Однородные (безъядерные) намывные плотины

Получили свое развитие впервые в СССР при использовании однородных песчаных грунтов () с небольшим (не более 10%) содержанием фракций d<0,05 мм (главным образом I категории). При намыве таких грунтов раскладки фракций для образования ядра практически не получается, хотя фракционирование и происходит, но в очень узких пределах из-за однородности материала.

Однородные (безъядерные) плотины могут образоваться: 1) двусторонним намывом, как и с ядром (рис. 15.16, а), только вместо ядра здесь получается центральная зона, сложенная несколько более мелким материалом, чем остальная часть профиля; 2) односторонним намывом (рис. 15.16, б) с подачей пульпы эстакадным и безэстакадным путем, с образованием прудка у противоположного откоса или без него, со свободным откосом; 3) «торцовым» намывом (рис. 15.16, д, е) из торцов пульповодов, укладываемых параллельно оси плотины. Плотины без ядра могут образовываться и из более неоднородного грунта путем применения «мозаичного» намыва, при котором пульпа выпускается из ряда отверстий, распределенных на карте намыва более или менее равномерно, образуя «конусы», между которыми осветленная вода движется к отводящим колодцам.

Односторонний намыв применяется чаще всего при возведении русловых плотин без перемычек. В этом случае поперек реки возводится каменный банкет (рис. 15.16, д), отсыпается грубый обратный фильтр (иногда обходятся без него), а затем в образовавшийся тиховод начинается намыв грунта из пульповодов, располагаемых вначале на банкете, а затем - по мере роста плотины на наружных дамбочках низового откоса. С каждого положения пульповода намывается слой  у которого надводный откос очень пологий: для средне- и мелкозернистых песков  (в зависимости от крупности песка), чаще всего , а подводный-более крутой (около ); при мелких песках и большей глубине откос составляет до .

 Рис. 15.16 Схемы намыва:
а-г - надводного; д-е - подводного; 1 - прудок-отстойник; 2 - колодец; 3 - пульповод; 4 - дамба обвалования; 5 - отводящая труба; 6 - коллектор; 7 -эстакада; 8 - конусы намыва; 9 - банкет; 10 - ядро

При подводном намыве не происходит раскладка фракции. В подводной части получаем однородное тело в состоянии, очень близком к предельно рыхлому (13-14 кН/м3). Когда плотина полностью выйдет из воды, напорный откос желаемой крутизны образуют при помощи фильтрующих дамбочек (из гравия, щебня) или плетней, пропускающих воду и удерживающих песчаные фракции, или же переходят на двусторонний намыв (см. рис. 15.16, а). Односторонний метод намыва удобен для образования и нерусловых плотин с пологим напорным откосом, не требующим защиты от волнения (15.5). При этом осветленная вода стекает в сборную канаву за пределами намываемого профиля.

Торцовый намыв (рис. 15.16, д, е) позволяет вести работы сразу по всей ширине плотины из нескольких пульповодов, осуществляя высокие темпы намыва. Применяется он главным образом для намыва под воду.
Условия работы однородной плотины несколько отличны от плотины с ядром, плотность ее (при торцовом намыве) несколько выше. Устойчивость откосов (вследствие отсутствия разжиженного ядра в период постройки) выше и может рассчитываться теми же методами, что и. устойчивость откосов насыпных плотин. Интенсивность роста профиля плотины характеризуется величиной 0,5-0,6 м/сут и более. Однако при повышенной интенсивности возведения большую роль играют фильтрационные силы, вызывающие возможное оплывание откосов, сложенных из более мелкозернистых грунтов, чем в случае возведения плотин с ядром. Во избежание этого во время постройки применяют так называемый строительный дренаж в виде специальных дрен, или водопонижение иглофильтровыми установками. Повышение плотности может достигаться и вибрированием намытого тела плотины. Прогноз гранулометрического состава безъядерных плотин проще, так как нужно только учесть отмыв мелких фракций, что выполняется согласно рис. 15.12, а. Отметим, что плотность подводного намыва обычно несколько меньше, чем надводного, коэффициент фильтрации грунта выше.

Для уменьшения величины фильтрации в слое подводного намытого грунта его иногда перерезают шпунтовой стенкой. Шпунтовые стенки (диафрагмы) могут перерезать однородную земляную плотину в случае необходимости понижения поверхности депрессии.

Намывные плотины из связных грунтов. Намыв плотин из суглинков и глин до последнего времени считался невозможным.

Опыт намыва ряда плотин в Средней Азии высотой до 20 м из лёссовидных суглинков показал, что это возможно. Такие плотины являются практически однородными с откосами не круче 1:4, лишь у ограждающих дамбочек откладываются более крупные комочки-конкреции, не размокшие в воде. Намыв лёссовых плотин особенно целесообразен на лёссовых основаниях, так как одновременно происходят замачивание и просадка последних, вследствие чего деформации плотин по окончании намыва невелики.