        Арочные плотины сооружают исключительно на скальном основании. Как отмечалось в п. 5.1, арочная плотина представляет собой свод, упирающийся своими пятами в скальные берега. Естественно, что устойчивость такой плотины обеспечивается не силой трения Т (см. рис. 5.1), как в случае гравитационной и контрфорсной плотин, а реакциями скальных берегов.
        Со скальным основанием арочная плотина сопрягается соответствующим зубом, под которым устраивают инъекционную завесу.
        Арочные плотины представляют собой пространственную конструкцию в виде некоторой оболочки. При этом только часть силы Р (см. рис. 5.1 в) передается на берега; другая часть этой силы воспринимается скальным основанием. Распределение силы между берегами и основанием может быть в разных случаях различным.
        Основными параметрами арочной плотины (рис. 5.12) являются: а) радиус r арки (в плане) в данном горизонтальном cечении плотины; б) центральный угол 2а этого сечения; в) отношение ширины L створа плотины к ее высоте Н (L:H); г) отношение ширины b плотины понизу (в вертикальном поперечном ее сечении) к высоте плотины Н (b:Н).
        Несколько условно арочные плотины подразделяются на два типа:
        а) собственно арочные плотины или тонкие арочные плотины (рис. 5.12 а), когда

;

(5.8)

в этом случае большая часть гидростатического давления верхнего бьефа передается на берега; такие плотины до последнего времени строились обычно при ширине створа плотины

;

(5.9)

Рис. 5.12. Схема арочной плотины.
а - собственно арочная плотина (тонкая арочная плотина); б - арочно-гравитационная плотина.

б) арочно-гравитационные плотины, когда

;

(5.10)

в этом случае большая часть гидростатического давления верхнего бьефа передается на скальное основание плотины; такие плотины до последнего времени строились при ширине створа плотины, удовлетворяющей условию

(5.11)

Только в исключительных случаях размеры b и L выходили за указанные выше пределы.
        По сравнению с гравитационными плотинами арочные имеют меньший объем бетонной кладки. Переходя от варианта гравитационной плотины к варианту арочной, объем бетонной кладки для заданных конкретных условий можно уменьшить примерно в 2 - 3 раза. Следует однако иметь в виду, что стоимость 1 бетона в случае арочной плотины получается на 10 - 15 % больше, чем в случае гравитационной плотины.
        В настоящее время высота арочных плотин достигает 235 м (плотина Моувазен в Швейцарии). В СССР арочные плотины были построены на Кавказе: Гергебильская высотой 70 м, Ладжанурская высотой 69 м, Шамбская высотой 49 м, Толоросская высотой 68 м и др. В настоящее время там же строятся плотив на р. Ингури высотой около 273 м и на р. Сулак - Чиркейская плотина высотой 238 м; на Енисее строится Саяно-Шушенская плотина высотой 242 м.
        Рассматривая примеры построенных плотин, можно видеть, что с течением времени область применения плотин арочного типа расширяется: они строятся все большей высоты и перекрывают створы большей ширины.
        В настоящее время арочные плотины сооружаются из бетона (весьма редко из железобетона). Бетон для возведения арочных плотин применяют более высокой марки, чем в случае гравитационных плотин.
        Для расчета арочной плотины, заключающегося в определенной толщины оболочки на разных уровнях, предложено несколько методов, но ни один из них не может быть признан вполне удовлетворительным, так как простые методы, например с использованием котельной формулы, крайне приблизительны, а более точные (например, многоконсольный метод) исключительно трудоемки. Поэтому в настоящее время при проектировании арочных плотин начали широко пользоваться исследованиями на модели выполненных из хрупкого (гипс, бетон), упругого (резина, пластмассы) или оптически активного материалов.

ВЕРНУТЬСЯ

НА ГЛАВНУЮ

В НАЧАЛО

ДАЛЕЕ