.

24. Классификация основных типов водосбросов

Следует различать два главнейших вида водосброса: а) водосброс, имеющий поверхностное входное отверстие, б) водосброс, имеющий глу­бинное отверстие. Каждый из этих видов водосброса может быть далее классифицирован по признакам, отраженным на рис. 28.1.

1. Водосбросы с поверхностным входным отверстием расчленяют на следующие типы: I-1 - открытые водосбросы, на всем протяжении их имеется открытый безнапорный поток; I-2 - закрытые водосбросы с по- верхностным входным отверстием; на всем протяжении (или только на на- чальном участке водосброса) имеется закрытый безнапорный поток (в тун- неле или трубе); I-3- водосбросы (с поверхностным входным отверстием) комбинированного типа, когда на одной части своей трассы они являются открытыми, а на другой - закрытыми (безнапорными или напорными).

Открытые водосбросы, в свою очередь, расчленяются на следующие типы: а - береговой водосброс (с поверхностным входным отверсти­ем), устраиваемый вне тела плотины (с прямым или боковым отводом во­ды); б - открытый водосброс (с поверхностным входным отверстием), совмещенный с телом плотины.

Что касается закрытых водосбросов, то они расчленяются на сле­дующие типы: I-2, а₁ - закрытый водосброс с вертикальной шахтой, или просто шахтный водосброс (с отводящим туннелем); I-2, а₂ - закрытый во­досброс с наклонной шахтой (с отводящим туннелем); I-2, б₁ - закрытый башенный водосброс с отводящим туннелем; I-2, б₂ - закрытый башенный водосброс с отводящей трубой (строящийся в открытой выемке под пло­тиной-до возведения плотины); I-2, в - закрытый туннельный водосброс.

2. Водосбросы с глубинным входным отверстием расчленяются на следующие типы: - обычный водосброс в теле бетонной плотины; II-2, а - сифонный водосброс в теле бетонной плотины; II-2, б - сифонный водосброс башенного типа; II-3 - водосброс, по конструкции совпадаю- щий с глубинным (закрытым) водоспуском, расположенным вне тела пло- тины (в береге, в основании или под плотиной на поверхности основания).