Фильтрационные расчеты плотин

8.19 Расчеты общей фильтрационной прочности грунтов основания следует производить при осредненных градиентах напора в расчетной области фильтрации в соответствии с СП 23.13330.

8.20 Расчеты местной прочности противофильтрационных элементов плотин (понура, зубьев, инъекционной завесы) и грунта основания следует производить в соответствии с СП 23.13330 при критических градиентах напора:

на участке выхода фильтрационного потока в нижний бьеф и в дренажные устройства;

на границе неоднородных грунтов;

в местах расположения крупных трещин;

на границе мерзлых и талых пород (в основании и берегах);

на участках расположения островной мерзлоты.

8.21 Проверку отсутствия высачивания подземных вод на склоны и подтопления окружающей сооружение территории следует производить посредством сопоставления расчетных и допустимых уровней депрессионной поверхности фильтрационного потока.

8.22 Фильтрационные расчеты тела плотины и основания допускается в большинстве случаев выполнять, считая фильтрацию подчиняющейся линейному закону и режим ее установившимся. При быстро изменяющихся уровнях воды в бьефах расчеты следует выполнять при неустановившемся режиме фильтрации. При расчетах фильтрации в трещиноватых бортах и основаниях необходимо рассматривать возможность возникновения турбулентной фильтрации.

8.23 Характеристики фильтрационного потока (уровни, давления, градиенты напора, расходы) для плотин I, II и III классов надлежит определять расчетом. При этом допускается принимать задачу:

для русловых участков плотины - двумерной в вертикальных разрезах;

для береговых участков - двумерной в плане и в вертикальных разрезах по линиям тока.

Для плотин IV класса и при предварительных расчетах плотин I, II и III классов характеристики фильтрационного потока допускается определять приближенными аналитическими методами (коэффициентов сопротивлений, фрагментов и др.).

8.24 При определении характеристик фильтрационного потока необходимо учитывать влияние:

дренажных и противофильтрационных устройств;

полостей и расширенных швов на контакте с основанием и потерн в теле плотины;

водопроницаемости бетона и строительных швов;

напряженно-деформированного состояния основания и тела плотины;

температуры подземных вод и их минерализации;

температурного режима основания и его прогноза и изменения фильтрационных характеристик грунтов во времени.

Гидравлические расчеты и исследования плотин

8.25 Гидравлические расчеты и исследования водопропускных (водосбросных, водовыпускных и водоспускных) сооружений выполняются для условий пропуска строительных и эксплуатационных расходов с целью:

определения пропускной способности;

обоснования рациональных очертаний, размеров и конструкций водопроводящих трактов и их механического оборудования;

установления режимов течения при различных расходах, уровнях верхнего и нижнего бьефов и открытиях затворов;

обоснования способов сопряжения бьефов и гашения энергии;

обоснования способов борьбы со сбойностью течения в нижнем бьефе;

определения гидродинамических нагрузок и воздействий на элементы трактов и механического оборудования;

обоснования способов пропуска льда, шуги, сора и других плавающих тел;

прогноза местных и общих деформаций русел в бьефах (включая заиление и занесение водохранилищ) и их влияния на изменение зависимости уровней воды от расходов;

разработки мероприятий по защите от опасного развития местных намывов, кавитации и кавитационной эрозии и, в необходимых случаях, мероприятий по борьбе с ними;

обоснования рациональных схем маневрирования затворами;

обоснования способов пропуска наносов;

разработки мероприятий по защите сооружений и оборудования от абразивного износа.

8.26 Гидравлические расчеты и исследования надлежит проводить на основной и поверочные расчетные случаи, устанавливаемые согласно СП 58.13330.

Другие расчетные случаи могут быть приняты при надлежащем обосновании.

8.27 Для обоснования технических решений, принимаемых при проектировании водопропускных устройств плотин I и II классов, в дополнение к расчетам следует проводить гидравлические исследования с использованием физических моделей.

9 Бетонные и железобетонные плотины на нескальных основаниях Конструирование плотин и их элементов

9.1 Конструирование водосбросных бетонных и железобетонных плотин и их элементов на нескальных основаниях следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 6 и указаниями настоящего раздела.

9.2 В водосбросных бетонных и железобетонных плотинах на нескальных основаниях надлежит различать следующие основные элементы (рисунок 8):

фундаментные плиты;

быки и устои;

водосливы и глубинные (донные) водосбросы;

деформационные швы и их уплотнения;

водобой, рисберма, переходное крепление;

противофильтрационные устройства (понур, шпунты, буробетонные сваи и стенки, зубья, противофильтрационные завесы);

дренажные устройства.

9.3 Водосбросные бетонные и железобетонные плотины на нескальных основаниях разбиваются температурно-осадочными швами на секции. Длина секций зависит от вида грунтов основания, его однородности и определяется на основании технико-экономического сопоставления вариантов.

Температурно-осадочные швы устраиваются, как правило, по оси быков.