Плотины каменные

В каменных плотинах противофильтрационные устройства выполняют из негрунтовых материалов, а упорные призмы тела плотины- из щебенистых, гравийно-галечниковых грунтов или горной массы.

Противофильтрационные устройства бывают двух видов - экраны и диафрагмы.

Рис. 15.26 Плотина со стальным экраном:
а - профиль плотины; б - деталь сопряжения экрана с зубом плотины; 1 - андезиты; 2 - базальты; 3 - цементационная галерея; 4 - бетонный зуб; 5 - глина; 6 - бетонный понур; 7 - зуб сопряжения экрана с понуром; 8 - бетон I очереди; 9 - бетон II очереди; 10 - бутум; 11 - экран,  мм; 12 - подэкрановая подготовка; 13 - ребро жесткости; 14 - компенсатор

Упорная призма (призмы) выполняется аналогично каменно-земляным плотинам, но только требования к плотности укладки еще более должны возрастать, так как часто противофильтрационные устройства чувствительны к осадкам.

Для создания экранов могут использоваться сталь, дерево, синтетические пленки, асфальтобетон, бетон и т. д. Для создания диафрагм используются те же материалы, но дерево и пленки следует применять с большой осторожностью, хотя примеры использования этих материалов для диафрагм имеются.

Экраны из негрунтовых материалов раньше укладывали на слое тщательно уложенной подэкранной, как правило, сухой кладки из крупных подобранных камней с перевязкой швов и расщебенкой крупных пустот. Со стороны экрана поверхность сухой кладки поливали цементным раствором или выравнивали слоем бетона (рис. 15.26). Все это требовало значительных затрат ручного труда.

В настоящее время экран часто укладывают на тщательно уплотненную подготовку из щебня или гравия с выравнивающим слоем из тощего бетона, хотя крутизна верхового откоса становится меньше по сравнению с сухой кладкой.

Деревянные экраны (рис. 15.27) применяют обычно на плотинах низких и средней высоты при наличии на месте или при возможности получения соответствующего качества лесоматериалов в благоприятных климатических условиях, способствующих сохранности древесины, при наличии условий для выполнения осмотров и ремонта.

Рис. 15.27 Деревянный экран:
1 - доски 0,075х0,20; 2 - скоба 0,013х0,4; 3 - брус 0,18х0,18; 4 - толь в два слоя; 5 - прогоны d=0,26; 6 - ерши диаметром 0,13х300; 7 - верхний ряд досок 0,075х0,2; 8 - просмоленная конопатка; 9 - брус 0,18X0,2; 10 - просмоленный войлок; 11 - устои; 12 - толь в два слоя; 13 - болты диаметром 20 мм; 14 - скоба 0,013х0,22

Этот тип экранов может быть также использован, когда ожидаются большие неравномерные осадки тела плотины, Сохранность экрана достигает 50 лет. В период эксплуатации фильтрация через экран быстро падает.

Конструкция деревянных экранов обычно состоит из 2-3 (в зависимости от высоты плотины)  горизонтальных рядов досок толщиной 5-7,5 см, уложенных с разбежкой швов на установленные вдоль откоса брусья.

Пазы между досками тщательно проконопачивают смоляной паклей, а между слоями досок и брусьев для предотвращения коробления и растрескивания при высыхании укладывают гидроизоляцию из битумных матов. Брусья укладывают заподлицо с подэкрановой. кладкой на расстоянии 1,2-М,8 м и скрепляют с ней анкерами. В некоторых случаях применяют брусья сплошного ряда.

Рис. 15.28 Слоистый экран:
1 - опорная железобетонная плита; 2 - мелкий окатанный камень; 3 -скважины для цементации глубиной до 16,5 м; 4 - слои асфальта; 5 - три слоя асфальта с прокладкой брезента; 6 - асфальтобетон; 7 - три плиты толщиной по 10 см; 8 - слоистый экран; 9 - верхняя плита; 10- нижняя плита; 11 - непрерывная сварка; 12 - поверхность, покрываемая тонким слоем асфальта; 13 - швы с медными пластинками; 14 - асбестоасфальтовые швы

Толщину досок деревянного экрана увеличивают по мере заглубления от гребня (по мере повышения напора воды). Иногда приходится увеличивать и количество рядов досок в экране.

Для экранов рекомендуется применять пиленый лес из сосны или лиственницы, просушенный до влажности не более 18% и пропитанный антисептиками, не растворяющимися в воде.