Части каменнонабросных плотин и противофильтрационные устройства в их основании
При наличии проезда через плотину ее гребень выполняют как дорогу в насыпи. Ширину гребня назначают с учетом категории дороги. Отметку гребня определяют по формуле (5.3).
С обеих сторон гребня плотины устраивают ограждения (см. рис. 5.8). Применение парапета со стороны водохранилища уменьшает высоту плотины. Под дорогой укладывают переходные слои по типу обратных фильтров толщиной 0,2...0,5 м для недопущения просыпания грунтов, используемых в конструкции дороги.
Заложение низового откоса определяется углом естественного откоса, который находится в пределах 32...40° (т, = 1,2...1,6). Верховой откос, примыкающий к подэкрановой кладке, из условия устойчивости будет иметь то же заложение, что и низовой. Применение подэкрановой кладки из штучных камней с перевязкой швов позволяет принять этот откос более крутым; известны примеры, когда он выполнен вертикальным. При применении вместо подэкрановой кладки крупнообломочных грунтов, у которых угол естественного откоса равен 20...30°, верховой откос каменной отсыпки будет более пологим.
По верховому откосу наброски укладывают подэкрановую кладку как переходный слой к негрунтовому экрану. Ее выполняют из крупных постелистых камней с перевязкой швов. Подэкрановая кладка имеет переменную толщину — у гребня не менее 1 м, а у основания — 0,05.,.0,08 высоты плотины. Она трудоемка для выполнения, поэтому вместо нее применяют отсыпку из крупнообломочных грунтов, уплотненную виброукладкой.
Экраны выполняют из бетона, железобетона, дерева, металла и полимерных пленок.
Железобетонные экраны делают двух типов: полужесткие (однослойные) и гибкие (многослойные), слоистой конструкции, разрезанные вертикальными и горизонтальными швами (рис. 5.38). Для лучшего скольжения между собой плиты покрывают горячим битумом. Плиты связывают анкерами, заделанными в подэкрановую кладку.
Асфальтобетонные экраны выполняют без швов. Они представляют монолитное покрытие из одного или нескольких слоев асфальтобитума, толшина их колеблется от 8... 10 до 30 см. Находят применение и экраны из синтетических пленок.
Металлические и деревянные экраны применяют относительно редко, хотя они и имеют преимущества перед другими экранами — легко деформируются, следуя за осадкой каменной отсыпки, практически водонепроницаемы, быстро возводятся.
Сопряжение между экраном и завесой (рис. 5.39) выполняют при помощи переходного элемента — бетонного зуба, стенки или бетонной плиты, заглубленных в основание. Нередко в пределах зуба выполняют галерею, из которой бурят скважины для цементации.
Схема разбивки цементационных штолен и скважин в основании плотины приведена на рисунке 5.40. Уплотнением каменной наброски можно увеличить плотность, уменьшить коэффициент фильтрации, снизить осадки плотин и получить более крутые откосы в профиле плотины. Уплотнение достигается струей воды из гидромониторов, применением грунтоуплотняющих машин, заполнением пор наброски песком или песчано-гравийной смесью.
Плотность каменной наброски с замывом мелких фракций грунта достигает 1,8 т/м3, крупнообломочных грунтов (гравийно-галечниковых) — 2,2 т/м3, а в отдельных случаях и 2.35...2.37 т/м3.
Камни отсыпают пионерным способом (под откос) ярусами высотой до 10...20 м. Увеличение высоты отсыпки ведет к сегрегации непостоянной плотности отсыпи по сечению.