Общие сведения о каменнонабросных плотинах
Плотины, тело которых выполнено из камня (рваного, колотого, булыжника), уложенного в виде наброски (отсыпки), называют каменнонабросными.
Каменнонабросные плотины имеют повышенную водопроницаемость. Для уменьшения потерь воды применяют различного рода противофильтрационные устройства.
По конструкции поперечного профиля и применяемых противофильтраци- онных устройств каменнонабросные плотины подразделяют на плотины с экраном из негрунтового материала, с диафрагмой, с верховой бетонной стенкой и полунабросные (рис. 5.36). Последние два типа не находят широкого применения и могут быть использованы только в отдельных случаях, при достаточном обосновании.
Каменнонабросная плотина с бетонным зубом и экраном приведена на рисунке 5.37.
Эти плотины, как правило, возводят на скальных основаниях.
Возведение таких плотин ограничивается географическими районами, где камень является местным материалом, а карьерная разработка и перемещение его не встречают затруднений.
К преимуществам каменнонабросных плотин можно отнести: возможность возведения на скальных и не- скалъных основаниях; высокую проницаемость отсыпки из камня, которая является хорошим дренажем, что исключает появление противодавления; возможность выполнения работ по отсыпке камня вне зависимости от погодных условий (отрицательные температуры, продолжительные дожди); возведение плотин любой высоты; отсутствие значительных затрат на эксплуатацию плотин; использование камня из полезных выемок.
Недостатки каменнонабросных плотин: наброска из камня дает значительные осадки; возведение водосбросных сооружений осуществляется за пределами контура плотины.
Камень, укладываемый в тело плотины, должен отвечать условиям обеспечения устойчивости и долговечности плотины и ее частей при минимальных затратах. Пригодность камня оценивается его физико-механическими показателями — плотностью, пористостью в отсыпке, углом внутреннего трения, морозостойкостью, размягчением и гранулометрическим составом.
Источник получения камня — карьеры скальных массивов и полезные выемки. Камни в тело плотины отсыпают без сортировки (по типу горной массы). Крупность камня не ограничивается и зависит от способа разработки в карьере, транспортных и погрузочных механизмов. При отсыпке камня с послойной укладкой (уплотнением) крупность камня не должна быть больше 0,5 толщины отсыпаемого слоя.
Показатели камня, применяемого в плотинах I и II классов высотой более 50 м, рекомендуется уточнять исследованиями на опытных насыпях, а для плотин высотой более 100 м такие исследования обязательны.
В зонах, имеющих повышенные напряжения, следует укладывать более прочные камни, ближе к откосам отсыпать наиболее крупные, причем они должны отвечать условиям повышенной морозостойкости. На нескальных основаниях по подошве плотины следует выполнять переходные слои: вначале отсыпать более мелкие, затем более крупные фракции.
Слабые выветрелые породы в составе каменной отсыпки допускают только в количестве, не снижающем прочностные характеристики и не увеличивающем деформативность каменной отсыпки.