Гидротехнические сооружения (Часть 1)
Сопряжение упорных призм грунтовых плотин с основанием
Должно обеспечить максимальную прочность (устойчивость) плотины.
Все методы сопряжения разделяют на следующие основные случаи.
а. В основании залегают значительно более слабые грунты (часто илы), чем грунты упорных призм. Устойчивость сооружения на таком основании будет определяться прочностными показателями грунта основания. Примеров строительства сооружения в таких условиях много.
Конструкции грунтовых плотин. Плотины земляные насыпные
Земляные плотины - наиболее распространенный и наиболее древний тип плотин, но строятся они обычно небольшой высоты и значительно реже средней высоты.
Крепление откосов. Верховые (напорные) откосы
Для защиты откосов от волнового воздействия применяют защитные покрытия или же уполаживают его. В качестве временной меры для гашения волн в низконапорных плотинах при малой волне иногда используют плавучие плотики перед откосом.
Прочие типы крепления
За рубежом для крепления верхового откоса применяют в некоторых случаях асфальтовое покрытие с металлической сеткой. Это гибкое, водонепроницаемое и достаточно прочное покрытие для плотин малой и средней высоты (при отсутствии мощного ледяного покрова в верхнем бьефе) представляет собой покрытие из асфальта или асфальтобетона общей толщиной 6-8 см, укладываемый в два-три слоя. При быстрых колебаниях уровня воды в водохранилище необходима укладка дренажа для снятия противодавления на покрытие.
Волногасящие пологие откосы
С увеличением пологости откоса (величины 
) разрушительное воздействие волны уменьшается и откос может оказаться устойчивым без всякого крепления или потребуется лишь легкое крепление, например, слоем гравия.
Некоторые особенности возведения земляных насыпных плотин
Наиболее надежным, испытанным и распространенным способом постройки земляных плотин является отсыпка грунта с последующим его механическим уплотнением.
Возведение земляных плотин отсыпкой грунта в воду
Этот метод возведения плотин иногда принимают при укладке лёссовых (главным образом в Средней Азии) и моренных грунтов.
Плотины земляные и намывные
Для собственно намывных плотин характерны транспортировка грунта к сооружению и укладка его в тело плотины при помощи воды; разработка, грунта в карьере может осуществляться любыми способами, но большей частью производится гидромониторами или землесосами, если исходный грунт берется из реки.
Полунамывные плотины
В полунамывных плотинах методом гидромеханизации укладывается лишь внутренняя часть плотины - ядро, все же остальные работы ведутся сухим способом.
Намывные плотины из разнородного грунта (с образованием ядра)
Образование такой плотины возможно при наличии разнородного грунта с коэффициентом неоднородности 
, содержащего достаточное, (но не более 15-20%) количество мелких (d < 0,05 мм) и крупных фракций (d > 0,5-l мм до 50-60 мм) грунтов I-III категорий. Намыв плотины с ядром производят с двух сторон профиля плотины - из двух боковых пульповодов (лотков или трубопроводов, подающих пульпу), идущих вдоль откосов на эстакадах (рис. 15.9), или безэстакадный непосредственно на грунте откоса, или по невысоким продольным дамбочкам, насыпаемым из грунта откоса.
Отличия полунамывных плотин
Полунамывные плотины отличаются от намывных тем, что в них ядро образуется путем размыва грунта отсыпанных сухим способом боковых призм и отстоя мелких частиц в прудке-отстойнике, причем происходит фракционирование грунта при помощи воды, как и при обычном намыве.
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.
Зимний намыв
В условиях СССР намыв плотин нередко производится и в зимний период. Опыт Днепростроя, Волгостроя, Куй-бышевгидростроя. показал полную возможность качественного зимнего намыва плотин и дамб. Основой успеха являются непрерывность и возможно большая интенсивность работы пульпопровода и ведения намыва; особенно успешен намыв под воду.
Сравнение намывных и насыпных плотин
Преимущества намывных плотин по сравнению с насыпными заключаются в следующем: 1) высокие темпы возведения (укладка более 200 000 м3 грунта в сутки); 2) возможность возведения сооружения без откачки воды из котлована (намыв в воду); 3) простота механизмов, отсутствие потребности в тяжелых землеройных снарядах и транспортных средствах для перевозки грунта; 4) меньшая потребность в рабочей силе (трудоемкость в рабочих днях на 1 м3 насыпи с последующим уплотнением в 3-6 раз больше, чем при намыве); 5) обычно меньшая единичная стоимость грунта плотины, особенно при больших объемах работ (в СССР в среднем на 20-30%).
Плотины каменно-земляные
Каменно-земляные и каменные плотины занимают ведущее место в мировом плотиностроении по количеству среди высоких и сверхвысоких сооружений. Особенно заметный прогресс наметился в 60-е годы, когда было начато строительство таких плотин, как Оровилл (Канада) высотой 220 м, Нурекская (СССР)-300 м, Чарвакская (СССР) -168 м, Гепач (Австрия) высотой 150 м, Инфернильо-140 м (Мексика) и др.
Виды материалов и их укладка в тело плотины
Для тела каменно-земляных плотин используют самые разнообразные материалы. Ядра и экраны могут выполняться из любых маловодопроницаемых грунтов от песка до глин. Наибольшее распространение получили суглинки и супеси. Пески используются редко (см. рис. 15.18), также редко используют глины.
Порядок возведения плотины
Ранее отмечалось, что на деформированность и прочность грунта в большей степени влияет путь нагружения. Порядок возведения определяет путь нагружения в неявном виде. Обычно каменно-земляные плотины возводят горизонтальными слоями на полный профиль плотины или несколько наклонными в сторону ядра (экрана) слоями, что создает благоприятное распределение напряжений, в основном касательных (плотина Трангслет, рис. 15.25, а).
Плотины каменные
В каменных плотинах противофильтрационные устройства выполняют из негрунтовых материалов, а упорные призмы тела плотины- из щебенистых, гравийно-галечниковых грунтов или горной массы.
Бетонные и железобетонные экраны
Бывают трех типов: а) жесткие монолитные, плохо воспринимающие осадочные деформации; б) полужесткие скользящие, способные воспринимать осадочные деформации и в) гибкие или слоистые, приспособленные к работе в условиях существенных деформаций упорной призмы.
Асфальтобетонные экраны
Могут рекомендоваться к использованию в плотинах низких и средней высоты.
Для создания экранов используют асфальтовые смеси, ориентировочные составы которых приведены в табл. 15.1.
Экраны из пластмассы
В настоящее время применяют главным образом во временных сооружениях низких и средней высоты, хотя имеются примеры использования и в постоянно действующих сооружениях. Основным преимуществом этого типа экрана является его гибкость и индустриальность производства.
Металлические экраны
Вполне удовлетворительно работают как противофильтрационные элементы плотины. Возможная конструкция такого экрана приведена на рис. 15.32. Эти экраны гибки и использование их возможно в самых
Опыт строительства плотин с железобетонными диафрагмами
Выявил ряд существенных недостатков их работы по сравнению с работой плотин с негрунтовыми экранами: неблагоприятные условия работы самой диафрагмы вследствие давления воды со стороны ВБ и активного давления взвешенного грунта верховой призмы - наличие прогибов, вызывающих смещение ее в нижний бьеф и возможно даже срез, образование трещины и нарушение водонепроницаемости, поэтому для строительства таких плотин необходимо соответствующее обоснование.
Так же рекомендуем посмотреть:
-
Виды торговой мебели
Оборудование для торговли необходимо для того, чтобы осуществлять хранение и демонстрацию различного товара. -
Особенности алюминиевых и медных листов
Современная промышленность нуждается в качественных материалах, которые не будут окисляться и подойдут для штамповки любого типа. -
Использование облицовочной керамической плитки
Сегодня, пожалуй, использованием облицовочной керамической плитки уже и не удивишь совсем никого: встретить ее можно если и не в каждом доме, то в трети точно. -
Как сделать подвесной потолок в офисе
Когда на рынке появился гипсокартон, заниматься ремонтом стало проще. Раньше для отделки можно было использовать кафельную плитку, обои. -
Аренда экскаватора: особенности выбора техники и ее эксплуатации
В строительстве, при проведении дорожных работ, в процессе демонтажа зданий активно используется землеройная техника.