Деформационные швы плотин и их уплотнение

При проектировании бетонных и железобетонных плотин следует предусматривать постоянные (межсекционные и вертикальные швы-надрезы) и временные (строительные) деформационные швы.

Размеры секций плотин и блоков бетонирования следует определять в зависимости от:

- вида и высоты плотин, размера секции здания ГЭС, а также расположения в плотинах водопропускных отверстий, в том числе турбинных водоводов;

- методов возведения плотины;

- формы поперечного сечения русла, геологического строения и деформируемости основания плотины, климатических условий района строительства с учетом обеспечения монолитности бетона секций плотины между швами.

Ширину постоянного деформационного шва следует назначать на основе сопоставления расчетных данных по ожидаемым деформациям смежных секций плотин с учетом предусматриваемой проектом конструкции шва, деформативных свойств материала его заполнения и обеспечения независимости перемещения секций плотины относительно друг друга.

При предварительном назначении конструкций постоянных деформационных швов их ширину следует принимать (рис. 4):

- температурных - 0,5 - 1 см на расстоянии не более 5 м от лицевых граней и гребня, а внутри тела плотины - 0,1 - 0,3 см;

- температурно-осадочных - 1 - 2 см в пределах фундаментной плиты плотины и водобоя при любых нескальных и полускальных грунтах основания;

- выше фундаментной плиты плотины на нескальных грунтах основания - не менее 5 см.

1-1

2-2

рис. 4. Схемы расположения уплотнений в постоянных деформационных швах плотин на скальном (а, б) и нескальном (в, г) основаниях

1 - шов, t = 0,5 - 1 см; 2 - шов, t = 0,1 - 0,3 см; 3 - шов, t = 1 - 2 см; 4 - шов, t ³ 5 см; 5, 6, 7 - соответственно вертикальное, горизонтальное и контурное уплотнения; 8 - дренажное устройство; 9 - смотровая шахта; 10 - смотровая галерея

В конструкциях постоянных деформационных швов следует предусматривать:

- уплотнение, обеспечивающее его водонепроницаемость;

- дренажное устройство для отвода профильтровавшейся через уплотнение или в его обход воды;

- устройство смотровых шахт и галерей для наблюдения за состоянием шва и ремонта уплотнения.

Уплотнения постоянных деформационных швов плотин следует подразделять:

- по расположению в шве - на вертикальные, горизонтальные и контурные (см. рис. 4);

по конструкции и материалам - на диафрагмы из металла, резины и пластических масс (рис. 5, а), шпонки и прокладки из асфальтовых материалов (рис. 5. б), инъекционные (цементация и битуминизация) (рис. 5, в), брусья и плиты из бетона и железобетона (рис. 5, г).

Для плотин III и IV классов в зонах ниже уровня мертвого объема (УМО) допускается применять уплотнения из антисептированных деревянных элементов, изготовленных из древесины, устойчивой к воздействию воды.

рис. 5 Схемы основных уплотнений деформационных швов бетонных и железобетонных плотин

а - диафрагмы из металла, резины и пластических масс; б - шпонки и прокладки из асфальтовых материалов; в - инъекционные (цементация и битумизация) уплотнения; г - брусья и плиты из бетона и железобетона; 1 - металлические листы; 2 - профилированная резина; 3 - асфальтовая мастика; 4 - железобетонная плита; 5 - скважины для цементации; 6 - цементационные клапаны; 7 - железобетонный брус; 8 - асфальтовая гидроизоляционная прокладка

При проектировании конструкций уплотнений деформационных швов плотин необходимо соблюдать следующие условия:

- материал уплотнения должен непосредственно примыкать к бетону образующих шов секций;

- величина напряжения на контакте асфальтового материала уплотнения с бетоном в рассматриваемом сечении должна быть не менее величины внешнего гидростатического давления воды в том же сечении.