Подготовка и улучшение плотин

Подготовка основания для сооружения плотины заключается во вскрытии котлована до заданных отметок подошвы плотины, об­работке поверхности скалы и ее очистке, обеспечении связи подо­швенной части бетонной плотины с породами основания. Улучше­ние основания, если это требуется, состоит в цементации трещин и тектонических зон и заделке слабых участков бетоном, укрепле­нии раздробленных участков различными связями и конструкци­ями.

Кроме того, для регулирования фильтрации в основании обяза­тельно устраиваются цементационная завеса и дренаж.

Установление отметки подошвы плотины и глубины врезки в скалу имеют большое техническое и экономическое значение, Бе­тонная плотина большого напора должна покоиться на здоровой скале, способной надежно воспринимать на себя все нагрузки, но понятие «здоровая», к сожалению, не может быть определено точ­но. На практике считается обязательным: удаление аллювиальных и делювиальных отложений в основании; удаление «разборной», т. е. разбираемой без применения взрывных работ, скалы; удале­ние верхнего слоя неразборной скалы, обычно более слабого, чем нижележащий массив, а также удаление гнезд ослабленного ма­териала.

Выемку скалы делают обычно экскаваторами, причем неразбор­ную скалу предварительно разрушают взрывами, однако поверх­ность скалы на проектных отметках подошвы сооружения не дол­жна быть нарушена взрывными работами и иметь выступов.

Для этого последние (по глубине) 0,5-1 м скалы удаляют при помощи перфораторного бурения и мелких взрывов, либо вручную с помощью отбойных молотков, клиньев и кувалд, если порода слабая.

Если основание сложено породами, крепость и прочность кото­рых уменьшаются от атмосферных воздействий (сланцы, опоки, аргиллиты), последний слой основания вскрывают небольшими участками непосредственно перед укладкой бетонной смеси.

Перед бетонированием скальное основание очищают от глини­стых грунтов, грязи, пыли, мусора, следов масла или нефти с по­мощью струи воды с песком или металлических щеток.

Последняя операция в основании после бетонирования первого слоя - это цементация основания (рис. 10.8). В верховой части подошвы плотины,

Рис. 10.8 Цементация основания пло­тины Летиен:
1 - противофильтрационная    завеса;     2 - связующая цементация; 3 – укрепительная цементация; 4 - дренаж основания

особенно в зоне противофильтрационной завесы, Делается площадная связующая цементация ввиду возможного по­явления в подошвенном шве и основании растягивающих   напряжений. В средней и низовой частях подошвы делается укрепитель­ная площадная цементация скалы, поскольку здесь развиваются значительные сжимающие напряжения (концентрация) или возни­кает необходимость в повышении жесткости основания у низовой части плотины.

Для проведения укрепительной цементации основания бурят скважины в шахматном порядке или по квадратной сетке. Глубина укрепительной цементации   основания   достигает 7-15 м,   а   для связующей цементации скважины бурят на глубину 3-5 м.

Практикой установлено, что цементации поддается такая тре­щиноватая порода, в которой водопоглощение на 1 м длины скважины при давлении 0,1 МПа не менее 0,01 л/мин (удельное водопоглощение).