Схемы плотин на нескальных основаниях

Профиль плотины ус­ловно можно разделить на две части: верхнюю часть 2, 3, 4, 5 (рис. 9.1, а), нижнюю - 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 15. В верхнюю часть

 Рис.   9.1   Плотина   с   плоским   подземным
контуром (Иваньковского гидроузла): а - водосливные   секции;    б - двухъярусные  сек­ции;   у - уплотнения  (гибкие   маты);    О - обрат­ный  фильтр;  Р - ряжевая   рисберма;   К - камен­ная рисберма; С - суглинок; П - песок

входит все, что расположено выше фундаментной части: водослив, быки, мосты и др. В нижнюю - фундаментная часть 2, 5, 10, 14 обычно ниже поверхности грунта (на рис. 9.1, б фундаментная часть 1, 2, 3, 4)и примыкающие к ней понур, шпунты, водобой, а также дренажи.

При составлении схемы плотины рассматривают следующие ос­новные положения.

Верхняя часть образуется из условий пропуска паводковых и строительных расходов воды и наиболее рационального размеще­ния нагрузок на фундаментную часть (плиту).

Нагрузки, действующие на фундаментную плиту сверху, разме­щают так, чтобы в сочетании с другими силами получить в допу­стимых пределах коэффициент неравномерности нагрузок на осно­вание . Для глинистых оснований , для песчаных . - максимальное и минимальное нор­мальные напряжения на основание. Из этих условий всегда целесо­образно все силы веса конструкций верхней части и пригрузку во­дой сдвигать возможно больше в сторону верхнего бьефа, чтобы уменьшить напряжение на основание от момента горизонтальных сил.

Напряжения в основании в общем виде могут быть определены по формуле внецентрального сжатия. В общем виде также можно записать значение коэффициента устойчивости пло­тины на сдвиг без учета сцепления

       (9.1)

где  - сумма сил, действующих сверху вниз;  - то же, снизу вверх;  - сумма горизонтальных сил;  - угол внутрен­него трения породы основания. Из формулы (9.1) видно, что устой­чивость против сдвига обеспечивается силами трения.

Рабочие затворы водосливных плотин размещаются обычно на гребне в начале водоската (см. точку А рис. 9.1, а); аварийно-ре­монтный на таком расстоянии а от рабочего, чтобы между установленными затворами было расстояние не менее 1,5-2,0 м для проведения там ремонтных работ в случае неисправности рабочего затвора.

Профили водослива приведены на рис. 9.2. Нижняя часть формируется с учетом следующих соображений: нагрузки на фун­даментную плиту, действующие снизу вверх в виде сил взвешива­ющего и фильтрационного противодавления, должны быть мини­мальными по величине; размеры и конструкции нижнего строения должны обеспечить фильтрационную устойчивость пород основания.

Наиболее распространенной схемой нижней части плотины яв­ляется сплошная фундаментная часть (плита), в верховой (12, 13, 14 - рис. 9.1, а) и низовой частях которой устраиваются подплотинные зубья.
Зубья устраивают для лучшего сопряжения фундаментной пли­ты с основанием, для предотвращения опасной контактной фильтра­ции. Глубина зубьев 2-3 м, но может быть и больше, если врас­чете устойчивости плиты на сдвиг включается грунт, расположен­ный между зубьями. Ширина зуба по низу назначается из условий производства работ, обычно не менее 3 м. Низовой зуб сопрягает­ся с водобойной частью плотины, в шве устраивается гидроизоля­ционная шпонка 11.

 Рис. 9.2. Схемы водосливных плотин на нескальных основаниях:I, II - при расположении плотин на глинистом основании и когда устройство вертикаль­ных завес невозможно или нецелесообразно;  III -IV- V - при   глубоком   расположении водоупора; VI- при неглубоком расположении водоупора; 1 и 2 - непроницаемая и про­ницаемая (дренаж) части подземного контура; 3 - водоупор

 Подошву фундаментной плиты обычно выполняют горизонталь­ной.