Ядра и диафрагмы - раздел Домостроительство, Возросший интерес к малой гидроэнергетике в настоящее время связан с рядом факторов Ядра, Устраиваемые Из Пластичного Материала, Представляют Собой Одно Из Самых...
Ядра, устраиваемые из пластичного материала, представляют собой одно из самых распространенных водонепроницаемых устройств в земляных плотинах. Материалом для ядра могут служить глина, суглинок, глинобетон, плотно трамбуемые или укатываемые тонкими слоями.
Рисунок 26 - Плотина с ядром, опущенным до водоупора
Толщина ядра зависит от желаемого снижения кривой депрессии, но поверху она делается минимально 1-1,5 м, внизу же увеличивается в соответствии с высотой плотины h до (1/4÷1/7)h. Ядро располагается в центральной части плотины и доводится, как и экран, до водонепроницаемого слоя в основании (рисунок 26), иногда сопряжение со скалой делается при помощи диафрагмы (рисунок 27а), если скала находится на известной глубине от подошвы плотины или бетонной подушки (зуба) (рисунок 27б) при непосредственном контакте плотины со скалой. Материал ядра должен удовлетворять тем же условиям, что и материал экранов и понуров. Преимущества ядра по сравнению с пластичным экраном заключаются в лучшей защищенности от действия мороза, меньшей опасности вредных деформаций, а также в меньшем объеме материала при том же напоре. Что же касается режима фильтрации, то в плотине с экраном вода насыщает меньшую часть объема тела плотины, чем в плотине с ядром, и потому экран эффективнее.
Рисунок 27 - Сопряжения ядра со скалой: а - при помощи диафрагмы; б - посредством бетонной подушки
Затем при необходимости выполнения перехода экрана или ядра в понур экран выгоднее, так как требует меньше материала. Наконец, он доступнее в отношении ремонта и в период строительства может выполняться после отсыпки тела плотины, что упрощает производство работ по сравнению с плотиной, имеющей внутреннее ядро.
Диафрагмы применяются в тех случаях, когда ядро не может быть устроено из-за отсутствия поблизости от сооружения необходимых материалов (глины или суглинка) или из-за краткости строительного сезона (на севере). Диафрагмы более целесообразны при наличии скального основания, при котором они не получают деформаций от осадок последнего. Диафрагмы выполняются из бетона, железобетона, металла и дерева.
Рисунок 28 - Диафрагмы а и б - бетонные; в - железобетонная
Бетонные диафрагмы имеют большое распространение. Толщина их поверху не менее 0,5-1 м, внизу (1/6÷1/10)/? и даже меньше.
Примеры бетонных диафрагм приведены на рисунке 28. С напорной стороны диафрагмы, покрываемой торкретом или битумом, иногда располагают водонепроницаемый слой грунта (глины, суглинка) на случай появления трещин в диафрагме; с низовой же стороны желателен пористый грунт с отводом дрен от него в нижний бьеф.
Во избежание появления температурных трещин в диафрагмах делают вертикальные температурные швы (через 25-30 м), закладывая в них в особых колодцах, заполненных битумом, водонепроницаемые прокладки, как вообще в швах бетонных стен. Сопряжение со скальным основанием делается при помощи шарнирного или скользящего горизонтального шва (рисунок 28а). Жесткое закрепление допускается в плотинах небольшой высоты.
Рисунок 29 - Гравийная плотина с железобетонной диафрагмой
Железобетонные диафрагмы менее распространены, чем бетонные, ввиду их дороговизны. Толщина их меньше: от 0,3-0,4 м поверху и до (1/10÷1/15)/? понизу; армирование достигает 0,3-0,6% (рисунок 28в).
В шведской гравийной плотине Хеллефорсен железобетонная диафрагма имеет толщину всего 0,25-0,5 м (рисунок 29). Диафрагма опирается на основание в виде бетонной стенки, устроенной в аллювии до скалы между двумя шпунтовыми рядами. Скользящий шов в основании диафрагмы доступен осмотру через особую штольню и шахты.
Деревянные диафрагмы применяют редко, вследствие их недолговечности (допускаются в плотинах III класса). Они устраиваются в виде нескольких рядов шпунтовых стенок с прокладкой толя или битумных матов между рядами; для увеличения долговечности дерево пропитывают антисептиками.
Стальные диафрагмы выполняют или в виде шпунтовой стенки или из листового металла с гибкими швами.
Все темы данного раздела:
Виды водоподпорных сооружений
Водоподпорным называется сооружение, удерживающее с одной своей стороны воду на более высоком уровне, чем с другой.
Часть водоема, реки или канала по ту сторону водоподпорного сооружения,
Назначение гидроузлов
Комплексы гидротехнических сооружений, в которых создается подпор воды, называются подпорными или напорными гидроузлами.
В соответствии с водохозяйственными целями, для которых напорные уз
Состав сооружений в гидроузлах
В состав гидроузла входят постоянные и временные сооружения.
Постоянные сооруженияделятся на основные, вспомогательные и прочие.
Основные сооружения обеспе
Деление плотин по условиям пропуска ими воды
Вода из верхнего бьефа может выпускаться в нижний или через плотину или через другие сооружения гидроузла.
Плотины, не допускающие пропуска через них воды, называются глухими, а допускающ
Действие плотины (узла) на верхний и нижний бьефы
Водоподпорное сооружение, возведенное в реке, создает подъем уровня воды в верхнем бьефе, что влечет за собой ряд последствий: уменьшение скоростей течения, отложение наносов, подъем уровня грунто
Фильтрация воды под сооружениями
Основание плотины - различные горные породы - обычно в той или иной мере проницаемо для воды. Как известно, наиболее проницаемы для воды грунты галечные, гравелистые, затем песчаные, супесчаные, ме
Типы земляных плотин
Поперечное сечение земляной плотины представляет собой обычно трапецию (рисунок 6) или близкую к ней фигуру с ломаным очертанием боковых сторон, называемых откосами. В зависимости от применяемых д
Деление земляных плотин по способам их возведения
По способам постройки плотины делятся на следующие типы:
а) плотины насыпные, возводимые путем сухой отсыпки грунта и после дующего его уплотнения (укатки);
б) плотины намывн
Условия работы земляной плотины
Материал тела земляной плотины, вообще говоря, всегда в той или иной мере проницаем для воды. Поэтому в теле плотины создается поток воды, фильтрующейся из верхнего бьефа в нижний.
Дренаж плотин
В целях уменьшения водонасыщенной зоны в плотинах и повышения устойчивости откосов, получения более обжатых и экономичных профилей плотин применяется дренаж плотин, т.е. введение в тело плотин зо
Выбор типа земляной плотины. Роль имеющихся для плотины материалов
Многочисленные типы земляных плотин в основном определяются наличием того или иного местного материала.
Наиболее простым, дешевым и удобным в производственном отношении является ил плотин
Общие требования к материалам для земляных плотин
Основными качествами, которыми должен обладать грунт для тела однородной земляной плотины, являются водонепроницаемость, прочность, характеризуемая в основном внутренним трением и сцеплением, и в
Гранулометрический состав грунта
Основной характеристикой грунта, по которой можно судить о его важнейших свойствах, является гранулометрический состав.
Насыпные плотины. Наилучшим грунтом для однородной, земляной плоти
Водоустойчивость и примеси
Грунты, укладываемые в частях плотины, насыщаемых водой, должны обладать водоустойчивостью, т.е. не должны разжижаться и растворяться в воде; водорастворимых примесей допускается не более 3%. Одна
Для проектирования
Основные характеристики грунтов тела плотины, которые необходимо определять и использовать при проектировании:
- гранулометрический состав;
- объемный и удельный веса;
-
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;
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 о
Отметка гребня плотины
Отметку гребня плотины в соответствии со СНиП 2.06.04-82 «Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)» следует назначать на основе расчета возвышения его на
Конструкции гребня и крепления откосов
Гребень плотины укрепляют одеждой в соответствии с типом устраиваемой на нем дороги (шоссе, мостовая, асфальтированная), он имеет обочины для пешеходного движения. С напорной стороны устраивают па
УСТРОЙСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ ФИЛЬТРАЦИЮ В ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИНАХ
Наиболее часто применяемыми противофильтрационными устройствами в теле плотины являются экраны, понуры и ядра, диафрагмы. Противофильтра-ционные устройства выполняются из суглинков, супесей, глин и
Экраны и понуры
Пластичные экраны и понуры устраивают из глины, глинобетона, суглинка, торфа и асфальта. Материал и толщина экрана должны удовлетворять тем же требованиям, которые предъявляются и к материалам пон
Дренаж земляных плотин
Дренаж земляных плотин является чрезвычайно важным и в большинстве случаев обязательным мероприятием и применяется в следующих видах: а) дренаж тела плотины; б) дренаж основания; в) дренаж откосов.
Противофильтрационные устройства в основании плотины
Конструкция противофильтрационных устройств в основании плотины зависит от характеристики проницаемых грунтов.
1. Мощность проницаемых (коэффициент фильтрации грунтов основания ко б
Сопряжение упорных призм грунтовых плотин с основанием
Возводить упорные призмы из значительно более прочного (со значениями φ и C) материала, чем основание, не всегда целесообразно, идти на это следует только при отсутствии менее прочного и боле
Обратные фильтры
Увеличение градиентов и скоростей фильтрации в случае устройства дренажа усиливает опасность суффозии грунта. Защитным мероприятием против последней являются обратные фильтры, которые играют вообщ
Однородные плотины на водонепроницаемом основании
1. Плотина без дренажа
Однородные плотины на водонепроницаемом основании конечной мощности Т.
6. I Глотана без дренажа (к,„ = кос)
Расход через плотину на 1 п.м её длины в
Плотины неоднородные на малопроницаемом основании
10. Плотина с ядром (кт/ кя < 100).
По способу виртуальных длин плотину приводят к однородной, причем
УСТОЙЧИВОСТЬ ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН
На земляную плотину действуют следующие силы: гидростатическое давление воды, вес плотины и различные второстепенные нагрузки, как давление льда, волн и пр.
Минимально возможный профиль з
Устойчивость земляных откосов
Вопрос об устойчивости земляных откосов изучался многими исследователями. Накоплен большой материал по изучению аварий откосов.
В настоящее время можно считать, что в насыпях из сыпучих (
Расчет устойчивости земляных откосов
Как правило, откосы земляной плотины не являются однородными по составу; даже в плотине из однородного грунта часть последнего, лежащая ниже кривой депрессии, имеет иные физические свойства, чем в
Метод определения коэффициента устойчивости откоса
После выбора начальной точки центра кривой скольжения принимается один из методов расчета коэффициента устойчивости.
Метод ВОДГЕО. В пределах кривой скольжения откос и основание плоти
Расчет устойчивости экрана и защитного слоя
Расчет устойчивости экрана рассматривают для 1 м длины плотины, он сводится к определению коэффициента запаса на устойчивость экрана.
Возможность пропуска воды набросными плотинами
Каменнонабросные плотины строятся, как правило, глухими, недпускающими перелива воды через гребень; водосборные устройства в теле плотины так же нежелателmы, как и земляных плотинах. Плотины неболь
К камню для наброски в плотины
Как всякие материал в плотиностроении, камень в данном случае должен обладать достаточной прочностью, водоустойчивостью и стойкостью против
выветривания (морозоупорностью).
Прочно
Размеры и форма камня
Кроме приведенных общих характеристик для набросных плотин важны еще размеры и форма камня, получаемого в карьере. Эти оба свойства влияют на пористость или, как говорят, пустотность наброски, вели
Породы камня, пригодные для наброски и сухой кладки
Исходя из требований, изложенных выше, можно считать вполне пригодными для набросных плотин:
а) изверженные породы - гранит, сиенигг, габбро, диоригг, порфир, пор фирит (если нет сле
Виды наброски камня
Наброска камня выполняется обычно путем сбрасывания камня с эстакад; высота сбрасывания колеблется от 6-8 до 25-45 м. Допустимая по прочности породы высота сбрасывания камня устанавливается опыто
Противофильтрационные устройства
Экран каменнонабросной плотины должен быть водонепроницаемым, прочным и гибкими. По виду используемого материала экраны разделяются на грунтовые (до 300 и более м), бетонные и железобетонные (до 10
Фильтрационные расчеты
Фильтрационные расчеты выполняются аналогично таким расчетам земляных плотин.
Для плотин с относительно узким ядром (bян1/Нпл<0,5) и Кфл = К
Основания плотин и их устойчивость
Плотины набросные и из сухой кладки вообще менее требовательны к основаниям, чем массивные гравитационные, но более требовательны, чем земляные. Для набросных плотин пригодны все виды оснований, а
Расчет обратных фильтров, дренажей и переходных зон
При расчете надлежит устанавливать зерновой состав, количество слоев из природных фильтровых материалов.
При проектировании обратных фильтров, дренажей и переходных зон допускаемый коэффиц
Новости и инфо для студентов