|
|
Форма в плане. Форма плотины в плане может быть прямолинейной
или криволинейной. Прямолинейная плотина требует минимальной затраты
материала и поэтому применение ее наиболее целесообразно. Криволинейная
форма, увеличивающая объем плотины, применяется обычно лишь в случае
необходимости получения заданной длины водосливного фронта при недостаточной
ширине долины реки (например, Днепровская плотина) или по геологическим
условиям (слои, искривленные в плане).
Для снижения противодавления
под плотиной и в ее теле устраивают дренаж, как правило вертикальный.
Этот дренаж представляет собой один ряд вертикальных труб, расположенных
вблизи верховой грани плотины (рис. 5.4).
|
|
Рис. 5.4. Схема дренирования тела плотины.
1 - дренаж в теле плотины; 2 - потерна; 3 - отвод воды;
4 - дренаж в основании; 5 - завеса.
|
Для снижения
противодавления под плотиной и в ее теле устраивают дренаж, как
правило вертикальный. Этот дренаж представляет собой один ряд вертикальных
труб, расположенных вблизи верховой грани плотины (рис. 5.4).
Считают, что расстояние
d от верховой грани до дренажа (в данном горизонтальном сечении)
должно равняться
 ,
|
(5.4) |
где h - заглубление рассматриваемого горизонтального сечения
под уровень верхнего бьефа. При этом во избежание интенсивного выщелачивания
бетона d не должно быть меньше 2,0 - 2,5 м. Диаметр дрен
0,15 - 0,30 м, расстояние между ними 3 - 4 м.
Вода из дрен поступает
в продольные галереи (патерны) и по пониженным участкам (кюветам)
этих патерн направляется в поперечные галереи, выводящие ее в нижний
бьеф.
Продольные галереи, кроме
отвода воды, служат:
- для осмотра состояния бетонной кладки,
- цементации бетонной кладки плотины при появлении
трещин;
- контроля и очистки Дренажных скважин;
- служебного сообщения между берегами и прокладки
коммуникационных линий;
- закладки контрольно-измерительной аппаратуры
(пьезометров, щелемеров, термометров и др.) и выполнения измерений
по установленной аппаратуре.
По высоте плотины галереи располагаются
через 15-20 м и имеют поперечное сечение от 1,25х2,00 м до 3,5х4,0
м.
Для предотвращения образования
трещин в теле плотины в связи с ее неравномерной усадкой и температурными
деформациями бетона устраивают постоянные температурно-усадочные,
разбивающие плотину на отдельные конструктивные секции (рис. 5.5).
Эти швы делают плоскими, вертикальными и всегда поперек плотины
через каждые 10-20 м. Ширина швов, как правило, 5-10 мм. С тем чтобы
предотвратить фильтрацию воды через эти швы, их уплотняют. Конструкция
некоторых применяемыx в настоящее время уплотнений показана на рис.
5.6, а схемы швов в целом на рис. 5.7.
|
|
5.5. Вид разрезки плотины с нижнего бьефа (схема).
1 - сквозной постоянный шов; 2 - горизонтальные рабочие швы; 3 - конструктивная секция.
|
|
Рис. 5.6.
Конструкция диафрагм в температурно-усадочных швах.
1 - металлический лист; 2 - резина.
|
|
|
Рис. 5.7. Примеры, деформационного шва (вид уплотнения в горизонтальном сечении).
1 - верховая грань плотины; 2 - контурное наружное уплотнение; 3 - заполнение шва; 4 - резиновая диафрагма; 5 - дрена; 6 - низовая грань плотины; 7 - асфальтовая шпонка; 8 - запасная шахта; 9 - потерна; 10 - контурное внутреннее уплотнение.
|
Особенности
конструкции плотин на мягких основаниях. От однотипных плотин на
скале плотины на мягком основании отличаются в основном конструкцией
фундаментной части и имеют более длинный подземный контур для уменьшения
вредных последствий фильтрации (рис. 5.8). Так, вместо инъекционной
завесы здесь забивают шпунты (деревянные или металлические стенки,
непроницаемые для воды), которых может быть один или, несколько
(два-три). А удлинение путей фильтрации достигается, как отмечалось
выше, устройством понура. В некоторых случаях понур играет не только
противофильтрационную роль, но и защитную, предохраняя дно верхнего
бьефа от размыва его надземным потоком, поступающим в отверстие
плотины.
|
|
Рис. 5.8. Бетонная плотина на мягком основании.
I - понур; II - шпунт; III - дренажная галерея; IV - дренажный колодец высотой 1 - 2 м; V-обратный фильтр; VI - дренаж.
|
Понуры
могут быть жесткими (из железобетона) и гибкими. Кроме того, различают
практически непроницаемые понуры специальной конструкции, например,
с асфальтовой изоляцией, и маловодопроницаемые понуры, выполненные
из глинистого грунта.
Минимальную толщину понура
из глины (рис. 5.9) в его начале принимают равной 
м, а толщину t в остальных сечениях определяют по зависимости
 ,
|
(5.5) |
где hп - потеря напора от начала подземного
контура (от верхнего бьефа) до рассматриваемого вертикального сечения.
Длина понура устанавливается при выполнении фильтрационных расчетов.
|
|
Рис. 5.9. Примеры гибких маловодопроницаемых (глинистых)
понуров (а - в).
1 - одиночная мостовая на слое песчано-гравийной подготовки
толщиной 0,15 м; 2 - двойная мостовая (на цементном растворе)
на слое подготовки; 3 - глинистый понур; 4 - бетонные плиты
размером, например, 3,0х3,0х0,5 м на гравийной подготовке
толщиной 0,15 м; 5 - битумный мат.
|
Железобетонные понуры обычно имеют смысл только
при условии, если плотина будет привязана арматурой к понуру, т.
е. понур будет анкерным. В этом случае вес воды, лежащий над понуром,
будет прижимать его к основанию, причем устойчивое плотины на сдвиг
соответственно повысится.
|
|
