Бетонные и железобетонные контрофорсные плотины. Общие сведения и классификация

Контрфорсные плотины представляют собой перекрытия - мас­сивные (рис. 11.1, а) или тонкие плиты, своды (рис.. 11.1, б, в), вос­принимающие напор воды верхнего бьефа и опирающиеся на вер­тикальные стенки - контрфорсы, которые передают нагрузку от перекрытий основанию. Дополни­тельным элементом конструкции могут быть балки жесткости или распорки между контрфорсами, препятствующие выпучиванию (продольному изгибу) последних. Масса контрфорсной плотины значительно меньше массы мас­сивной гравитационной плотины в тех же условиях, поэтому устой­чивость ее против сдвига обеспе­чивается пригрузкой воды над на­клонным перекрытием и умень­шением фильтрационного давле­ния, как об этом сказано ниже.

На рис. 11.2 сопоставлены между собой плотины: гравита­ционная массивная, облегченная и три вида контрфорсных пло­тин - массивно-контрфорсная, с плоскими перекрытиями и с ароч­ными перекрытиями (или много­арочная).

Массивная «классическая» плотина испытывает большое фильтрационное противодавление , облегченная  - меньшее, за счет чего и экономится бетон, но в обоих случаях напорная грань плотины, как обычно, вер­тикальна. Большая экономия до­стигается в плотине с неарочными перекрытиями не только умень­шением фильтрационного противодавления, но и за счет наклона напорной грани, благодаря чему создается пригрузка плотины во­дой , позволяющая уменьшить объем бетона по сравнению с об­легченной плотиной. Увеличение наклона напорной грани позволит увеличить экономию бетона, причем бетонное перекрытие надо заменить железобетоном.

 Рис.  11.1   Типы   контрфорсных пло­тин:
а - массивно-контрфорсная;  б - с плоски­ми перекрытиями; в - с арочными пере­крытиями (многоарочная); 1 – контрфорс; 2 - плоские перекрытия - плиты; 3 - бал­ки жесткости; 4 - арочные перекрытия

При этом пролет между контрфорсами мо­жет быть увеличен до известного предела. Таким образом получают плотину с плоскими перекрытиями.

Дальнейшее увеличение пролета между контрфорсами потре­бует применения арочных перекрытий, более экономичных, чем плоские плиты.

Таким образом, характерным для контрфорсных плотин явля­ется наклон напорной грани плотины. Облегченные бетонные гравитационные плотины с широкими швами, но с вертикальной (или слабо наклоненной) напорной гранью иногда тоже называют массивно-контрфороными (как, например, Мамаканскую плотину на рис. 10.22), но это неточно.