Назначение основных размеров профиля плотины

Форма профиля плотины - обычно неравнобокая трапеция, стороны ко­торой, т.е. откосы, прямолинейны или представляют собой ломаные линии, уполаживающиеся книзу (рисунок 13).

Уклоны и форма откосов плотины назначаются в зависимости от высоты ее и рода грунта, из которого они выполнены, от свойств основания и фильтра­ционных условий. В современной практике откосы подвергаются статическому расчету, обязательному для проектов плотин высотой более 25-30м при всех видах оснований, а при основаниях слабых - для плотин высотой более 10 м. Для предварительной ориентировки можно пользоваться заимствованными из практики плотиностроения данными табл.1 в примерных величинах откосов однородных плотин из песчано-глинистого грунта при плотных грунтах осно­ваний.

Таблица 1 - Примерные откосы земляных плотин

 

 

Высота плотины, м	Верховой откос [*]	Низовой откос т2
без дренажа	с дренажом
5-10	2,5	2,0	1,5-2,0
11-15	2,75-3,0	2,5	2,0-2,25
15-20	3,0-3,25	2,5-2,75	2,25-2,5
20-30	3,25-3,5	2,75-3,0	2,5-2,75

Верховой откос делается обычно более пологим, что объясняется тем, что он насыщен водой почти на всю высоту и устраивается обычно из водоне­проницаемого суглинистого или глинистого грунта. Пологость откосов вообще должна возрастать с увеличением высоты плотины, но в этом случае переходят к ломаному очертанию откосов, увеличивая пологость их книзу. В производст­венном отношении такое очертание усложняет работы, но дает экономию в объеме тела плотины.

Рисунок 13 - Схема профиля плотины с переменной крутизной откосов

 

Нередко на откосах плотин высотой более 20 м (в частности в местах пе­релома уклона откосов) устраивают горизонтальные площадки - бермы(нем. Berme), имеющие назначение уменьшить средний уклон откоса, служить упо­ром для вышележащей части откоса или одежды последнего, безопасно отво­дить поступающие сверху ливневые и дождевые воды и, наконец, облегчать производство ремонта одежды откосов и осмотр ее в период эксплуатации пло­тины. Обычно бермы располагают не чаще чем через 9-15 м по высоте, а в не­высоких плотинах вообще не устраивают.

Ширина берм обычно 1,5-2 м, но достигает и 6 м; наружный край бермы делается выше внутреннего во избежание перелива дождевой воды на нижеле­жащую часть откоса. Для отвода воды у внутреннего края бермы устраивают кювет, по которому собранная бермой вода отводится или в систему дренажа плотины или к сборным лоткам на откосах берегов (рисунок 14).

Рисунок 14 - Схема устройства бермы на низовом откосе

Гребень плотины предназначается для сообщения по плотине. В зависи­мости от этого назначают и ширину его, руководствуясь нормами для проекти­рования дорог и мостов и ожидаемым характером движения по плотине. Ми­нимальная ширина гребня обычно 3-4 м, при двустороннем движении по пло­тине - 6-8 м и более. В крупных современных плотинах ширина гребня дости­гает 10-12 м и более.

Возвышение гребня над горизонтом воды верхнего бьефа принимается в зависимости от высоты ожидаемой волны и высоты ее вкатывания по откосу; определяется согласно п.4 настоящего раздела. Обычно возвышение гребня принимается равным не менее 2-2,5 м, а в ответственных больших плотинах до 3-5 м и более.