Гравитационные плотины с расширенными (широкими) швами

В плотине с широкими швами (рис. 10.21) общие габариты не отличаются от габаритов массивной гравитационной плотины, но с каждой стороны секции плотины делаются выемки шириной ~ 0,5 е и высотой z. Объем бетона в каждой секций уменьшается на .

Фильтрационное противодавление в данном случае распростра­няется от напорной грани в сторону широких швов так, что его эпюра по линии тока может быть условно и приближенно изображена в виде треугольника ас1d(заштриховано) вместо фигуры аd1cдля плотины с завесой и обычным дренажем основания.
Величина силы противодавления на плотину с широкими швами. Если фильтрационное противодавление на массив­ную плотину с обычными швами обозначится через , то умень­шение фильтрационного давления на величину  позволит уменьшить объем бетона в секции плотины на . Отсюда можно

 Рис   10.21 Схема плотины с широкими швами

взвешивания). Для предварительного определения параметров ши­рокого шва есть графики (см. СН 123-60, а также см. методику В. И. Телешева).                                                                            

Ширина шва е на практике колеблется от 6до 9 м или 0,15-0,40 от d- ширины секции. Начинается шов в расстоянии (0,4-1) dот напорной грани, на таком протяжении размещается обыч­но дренаж секции и уплотнения швов. Ширина швов Братской пло­тины 6 м (см. рис. 10.2, в) или е/с1 = 0,27, Мамаканской плотины то­же 6 м (рис. 10.22) или е/d = 0,4. Последняя плотина построена в суровых условиях Сибири (среднегодовая температура воздуха -5,8° С, максимальная +37° С, минимальная -60° С).

 Рис. 10.22 Водосливная плотина Мамаканского гидроузла с широкими швами:
1 - цементационная   завеса;    2 - дренаж  основа­ния; 3 - дренаж тела плотины

Экономия вбетоне плотин с широкими швами составляет от 7 до 12-15% от объема массивной плотины в тех же условиях; эко­номия в капиталовложениях - от 5 до 10% в связи с увеличением стоимости бетонных работ (увеличение количества опалубки и др.).

Расчеты устойчивости плотины с расширенными швами практи­чески в принципе ничем не отличаются от расчетов устойчивости массивной гравитационной плотины. Расчеты напряженного состоя­ния при небольшой относительной ширине шва е/d =0,1-0,2, можно делать аналогично расчету массивной плотины шириной . При этом, однако, гидроста­тическое давление на выделенный элемент секции единичной ширины будет считаться равным, где. Рассчитанные таким пу­тем напряжения будут несколько за­вышены на гранях.

При более широких швах расче­ты напряжения можно вести, как в массивно-контрфорсных плотинах.
Плотины с широкими швами можно строить глухими и водослив­ными в разных климатических усло­виях. Большая площадь открытых поверхностей плотины облегчает рассеяние тепла экзотермии, нали­чие широких швов облегчает конт­роль за бетоном секции.

Недостатками плотин данного типа являются:

1) некоторое ос­ложнение по сравнению с массивной гравитационной плотиной, в пропуске речных вод в период постройки сооружения; одним из ре­шений является устройство донных отверстий в секциях плотины (см. рис. 11.9, а);

2) больший расход опалубки, что влечет за собой удорожание единичной стоимости бетона по сравнению с массивной плотиной на 5-10%;

3) необходимость устройства мостиков через широкие швы для обхода плотины в период эксплуатации по га­лереям на разной высоте;

4) необходимость закрытия швов сверху во время зимних работ во избежание нежелательных резких коле­баний температуры бетона, а также необходимость защиты швов от захламления строительным мусором.