Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

—плотина, выполненная в основном из глинистых, песчано-глинистых, песчаных и т. п. местных грунтов. В основании земляной плотины допускаются различные грунты — от несжимаемых прочных до сильно сжимаемых малопрочных. Земляные плотины как правило, глухие — без перелива воды через ее гребень. Поперечное сечение (профиль) земляной плотины имеет трапецеидальное или близкое к нему очертание. Основные элементы земляной плотины: тело плотины, противофильтрационные устройства, ограничивающие скорость фильтрационного потока и потери воды через тело и основание плотины, дренажные устройства, принимающие фильтрационную воду в нижний бьеф, и покрытия верхового, низового откосов и гребня, предохраняющие их от разрушающего действия воли, атмосферных осадков, ветра и пр.

Основные параметры земляной плотины: максимальная высота (уклон откосов, выражается обычно отношением высоты к горизонтальной проекции откоса, например 1:3, 1 : 2,5 и т. д.), ширина по гребню, превышение гребня над. Н. П. У. и объем тела плотины. Для оценки эксплуатационного качества земляной плотины важны: положение и очертание поверхности фильтрационного потока в теле плотины (поверхность или кривая депрессии), величина фильтрационного расхода через тело и основание плотины, степень устойчивости откосов (под действием собственного веса, фильтрационной воды, сейсмич. воздействий и пр.). Для надежной работы земляной плотины необходимо, чтобы кривая депрессии была заглублена в тело плотины не менее, чем на глубину промерзания грунта в данном районе, и выклинивалась на низовом откосе под уровень нижнего бьефа либо в границах дренажных устройств; фильтрационный расход не превышал предельного значения, установленного водохозяйственными расчетами; коэфф. устойчивости откосов на сползание был больше единицы и чтобы отсутствовали фильтрационные деформации грунтов в теле плотины, а также в ее основании.

По применяемым материалам и конструкции различают 6 основных типов земляных плотин. Однородная земляная плотина (1-й тип) состоит из одного и того же грунтового материала — песка, супеси, суглинка, глины. Неоднородная земляная плотина (2-й тип) возводится из разнообразных грунтов, начиная с суглинков или глин до гравелисто-щебенистых с расположением более мелкозернистых к верховому, а крупнозернистых к низовому откосу, или мелкозернистых в центральной части, а более крупных — к откосам. 3. п. могут иметь противофильтрационные устройства в виде экрана (3-й тип) или ядра (4-й тип).

Ядро или экран делаются из естественного мелкозернистого материала (суглинка, супеси, а иногда торфа) или из искусственной смеси разных грунтов (напр., жирный суглинок и гравелисто- галечниковый грунт, супесь и жирная глина и др.). Основные части плотины — упорные призмы — выполняются из самых разнообразных крупнозернистых материалов и в частности из камня (в последнем случае плотина называется каменно- земляной).

Между ядром или экраном и призмами при резко различной крупности материалов устраиваются переходные зоны в виде обратных фильтров, состоящих из 1—3 слоев постепенно укрупняющегося к откосам материала. 3. п. могут выполняться с экраном или диафрагмой из железобетона, бетона, металла, дерева и др. материалов (5-й и 6-й типы). Экран или диафрагма (ядро) применяется, если тело плотины образуется из водопроницаемых, крупнозернистых материалов (песка, песчано-гравелистого грунта, гравия).

В основаниях земляных плотин из проницаемых грунтов располагают противофильтрационные устройства. Если водонепроницаемые грунты залегают на небольшой глубине, то всю проницаемую толщу прорезают обычно зубом, диафрагмой (шпунтом) или заглублением в основание ядра или экрана. В тех случаях, когда водонепроницаемые грунты залегают на большой глубине (больше 30—40 л), устраивают глубокую завесу инъекционным способом, нагнетая в толщу грунта цемент, битум, бентонитовые глины, жидкое стекло и др., или удлиняют путь фильтрации устройством понура.

По способу возведения земляные плотины делятся на насыпные и намывные. Насыпные плотины возводятся отсыпкой грунта слоями с уплотнением катками, трамбовками и т. п. Лучшее уплотнение при укатке достигается при определенной влажности грунтов, к-рая, в частности для связных грунтов, близка к границе раскатывания. В связи с этим грунты, подготовленные для отсыпки в 3. п., или дополнительно увлажняются или, наоборот, подсушиваются в зависимости от их естественной (карьерной) влажности. Влажность связных грунтов доводят до оптимальной обычно непосредственно в карьерах.

В СССР в последние годы испытывались и в отдельных случаях применялись способы возведения насыпных плотин без специального уплотнения — с использованием энергии взрыва и пр. В стр-ве земляных плотин широко распространен способ гидромеханизации, т. е. намыва тела плотины. Большинство намывных плотин в СССР возведено из однородного песчаного грунта (1-й тип); неск. плотин, также песчаных, имеют противофильтрационное ядро (5-й тип) или диафрагмы (6-й тип). При разнородном составе намываемого грунта в теле земляной плотины может быть образовано в процессе намыва ядро (по 4-му типу) из мельчайших малоироницаемых частиц. Особенно широко применяется способ гидромеханизации при возведении плотин на широких равнинных реках. Таким же способом построена Мингечаурская плотина на р. Куре длиной ок. 1,5 км и высотой 84 м.

Земляные плотины небольшой высоты (10—12 JM) В СССР строятся по типовым проектам. Для более высоких плотин составляются индивидуальные проекты с обосновыванием их соответствующими расчетами, лабораторными и др. исследованиями. Для проекта 3. п. обычно проводятся разносторонние инже- нерно-геологич. и гидрогеологич. исследования; изучаются грунты в намечаемых карьерах, исследуется фильтрация на моделях и на установках электрогидродина- мич. аналогий (ЭГДА); проверяются осадки плотины, устойчивость откосов, основные конструктивные формы, размеры дренажных и противофильтрационных элементов, параметры крепления верхового откоса и пр.

Основные размеры существующих 3. п. Колеблются в весьма широких пределах: высота до 170 ж, длина до десятков км, объем до десятков млн. м3 (Цимлянская плотина — 30 млн. ж3, плотина Оахи в США — 60 млн. м3), ширина по гребню 3 : 10 и более ж, уклон откосов от 1:1,5 до 1:5. При крупнозернистых грунтах и прочных основаниях назначаются более крутые откосы; при связных мало- плотных грунтах в основании уклоны откосов в отдельных случаях достигают 1 : 15 — 1 : 12. Обычно откосы в верхней части профиля делают круче, чем внизу. В высоких плотинах для упора крепления и удобства стр-ва и эксплуатации делают фермы через 10 ж по высоте и реже.

Верховой откос 3. п. крепят в зависимости от высоты волны в водохранилище и материала тела плотины. При мелкозернистом материале тела плотины и высоких волнах (до 2 м и выше) крепление выполняют б. ч. из каменной наброски или бетонных армированных плит размером до 10x10 м и более. Плиты связываются между собой арматурой. Гребень крепится в зависимости от его использования (класса дороги). Низовой откос 3. п. обычно засевается травами или одерновывается; иногда-ого покрывают крупнозернистым материалом (гравий, щебень). В пределах колебания уровня воды в нижнем бьефе низовой откос укрепляется аналогично верховому.

Дренаж земляных плотин обычно состоит из обратного фильтра и водоотводящих устройств и выполняется в виде призмы заглубленного в тело тюфяка или галереи на пойменных участках плотины. Водоотводящие устройства осуществляются в виде каменной наброски, крупного гравия или бетонных труб (см. Дренаж). Иногда, преим. в русловой части плотины, применяют наслонный дренаж; понижения кривой депрессии он практически не дает, главная цель его — защита откоса от фильтрационного вымыва грунта.

  НАСЫПЬ. Возведение насыпей из связных грунтов

  ВОДОСЛИВНАЯ ПЛОТИНА. Водосливные плотины бетонные, железобетонные ...

  Каналы и плотины

  ДАМБА. Безнапорные дамбы для защиты акватории порта от воздействия ...

  ДАМБА. Сопрягающие дамбы. Струенаправляющие дамбы. Транспортные ...

  Земляные сооружения — это группа инженерных сооружений, которые ...

  ДРЕНАЖ в гидросооружениях в плотинах, зданиях гидроэлектростанций ...

  ПЛОТИНА. Бетонные и железобетонные плотины. Металлические плотины ...

  Плотина — гидротехническое сооружение