Смотровые устройства и полости

Для осмотра состояния внутренних частей бетонной плотины, для наблюдения за ходом фильтрации и по­явлением трещин, для расположения различной измерительной аппарату­ры, а также иногда для служебного сообщения между берегами устраи­вают специальные горизонтальные или наклонные галереи (рис. 8.35) и вертикальные' шахты. Минималь­ный внутренний размер смотровой галереи для прохода по ней прини­мается 1,25-2 м; при необходимостипроезда ширина равна 2,5-3 м и более, высота - от 3 м и более. В случае нескольких галерей в плотине нижняя, устраиваемая возможно ближе к основанию, может быть использована для дополни­тельной цементации под зубом плотины, если это потребуется в пе­риод эксплуатации сооружения; в таком случае высота галереи дол­жна быть не менее 3,5-4 м при ширине не менее 2,5 м. Выходы из горизонтальных галерей делаются или непосредственно на берего­вые склоны, или по наклонным и вертикальным шахтам на гребень плотины. Иногда в плотине устраивают полости для размещения, например, машинного зала гидроэлектростанции (см. рис. 8.37). Сплошность тела плотины при устройстве галерей и полостей нару­шается, что ведет к перераспределению напряжений, свойственных сплошному телу плотины.

Если стенки отверстия расположены на расстоянии от граней не менее ширины отверстия (рис. 8.36,а), задача может быть реше­на приближенно, исходя из напряжений, вызываемых круговыми или эллиптическими отверстиям.

Простейшие решения для эллиптического и кругового очерта­ний отверстия в пластинках даны С. П. Тимошенко с известными оговорками их можно применить и для отверстий в гравитационных плотинах при упомянутом условии расположения отверстия отно­сительно граней.

 Рис. 8.35 Виды отверстий в теле плотины:
а - смотровая    галерея;    б - широкая полость

Если и  - равномерно распределенные нормальные напряжения в сече­нии по оси, то по контуру эллиптического отверстия с главными осями а и б напряжения будут равны (рис. 8.36, пунктир).

  ;       (8.54)

Рис.  8.36   Концентрация   напряжений   вокруг      отверстий в плотине: а - кругового; б - прямоугольного

В случае кругового отверстия (рис. 8.36, а) распределения  напряжений  и подчиняются уравнениям

          (8.55)

                (8.56)

 Рис. 8.37 Концентрация напряже­ний вокруг полости для машинно­го зала ГЭС

Эпюры, представленные на рис. 8.36, а, показывают, что вокруг отверстия возникают концентрации напряжений, но концентрации напряжений быстро снижаются и уже на расстоянии ширины отверстия от его края несущественны, для это расстояние еще меньше.

Реальные галереи, имеющие прямоугольную форму, вызывают в плотине еще большие концентрации напряжений, особенно в углах.

На рис. 8.36, б показаны эпюры местных напряжений вокруг галереи обычного сечения, рассчитанных приближенным методом Д. В. Вайнберга .

В случае сложных форм следует определять местные напряже­ния экспериментально, пользуясь оптическим методом или методом тензометрирования.

Иногда в плотинах для восприятия концентрации напряжения (в зависимости от величины последних) по контуру галерей уста­навливают арматуру (рис. 8.38, а), особенно в углах контура га­лереи, для снижения местных

 Рис. 8.38   Смотровые   галереи

 напряжений углы или скашиваются (3), или закругляются (2,4). Еще лучше выполнять галерею свод­чатого сечения (рис. 8.38, б), приближающегося к эллиптическому, укладывая впоследствии бетон в зоне А для образования пола и дренажных кюветов 1 и 2. Потолок галереи целесообразно выпол­нять из несущих сборных элементов, заменяющих опалубку.

Понравилось? Поделитесь материалом