Бетонные плотины (лекция 4)

1.

Гидротехнические сооружения
Бетонные плотины

2.

Конструкции бетонных и железобетонных плотин
2
а) гравитационная;
б) арочная;
в) контрфорсная

3.

Гравитационная плотина на нескальном основании
1 - тело плотины; 2- зуб плотины; 3 – фундаментная плита; 4 – теоретический профиль плотины

4.

Гравитационные плотины на скальных основаниях
а - глухая плотина;
б - водосливная плотина;
1 - гребень;
2 - противофильтрационные уплотнения;
3 - температурные швы;
4 - паз ремонтного заграждения;
5 - паз рабочего затвора;
6 – промежуточный бык;
7 - гребень водослива;
8 - водосливная грань;
9 - смотровые галереи;
10 - дрены тела плотины;
11 - носок-трамплин; 12 - подошва;
13 - разгрузочная полость;
14 - дренажная галерея;
15 - противофильтрационная завеса; 16
- низовой клин; 17 - дренажные
скважины

5.

Контрфорсные плотины
1 – с массивными оголовками
2 – с плоским перекрытием
3 – многоарочными перекрытиями
W1 - сила гидростатического
давления воды
W2 - пригруз воды
Wф – сила фильтрационного
давления
5

6.

Контрфорсные плотины
1 - гребень; 2 - контрфорс;
3 - низовое перекрытие;
4 - противофильтрационные уплотнения;
5 – массивный оголовок;
6 - полости; 7 - низовой клин;
8 – перекрытия полостей;
9 - смотровые галереи;
10 - дренажная галерея;
11 - дренаж основания;
12 - противофильтрационная
(обычно цементационная) завеса; 13 цементационная галерея;
14 - верховой клин;
15 - дренаж плотины
6

7.

Арочные плотины
Коэффициент створа n = L / H арочные плотины, как правило, возводят при n < 3 ÷ 3.5
Коэффициент стройности β = dмин /dмакс
тонкие арочные плотины β < 0,2; толстые β = 0,2-0,35; арочно-гравитационные β >0,35.
7

8.

Арочные плотины
8
Плотина Толла (Франция, о. Корсика): высота
88 м,
β = 1,5 / 2,6 = 0,58
а - продольный разрез; б - поперечный разрез;
1 - водослив; 2 - поверхность скалы; 3 - контур
плотины
Плотина Вайонт (Италия): высота 262 м, β =0,17
а - поперечный разрез; б - развернутый профиль по
оси плотины (вид с нижнего бьефа); 1 - поверхность
скалы; 2 - контурный шов; 3-7 - криволинейные швы
(примерно горизонтальные); 8 - временные
усадочные швы; 9 - водослив;

9.

Арочные плотины
а)
а) – горизонтальное сечение
б)
б) вертикальное сечение – профили плотин:
1 – Тинь (Н=180 м, L / H = 1.63); 2 –Мори (Н=65 м, L / H = 2.86); 3 – Аншане (Н=75 м, L / H = 3.07);
4 – Валь-Галина (Н=92 м, L / H =2.48); 5 – Озельетта (Н=77м, L / H =2.9); 6 –Абу-Шенейна (Н= 335 м, проект)
9

10.

Арочная плотина
10
1 — береговой устой; 2 — пробка; 3 — контурный шов;
4 — береговые открылки
Схемы сопряжения арочных плотин с
берегами при сложных сечениях створа:
а) - с выемкой выпуклой части берега;
б) - с береговым устоем;
в) – с береговыми устоями и открылками;
г) - с пробкой;
д) - с контурным (периметральным) швом
и пробкой;

11.

Арочные плотины
11
Чиркейская плотина (Россия)
высота 236 м, L/H =1,18:
1 - фундаментный массив
(пробка); 2 - здание ГЭС;
3 – цементационная завеса
Саяно-Шушенская плотина (Россия) высота 242 м,
L/H =4,1:
1 – водопропускные отверстия 1-й очереди;
;
2 - водопропускные отверстия 2-й очереди; ;
3 – эксплуатационный водосброс

12.

Арочные плотины
Плотина Пьеве ди Кадоре (Италия):
высота 112 м, L /H = 7.45
а) - продольный разрез; б) - разрез по А-А;
в) -разрез по Б-Б; г) - сечение пробки;
1 - контурный шов; 2 - смотровые галереи;
3 - шахты для измерений и спуска в галереи;
4 – дренаж тела плотины
12

13.

Бетон
Бетон – искусственный каменный строительный материал, получаемый в
результате формования и твердения рационально подобранной и
уплотнённой смеси, состоящей из вяжущего вещества, чаще всего
цемента, крупных заполнителей - щебня, гравия и мелких заполнителей
песка различных фракций и воды.
Примерное соотношение ингредиентов бетонной смеси такое: 1 часть
цемента, 2 части песка, 4 части крупного заполнителя.
Характеристики бетона зависят от соотношение количества воды и
цемента - водоцементное отношение - В/Ц.
В/Ц = 0.6 ÷ 1.
При большем В/Ц легче укладывать бетонную смесь, но характеристики
бетона снижаются.
13
Основные характеристики гидротехнического бетона:
Прочность – R
Морозостойкость – F
Водонепроницаемость - W

14.

Бетон
Требования, предъявляемые к бетону различных зон плотины
14
Прочность на сжатие
I, II, IIа, III, IV
Водонепроницаемость
II, IIа, III
Морозостойкость
I, II, IIа
Сопротивляемость истиранию потоком воды
II

15.

Укатанный бетон
В 80-х годах прошлого века
была разработана технология
однослойного бетонированию
в сочетании с применением
жестких малоцементных
бетонных смесей,
уплотняемых виброкатками
Укатанный бетон (в отличие от обычного, вибрированного
бетона) способен воспринимать строительные нагрузки сразу
же после укладки и уплотнения бетонной смеси
Это позволяет существенно повысить темпы бетонных работ
Низкое содержание цемента (60-120 кг/м3) позволяет упростить
комплекс мер по регулированию температурного режима
бетонной кладки и снизить стоимость объекта
15