Бетонная гравитационная плотина Советский патент 1985 года по МПК E02B1/00 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности iK конструкциям высоких гравитационны плотин на скальных основаниях, соору жаемых преимущественно в сзФовых кли матических условиях. Известна конструкция высокой гравитационной плотины треугольного про филя с зонированием бетона в теле сооружения, при котором наружные зоны плотины выполняются из бетона более высоких марок, чем ее централь ная часть СОНедостатком известной конструкции является нерациональное использование прочностных свойств бетона, приводящее к неоправданному удорожанию сооружений. Известна также бетонная гравитационная плотина, установленная на . скальном основании, преимущественно в суровых климатических условиях, включающая напорную стенку, выполнен ную изплотного водонепроницаемого бетона, центральную часть из жесткого малоцементного бетона, низовую зону из плотного морозостойкого бето на и массивный гребень из морозостой кого водонепроницаемого бетона ), В этой конструкции плотины дости. гается существенное упрощение технологии строительных работ, о еспечивается снижение трудозатрат, создают с.я возможности для повышения темпов строительства, однако в указанной конструкции неполное использование прочности бетона на сжатие и возможность oбpaзoвcl ия температурных трепрн на низовой грани в значительной мере остаются. Цель изобретения - повьппение на.дежности сооружения и снижение его стоимости. Цель достигается тем, что в тело бетонной гравитационной плотины, установленной на скальном основании, преимущественно в суровых климатичес ких условиях, включающем напорную стенку, выполненную из плотного водонепроницаемого бетона, центральнуючасть из жесткого малоцементного бетона, низовую зону из плотного морозостойкого бетона и массивный гребень из морозостойкого водонепроницаемого бетона, между ее центральной частью и низовой зоной встроена податливо-упругая прокладка, у которой среднеобъемный модуль деформации материала в 3,1-5,0 раз меньше, чем у бетона низовой грани. Кроме того, податливо-упругая прокладка может быть вьшолнена монолитной из бетона с повышенной упруго-пластической деформативностью, например, из бетона на пористьк заполнителях или из поризованного бетона. Податливо-упругая прокладка может быть также образована пакетом из сборных пустотелых элементов из обычного бетона, низовые грани которых образзтот наклонную плоскую поверхность. В этом случае податливость и повьшенная деформативность прокладки происходит за счет обмятия швов между сборными элементами, а также вследствие более высокого уровня напряжений в их стенках по сравнению с напряжениями в примыкающих зонах плотины. Новый конструктивньй элемент - податливо-упругая прокладка между центральной частью и низовой зоной, существенно улучшает условия статической работы сооружения. Благодаря устройству прокладки, обладающей повышенной деформативностью, сжимающие напряжения в наружных зонах плотины, вызванные действием внешних сил (собственный вес, гидростатистика), увеличиваются, а растягивающие температурные напряжения, возникающие в зимнее время, уменьшаются. . На фиг.1 изображена плотина, поперечное сечение; на фиг.2 - деталь фрагмента низовойграни плотины с податливо-упругой прокладкой, выполненной в монолитном бетоне; на фиг.З - то же, с прокладкой в виде пакета из сборных пустотелых блоков. Плотина включает верховую стенку. 1, выполненную из плотного водонепроницаемого бетона, центральную часть 2 - из жесткого малоцементного бетона, низовую зону 3 - из плотного морозостойкого бетона, массивный гребень 4 - из плотного водонепроницаемого и морозостойкого бетона и податливо-упругую прокладку 5 толщиной 2-5 м в зависимости от высоты плотины, обладающую повьпиенной деформативностью. Сопряжение верховой стенки 1 с основанием осуществляется с помощью зуба 6, под которым устроена цементационная завеса 7 и дренажные 3113 скважины 8. Дренаж тела плотины не показан. Верховая стенка 1 возводится с опережением по отношению к цент ральной части 2, а бетонированием последней - с опережением по отношению к низовой зоне 3. Бетонирование центральной части производится послойным методом с высотой блока 1,01,5 м, состоящего из 3-5 слоев, уплотняемых укаткой, или одного слоя, уплотняемого вибрированием. При возведении центральной части 2 опалубкой для нее с низовой стороны служат блоки прокладки 5 высотой 1,0-1,5 м, которые могут выполняться в виде монолитных блоков 5-а, бетонируемых на месте, шш пустотелых блоков 5-6, изготовленных на стороне. Бетонирование верховой стенки и низовой зоны производится преимущест венно в зимнее время года с применением трубного охлаждения бетона. Воз ведение центральной части осуществляется в основном в теплое время года с поверхностным охлаждением бетона посредством полива поверхности блока речной водой. При перерывах бетонных работ в зимнее время горизонтальная поверхность центральной части надежно теплоизолируется. В период эксплуатации под действием внешних нагрузок в горизонтальных сечениях низовой зоны плотины действуют сжимающие напряжения с более высокими значениями (по сравнению с плотиной по прототипу), нейтрализующие растягивающие температурные напряжения, возникающие в зимние периоды, что позволяет при наличии хорошего скального основания принимать более экономичный профиль плотины. В частности, вместо принятого в плотине по прототипу наклона низовой грани 1:0,75 плотина предлагаемой конструкции, может быть осуществлена с наклоном низовой грани 1:0,70.

1. БЕТОННАЯ ГРАВИТАЦИОННАЯ ПЛОТИНА, установленная на скальном основании, преимущественно в суровых климатических условиях, включающая напорную стенку, выполненную из плотного водонепроницаемого бетона, центральную часть из жесткого мапоцементного бетона, низовую зону из плотного морозостойкого бетона и массивный гребень из морозостойкого водонепроницаемого бетона, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повьшения надежности и снижения стоимости сооружения, в тело плотины между ее центральной частью и низопой зоной встроена податливо-упругая прокладка, у которой среднеобъемный модуль деформации материала в 3,1-5,0 раз меньше, чем у бетона низовой грани. 2.Плотина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что податливо-упругая прокладка выполнена монолитной с повыщенной упругопластйческой деформативностью из бетона на пористых заполнителях или поризованного бетона. 3.Плотина по п. 1,отличающ а я с я тем, что податливо-упругая СО 4: прокладка образована пакетом из сборных пустотелых элементов, низовые грани которых образуют наклонную Од О) плоскую поверхность.

ffonepffv//4f/ / /3iees ff3

/у/ ///

///ГЗ

//

//

Vxx

.ж

/

/

;;/.% //йй/ //-х////;/// /

/х// / ///;:;

м/

т т

V,

I т

I I

Фиг.

f-a ° f ..T- -

Деталь A (S)

5-6

.--/

.v.

-feZk.2.ip

Фиг. 2

e . ,

Фиг.д