Действующий
9.42 Устройство горизонтального дренажа, выполняемого из крупнозернистого материала (щебня, гравия), геотекстильных материалов, пористого бетона и т.п., защищенных от заиления обратным фильтром, следует предусматривать: для плотин на глинистых грунтах основания, а также на песчаных грунтах в случаях, когда для обеспечения устойчивости плотин недостаточно устройства понура или вертикальной противофильтрационной преграды; под водобоем, рисбермой, плитами крепления откосов, особенно в зонах пульсационного и волнового воздействий, при наличии в основании плотины размываемых грунтов.
Толщину слоя горизонтального дренажа следует назначать с учетом конструктивных особенностей плотины и производственных условий, но не менее 20 см.
9.44 Отвод воды из горизонтального дренажа следует предусматривать в дренах водобоя или посредством дренажной системы, проходящей через тело плотины, сопрягающий или раздельный устой, в нижний бьеф. Выходные отверстия дренажной системы следует предусматривать в местах со спокойным режимом потока и располагать ниже минимального уровня нижнего бьефа.
9.45 Расчеты плотин на нескальных основаниях на прочность и устойчивость следует производить в соответствии с указаниями раздела 8 и настоящего раздела.
9.46 При раздельном возведении быков, устоев и фундаментной плиты плотины на основании из песчаных грунтов реакция основания полностью возведенного сооружения должна определяться путем суммирования эпюры контактных напряжений для строительного периода под каждым элементом сооружения и эпюры напряжений, полученной от нагрузок, прикладываемых к сооружению после его омоноличивания.
Для основания плотины из глинистых грунтов контактные напряжения следует определять с учетом перераспределения их во времени.
9.47 Секции плотин I и II классов следует рассчитывать на общую прочность как пространственные конструкции совместно с упругим основанием методами теории упругости с учетом перераспределения усилий вследствие трещинообразования в сооружении и деформаций в грунтах основания.
Предварительные расчеты прочности плотин I и II, а плотин III и IV классов во всех случаях допускается производить, рассматривая их статическую работу раздельно в поперечном (вдоль потока) и в продольном (поперек потока) направлениях в соответствии с требованиями 9.49 и 9.50.
9.48 В случаях, когда схема расчета плотины на общую прочность не учитывает особенности работы отдельных элементов (фундаментная плита, быки, водослив и др.) и приложения к ним местных нагрузок, указанные элементы следует дополнительно рассчитывать на местную прочность. Расчетные усилия, напряжения и количество арматуры в различных сечениях плотины следует определять с учетом результатов расчетов как общей прочности секции плотины, так и местной прочности отдельных элементов.
9.50 Распределение полной горизонтальной сдвигающей силы между анкерным понуром и плотиной независимо от вида грунта основания надлежит определять с учетом упругой деформации грунта в их основании и растяжения арматуры понура. При этом на протяжении всей длины понура должно отсутствовать состояние предельного равновесия, т.е. должно соблюдаться условие
- соответственно расчетные значения угла внутреннего трения, град, и удельного сцепления грунта основания, МПа.
9.51 Горизонтальную силу, воспринимаемую понуром, следует учитывать при проверке устойчивости плотины на сдвиг при определения расчетного значения обобщенной силы предельного сопротивления сдвигу.
Плотина с анкерным понуром должна проектироваться таким образом, чтобы коэффициент запаса устойчивости плотины на сдвиг без учета усилия, воспринимаемого понуром, был не менее 1,0.
10.1 Конструирование гравитационных плотин и их элементов на скальных основаниях рекомендуется выполнять в соответствии с требованиями раздела 7 и указаниями настоящего раздела.
10.2 Исходный поперечный профиль гравитационной плотины должен иметь форму треугольника с вершиной на отметке нормального подпорного уровня воды.
10.3 При проектировании гравитационных плотин на скальных основаниях (рисунок 9) следует рассматривать техническую возможность и экономическую целесообразность применения наряду с массивными плотинами гравитационных плотин с расширенными швами (рисунок 1, б, в) и с продольной полостью у основания.
Для массивных гравитационных плотин следует рассматривать возможность применения для внутренних зон малоцементного жесткого бетона, в том числе бетона, уплотняемого укаткой. Водонепроницаемость и долговечность такой плотины обеспечивается укладкой со стороны верхнего бьефа слоя из вибрированного бетона. Со стороны нижнего бьефа зона малоцементного жесткого бетона защищается слоем из вибрированного бетона или путем установки сборных бетонных блоков специальной формы.
10.4 Для створов, в которых (где - ширина ущелья по хорде на уровне гребня плотины, h - высота плотины), следует рассматривать целесообразность применения наряду с плотинами с постоянными температурными швами (разрезные плотины) плотин с частично или полностью омоноличенными поперечными температурными швами или без швов (неразрезные плотины).
облегчение верхней части сооружений за счет применения оголовков облегченного типа (коробчатого, контрфорсного и т.п.);
использование топографии створа для устройства клиновой ("токтогульской") разрезки сооружения на секции;
Рекомендуется рассматривать возможность применения обжатия зоны напорной грани предварительно напряженными анкерами.
10.6 Для снижения фильтрационного противодавления в основании гравитационных плотин должно предусматриваться устройство дренажа основания.
10.7 В тех случаях, когда основание плотины сложено грунтами со средним коэффициентом фильтрации м/сут, в составе подземного контура плотины должны предусматриваться противофильтрационные устройства (цементационная завеса, понур) и дренаж. При этом расстояние от напорной грани плотины до оси цементационной завесы должно быть, как правило, (0,10-0,25)b (где b - ширина подошвы плотины), если подземный контур плотины состоит только из цементационной завесы и дренажа.
Расстояние между дренажными и цементационными скважинами должно быть больше радиуса цементации и не менее 4 м.
С целью улучшения напряженного состояния приконтактной зоны плотины и основания рекомендуется рассматривать целесообразность устройства выносной цементационной завесы, короткого бетонного понура. Сопряжение понура с напорной гранью плотины следует осуществлять в соответствии с 9.33.
В тех случаях, когда грунты, слагающие основание плотины, водонепроницаемы или слабоводопроницаемы ( м/сут), рекомендуется рассмотреть целесообразность отказа от цементационной завесы. Решение об отказе от устройства цементационной завесы и, в таком случае, месте размещения дренажа основания должно обосновываться фильтрационными исследованиями.
Относительная ширина створа | Высота плотины, м | Схема сопряжения бьефов |
| До 40 | Донный гидравлический прыжокНезатопленный поверхностный прыжок* | |
| Св. 40 | Отброс струй носками-трамплинами | |
| Любая | Донный гидравлический прыжок | |
| * Сопряжение бьефов с помощью незатопленного поверхностного прыжка для плотин высотой более 40 м допускается при гидравлическом обосновании | ||
10.8 Глубину заделки крупных разрывных нарушений в скальном основании следует определять по результатам расчетов напряженного состояния плотины совместно с неоднородным основанием из условия обеспечения прочности и устойчивости гравитационной бетонной плотины.
10.9 Проектирование гравитационных плотин на основаниях из полускальных грунтов выполняется так же, как плотин на основании из скальных грунтов; в расчетах таких плотин должны использоваться соответствующие характеристики полускальных грунтов.
10.10 Основные схемы сопряжения бьефов водосбросных гравитационных плотин всех классов в зависимости от высоты сооружения и ширины створа принимаются по таблице 9.
10.11 Конструктивное оформление водосбросов в виде поверхностных (водосливов) или глубинных должно приниматься с учетом способа сопряжения бьефов и в зависимости от условий пропуска расходов воды, а также льда и плавающих тел. Способ сопряжения бьефов за водосбросными гравитационными плотинами: отбросом струи носками-трамплинами, донным или поверхностным гидравлическим прыжком принимается в зависимости от высоты сооружения, ширины створа, общего и удельного сбросного расхода, диапазона колебаний уровня нижнего бьефа, компоновки гидроузла и размеров русловой или приплотинной гидроэлектростанции, судоходных или других сооружений, характеристик грунтов дна и берегов в русле нижнего бьефа.
10.12 При сопряжении бьефов донным гидравлическим прыжком в качестве гасителей энергии надлежит принимать водобойные колодцы, водобойные стенки, при необходимости в сочетании с установленными на водобое гасителями. При скорости потока в сжатом сечении более 25-30 м/с следует предусматривать аэрацию придонной зоны потока и покрытие дна водобойного колодца бетонами с повышенной кавитационной стойкостью.