Крепление откосов земляных плотин

Неукрепленные откосы плотин вследствие силовых воздействий деформируются и разрушаются, в результате чего может потерять устойчивость и сама плотина. Для предупреждения разрушений откосы укрепляют тем или иным покрытием.

Основные силовые воздействия, воспринимаемые верховым откосом, следующие:

- продольные течения воды вдоль откоса;

- движение воды по откосу плотины, вызванное накатом и скатом ветровой волны;

- движение воды в швах и зазорах между элементами покрытия и течение воды по стыку покрытия с грунтом, являющееся результатом вкатывания волны на откос;

- удары волн при их разрушении на откосе во время ветрового или судоходного волнобоя;

- противодавление на водонепроницаемое покрытие, направленное нормально к его тыловой поверхности, и взвешивающая сила при погружении покрытия в воду;

- удары плавающих тел и льда об откос при ветровом нагоне;

- статическое давление льда на откос в период ледостава в связи с изменением температуры воздуха, а также вырывающее действие льда при его примерзании к покрытию в момент изменения уровня воды в водохранилище.

Рассматривая действующие силы на откос плотины, из числа их можно выделить те, которые являются определяющими, принять их за расчетные, и по ним найти размеры покрытия.

Такими силами при расчетах покрытий верхового откоса являются удар ветровых волн и противодавление вследствие наката волны после разрушения  на откосе.

Другие воздействия, как, например, продольные течения воды вдоль откоса, ударное воздействие льда, не являются расчетными, так как они всегда меньше основных.

Воздействия, проявляющиеся в результате движения воды в швах и зазорах покрытия, а также течение воды по стыку грунта с покрытием, воспринимаются фильтровой подготовкой и не оказывают решающего влияния на размеры покрытия. А в сплошном железобетонном покрытии с закрытыми швами этой причины и совсем нет.

Сила статического давления льда, достаточно большая по величине, может, быть сведена на нет, если в период ледостава у плотины поддерживается незамерзающая майна.

Долговечность работы земляных откосных сооружений прежде всего зависит от соответствия типа покрытия оказываемым на него силовым воздействиям.. Опыт эксплуатации земляных плотин с покрытиями откосов показывает, что там, где эти условия выдержаны, покрытие долго сохраняется без ремонта. В противном случае оно быстро разрушается. Исправление покрытия при повторении той же конструкции снова приводит, к деформации откоса.

Устойчивость земляных откосных сооружений обеспечивается при покрытиях, размеры которых соответствуют расчетным условиям. Кроме того, должна соблюдаться правильная технология производства работ, соответствующая типу покрытия. Необходимо, чтобы конструкция крепления откосов была простой и экономичной и вместе с тем допускала максимальную механизацию работ при ее выполнении.

В земляных плотинах крепится как верховой, так и низовой откос, однако степень силовых воздействий для них различна, в соответствии с чем и характер крепления разный.

Если в нижнем бьефе земляной плотины есть вода, крепление низового откоса в пределах возможных колебаний уровня делают таким же, как и на верховом откосе, так как характер силовых воздействий в этом случае одинаков для обоих откосов.

Верховой откос подвержен многочисленным воздействиям, которые могут проявляться каждый в отдельности или в различных сочетаниях.
Практика гидротехнического строительства выработала значительное количество типов и конструкций креплений верховых откосов. Применение того или иного вида покрытия зависит прежде всего от интенсивности волнового воздействия, как основного фактора устойчивости самой плотины.

Для покрытия откосов земляных плотин пригодны любые строительные материалы, достаточно прочные и не деформируемые под расчетными силовыми воздействиями. Учитывая, что затраты на покрытие откосов составляют значительную долю общих затрат, следует использовать более дешевые местные материалы.

Для крепления откосов наибольшее распространение получили каменный материал, армированный бетон, железобетон и за последнее время асфальтобетон; другие материалы (дерево, кирпич, металл) употребляются редко. Для небольших не ответственных плотин находит применение биологическое крепление, а в некоторых случаях как временная мера - хворостяное крепление.

При строительстве земляных плотин покрытия верховых откосов бывают следующими:

1) из штучных каменных материалов;

2) монолитные из армированного бетона и железобетона;

3) из сборных железобетонных элементов;

4) асфальтобетонные;

5) биологическое;

6) хворостяное;

7) прочие покрытия.

Последнее обновление 07.07.12 23:36