9. Конструкции открытого шлюза-регулятора.
Открытый шлюз-регулятор может быть бетонной или железобетонной конструкции.
Схема поперечного сечения открытого шлюза-регулятора бетонной конструкции:
1 – боковые устои, выполненные из бетона массивной конструкции, устойчивость которых обеспечивается за счет собственного веса;
2 – плита флютбета;
3 – осадочно-деформационные швы.
Основной особенностью бетонной конструкции является наличие температурно-осадочных швов, необходимость которых объясняется следующим: так как осадка под шлюзом-регулятором зависит от давления, то под устоями она будет больше, а под плитой меньше, то есть неравномерной. В результате конструкция будет опираться о грунт плитой, а устои будут висеть. Это приведет к образованию растягивающих напряжений в зоне 3. Как известно бетон слабо сопротивляется растягивающим напряжениям и в зоне 3 в результате возможно появление трещин. Во избежании появления трещин и устраиваются осадочные швы, которые герметичны и обеспечивают неравномерную осадку элементов сооружения без образования трещин.
Схема поперечного сечения открытого шлюза-регулятора железобетонной конструкции:
Железобетонная конструкция шлюза-регулятора менее массивная, чем бетонная. Швы данной конструкции отсутствуют, так как железобетон воспринимает большие растягивающие напряжения и в случае неравномерной осадки трещины не образуются. Ребра жесткости необходимы для предотвращения потери устойчивости железобетонной конструкции.
10. Фильтрация под гтс. Фильтрационные деформации грунтов.
В результате действия напора на ГТС под ГТС происходит фильтрация.
1 – понур;2 – тело плотины;3 – водобой;4 – рисберма;5 – шпунт.
Фильтрация под ГТС происходит в непосредственном контакте с флютбетом, который по условиям своей работы состоит из понура, тела плотины, водобоя и рисбермы. Фильтрационный поток входит в грунт основания перед понуром и выходит в районе рисбермы. Понур водопроницаем для фильтрационного потока. Конструктивно выполняется из глинистого грунта, покрытого железобетонными плитами. Шпунт водопроницаем. Фильтрационный поток огибает его и движется под основанием плотины, которое в общем случае водопроницаем. Рисберма всегда водопроницаема и обеспечивает безопасный выход фильтрационному потоку, для чего его выполняют из каменной наброски или из плит с отверстиями, располагаемых на слоях обратного фильтра.
11. Дренажи грунтовых плотин.
Дренаж низового откоса грунтовой плотины имеет следующее назначение:
снизить кривую депрессии и тем самым увеличить устойчивость низового откоса, а также избавиться от опасного пучения грунта в зимний период;
пресечь выход фильтрационного потока непосредственно в нижний бьеф и тем самым предотвратить возможность возникновения внешней суффозии;
организованно отвести профильтровавшуюся через плотину воду в нижний бьеф.
1 – кривая депрессии при отсутствии дренажа, характеризующуюся:
а) поток непосредственно выходит на откос;
б) заглубление кривой депрессии незначительно, то есть она расположена близко к откосу, возможно пучение грунта;
2 – дренажная труба;3 – обратный фильтр;4 – коллектор;
5 – положение кривой депрессии при наличии дренажа.
При наличии дренажа кривая депрессии значительно заглублена и следовательно верховой откос будет сухой и не будет пучений грунта в зимний период. Фильтрационный поток не выходит непосредственно на откос, а организованно отводится. С точки зрения устойчивости низового откоса дренаж желательно приближать к оси плотины, но это влечет увеличение фильтрационного расхода и повышает градиенты, что приводит к фильтрационным деформациям.
По конструкциям и расположению в теле плотины дренажи длятся на:
внутренние дренажи могут быть в виде дренажных труб (тюфяк) и дренажной призмы (дренажный банкет). Дренажная призма образуется наброской из камня с обратным фильтром со стороны тела плотины и основания. Минимальная высота призмы определяется максимальным уровнем воды в нижнем бьефе.
1 – наброска из камня;
2 – обратный фильтр.
2. наружный (наклонный) дренаж устраивается путем наброски камня по типу обратного фильтра, так как не понижает кривую депрессии, а за счет пригрузки и обратного фильтра препятствует возникновению фильтрационной деформации (суффозии).
3. комбинированный дренаж. Рассмотрим сочетание дренажной призмы и наклонного дренажа.
