Сопряжение плотины с основанием

К основанию арочных пло­тин предъявляются более высокие требования, чем в случае грави­тационных плотин, что объясняется высоким уровнем напряжений, передаваемых от сооружения на основание, большими градиентами фильтрации, вследствие малой толщины плотины и т. д. Поэтому примыкание плотины к основанию выполняется с особой тщатель­ностью, с проведением комплекса укрепительных и противофильтрационных работ.

Для обеспечения прочности основания в зоне примыкания пло­тины в зависимости от качества скального массива предусматрива­ют: удаление верхнего слабого слоя скалы; устройство укрепитель­ной цементации скалы и контакта бетона со скалой и проведение специальных мероприятий в виде расчистки и заполнения бетоном крупных трещин и полостей; устройство в слабой скале спе­циальных конструкций (стенок, контрфорсов) для передачи нагруз­ки от плотины на прочные зоны породы, анкеровку недостаточно устойчивых и прочных массивов скалы, защиту склонов скалы слоем бетона и т. д.

Укрепительная цементация скалы производится под подошвой плотины на глубину 10-30 м (иногда и больше) в зависимости от прочностных и деформативных характеристик скального массива (см. рис. 12.4).
Специальные укрепительные мероприятия выполнены на целом ряде арочных плотин, построенных в створах с недостаточно бла­гоприятными геологическими условиями. Укрепительные мероприя­тия в основании Ингурской арочной плотины показаны на рис. 12.4. Противофильтрационные мероприятия выполняются в виде це­ментационных и дренажных завес. Цементационные и дренажные завесы устраиваются как в основании плотины, так и в береговых ее примыканиях. В основании плотины завесы выполняются верти­кальными или несколько наклоненными в сторону верхнего бьефа (рис. 12.42, а, б, в). Последнее расположение более предпочтитель­но, так как в этом случае уменьшается область фильтрации непосредственно под плотиной и несколько увеличивается устойчивость основания.

 Рис.  12.42  Схемы расположения цемен­тационных и дренажных завес:
а - вертикальные завесы; б - цементационная завеса наклонена в сторону верхнего бьефа; в - наклонные завесы; г - схема расположе­ния завес при наличии растяжения в кон­тактном шве у верховой грани; д - схема расположения  завес  в  береговом   примыкании

Соответственно для береговых участков предпочтителен разво­рот их в сторону верхнего бьефа, что особенно важно для устойчи­вости береговых примыканий плотины (рис. 12.42,д). При распо­ложении цементационной завесы под подошвой плотины следует учитывать характер распределения напряжений на контакте пло­тины с основанием (рис. 12.42, г)и избегать расположения ее в зо­не разуплотнения скалы (при наличии растягивающих напряжений в плотине), так как в этом случае может произойти разрыв завесы и увеличение фильтрации. Если имеется опасность появления в контактном шве растягивающих напряжений, то в этом случае необходимо несколько переместить ее в сторону нижнего бьефа в область  сжимающих напряжений (рис. 12.42, г)или устроить вблизи основания в плотине шов или шов-надрез.

Размеры цементационной завесы устанавливают в зависимости А от свойств скальной породы, ее трещиноватости (см. гл. 10).

Цементационную и дренажную завесы выполняют обычно (осо­бенно при крутых бортах долины) из цементационных и дренажных галерей, устраиваемых в берегах долины.

В некоторых случаях цементационные и дренажные завесы вы­полняют из одних галерей (рис. 12.42, б).