Основные характеристики грунтов тела плотины, необходимые

Для проектирования

Основные характеристики грунтов тела плотины, которые необходимо определять и использовать при проектировании:

- гранулометрический состав;

- объемный и удельный веса;

- пористость и влажность грунта с ненарушенной структурой (в карьере);

- компрессионные свойства, характеризующие сжимаемость грунта (необ­ходимо для насыпных укатываемых плотин);

- угол внутреннего трения и сцепление;

- коэффициент фильтрации (целесообразно определять коэффициент фильтрации в условиях грунта, уплотненного или преобразованного намывом до состояния, которое он будет иметь в будущей плотине);

- пределы консистенции для связных грунтов;

- высота капиллярного поднятия воды (в грунте, уплотненном до заданной степени);

- содержание водорастворимых и органических примесей в грунте.
Последние три характеристики необходимы для плотин среднего и большого напора, в остальных случаях они необязательны.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН

Общие положения

Земляная плотина, правильно сконструированная и построенная, должна удовлетворять следующим условиям:

• плотина и ее основание должны быть устойчивы при всех возможных условиях их работы;

• фильтрация воды через тело плотины и ее основание не должна вести к значительным потерям воды из подпертого бьефа (водохранилища) и не долж­на вызывать внутренний размыв грунта плотины (суффозию) или разрушение грунта при выходе фильтрационного потока в нижний бьеф;

• водопропускные устройства в гидроузле и высота гребня плотины над самым высоким горизонтом воды в подпертом бьефе должны при всех услови­ях гарантировать плотину от перелива воды через ее гребень;

• тело плотины должно быть защищено от вредного на него воздействия климатических и иных факторов;

• сооружение должно быть максимально экономичным.
Устойчивость плотины достигается правильным выбором материалов и

рациональным распределением их в теле плотины, а также назначением соот­ветствующих размеров профиля (ширина, откосы) с учетом качества основа­ния. При выполнении тела плотины из различных материалов надо стремиться укладывать наиболее прочный и устойчивый грунт к откосам. С этой точки зрения тип плотины, в котором откосы выполнены из пористого крупнозерни­стого грунта с большим углом трения, один из лучших (рисунок 6в).

Во избежание нежелательных и опасных проявлений фильтрации необ­ходимо:

- обеспечить достаточную водонепроницаемость плотины;

- избегать всего, что может облегчить фильтрацию в отдельных местах и увеличить ее скорость: неравномерной плотности тела плотины и образования водопроницаемых прослоек, устройства в теле плотины водосбросных труб, галерей и пр.; особо тщательно следует уплотнять грунт в примыкании плоти­ны к стенкам водосбросов и других сооружений гидроузла; в некоторых случа­ях необходимо предусматривать меры борьбы с землеройными животными (каменные крепления, диафрагмы);

- не допускать выхода (высачивания) фильтрационных вод на откос, для чего применять в соответствующих случаях дренажные устройства;

- принимать все меры к снижению депрессионной поверхности фильтра­ционных вод в плотине для увеличения устойчивости откосов плотины (распо­лагать водонепроницаемые грунты или устройства ближе к напорному откосу, применять дренаж тела плотины и пр.).