Плотины с диафрагмами

Асфальтобетонные диафрагмы подразделяются:

· по конструкции: на вертикальные, наклонные, переменного наклона и зигзагообразные, в зависимости от расположения в теле плотины (рис. 10.2.1);

· по способу выполнения – на сборные и монолитные.

Рис. 10.2.1. Типы асфальтовых диафрагм в грунтовых плотинах

а — вертикальная; б — наклонная; в — пе­ременного наклона; г — зигзагообразная; 1 — диафрагма; 2 — переходный слой; 3 — тело плотины.

Толщина диафрагмы определяется расчетом в зависимости от высоты и деформационных характеристик упорной низовой призмы (осадок). Предварительно у гребня плотины толщину диафрагмы рекомендуется применять равной 30-40 см с увеличением к основанию на 0,005-0,008 высоты Н. Конструктивно, как правило, диафрагма состоит из трех частей – переходного слоя со стороны верхнего бьефа, асфальтобетонного слоя в центре и переходного слоя со стороны нижнего бьефа.

Переходные слои служат для равномерной передачи давления от тела плотины на асфальт диафрагмы и для предотвращения выдавливания материала диафрагмы в тело плотины. Они выполняются из песчаных, щебенистых или гравелистых грунтов. Толщина переходных слоев принимается не менее толщины диафрагмы и увязывается с шириной применяемых уплотняющих машин.

Монолитные асфальтобетонные диафрагмы грунтовых плотин и дамб возводятся одновременно с возведением грунтового тела ярусами. Для диафрагм применяются как уплотняемые, так и литые смеси с начальной температурой при укладке не ниже 150°С.

Диафрагма из уплотняемого асфальтобетона возводится с помощью специально для этого предназначенного асфальтоукладчика (рис. 10.2.2.). При этом при укладке слоя одновременно должна осуществляться присыпка его с двух сторон грунтом переходных зон. Вслед за этим осуществляется одновременное уплотнение асфальтобетона и переходных слоев.

Pиc. 10.2.2. Схема асфальтоукладчика ядра плотины из уплотняемого асфалътобетона.

А) вид с боку, Б) вид сверху

1 – боковые перегородки, 2 – носовая часть, 3 – отвал, 4 – бункер, 5 – виброплита, 6 – ходовая часть.

Диафрагмы из литого самоуплотняющегося асфальтобетона могут выполняться следующими способами:

· заливкой литой асфальтобетонной смеси в траншею;

· заливкой смеси в разборно-переставную опалубку;

· заливкой смеси в скользящую опалубку.

При заливке в траншею последовательность работ следующая: сначала поверх выполненного яруса диафрагмы послойно насыпается грунт переходной зоны с уплотнением. Затем в нем над прежним слоем диафрагмы разрабатывается траншея равная толщине слоя с помощью одноковшового экскаватора, в которую и заливается очередной слой асфальтобетона. Высота ярусов заливки может составить 1,5 м.

При применении способа с использованием разборно-переставной опалубки последовательность работ следующая (рис. 10.2.3.):

· очищается поверхность асфальтобетона нижнего яруса;

· устанавливается опалубка блока (секция);

· осуществляется укладка асфальтобетонной смеси в отдельные блоки;

· демонтируется опалубка после охлаждения асфальтобетона;

· проверяется качество и составляется акт на скрытые работы;

· отсыпается и уплотняется грунт переходных зон с обеих сторон.

Рис. 10.2.3. Технологическая последовательность возведения ярусов монолит­ной диафрагмы из литого асфальтобетона

/ — очистка поверхности нижнего яруса; // — установка опалубки; /// — перегрузка горячей асфальтобетонной смеси из автосамосвала в бадью; IV — заливка смеси в ярус; V — охлаждение асфальтобетона; VI — разборка опалубки; VII — засыпка яруса грунтом; VIII — уплотнение грунта; 1 — грунт переходных зон; 2 — нижний ярус; 3 — асфальтобетонная смесь; 4 — разборно-переставная опалубка; 5 — бадья с секторным винтовым затвором

Рекомендуемая высота блока определяется возможностями уплотнения грунта переходных зон, но не менее минимальной толщины слоя, достаточного для самоуплотнения асфальтобетона. Температура асфальтобетонной смеси должна быть не ниже 140°С. Остывание – до температуры не выше 40°С. Время охлаждения может составлять до 1 суток зимой и 3 суток летом.

Контроль качества производства работ состоит из трех этапов: входного, операционного и приемочного.

На всех этапах производятся необходимые испытания в строительной лаборатории, а на сооружении необходимые геодезические съемки.

В отечественной практике наиболее высокой плотиной с асфольтобетонной диафрагмой является плотина Ирганайской ГЭС (рис. 10.2.4). Строится плотина Богучанской ГЭС. Та и другая плотины возводятся с применением литого асфальтобетона.

Рис 10.2.4 Плотина Ирганайской ГЭС с асфальтобетонной диафрагмой.

1- асфальтобетонная диафрагма, 2-переходная зона, 3- упорные призмы, 4- галерея, 5-плотина первой очереди, 6- стенка в грунте, 7- цементационная завеса, 8-аллювиальные отложения, 9- скала

2-

В заграничной практике наиболее распространенно применение жесткого уплотняемого асфальтобетона, укладываемого с помощью специального асфальтобетоноукладочного комплекса (Рис. 10.2.2.). Этот комплекс предусматривает одновременную укладку асфальтобетона и переходных слоев с необходимым их уплотнением.

Среди специалистов нет единого мнения о преимуществах литого асфальтобетона или жесткого уплотняемого асфальтобетона. Опыт укладки литого асфальтобетона на строительстве Ирганайской ГЭС оказался положительным, а на строительстве Богучанской ГЭС в суровых климатических условиях выявились ряд недостатков, являющихся, в основном, следствием серьезных нарушений технологии. Это ещё раз подтверждает необходимость неукоснительного точного соблюдения технологии выполнения всех элементов.

В принципе, каждый из рассмотренных методов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому применение того или иного типа асфальтобетона должно быть итогом проектных проработок с учетом конкретных условий строительства.