Бетонная плотина Советский патент 1988 года по МПК E02B7/10 

I

:о

00

Изобретение относится к области гидротехнического строительства.Цель изобретения - уменьшение объема бетона при одновременном упрощении работ по засыпке грунтов полостей швов. Бетонная плотина включает заполненные грунтом расширенные швы между секциями и грунтовую насыпь со стороны нижнего бьефа. Секции 1 плотины выполнены в плане трапецеидального сечения, направленного меньшим основанием 2 в сторону грунтовой насыпи 3, образуя расширенные швы 4 трапецеидального сечения, примыкающие большим основанием к насыпи. Величина большего основания трепецеидального сечения расширенного шва определена из зависимости, где В и Н - соответственно ширина и высота секций плотины. Изменяя размеры швов, можно регулировать степень зависания грунта на станках плотины. Конструкция целесообразна для невысоких и средних плотин, у которых максимальные сжимающие напряжения при обычной конструкции не достигают предельных значений. 3 ил. с (Л

(pue.i

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в гидротехническом строительстве, преимущественно при строительстве бетонных плотин на скальных основаниях.

Целью изобретения является уменьшение объема бетона при одновременном упрощении работ по засыпке грунтом полостей швов.

На фиг. 1 представлен план плотины предлагаемой конструкции; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - эпюра давления грунта на основание.

Плотина вьшолнена из секций 1 трапецеидального сечения в плане направленных меньшим основанием 2 в сторону грунтовой насыпи 3, образующих заполненные грунтом расширенные швы 4 трапецеидального сечения, при этом расширенные швы большим основанием примыкают к грунтовой насыпи 3, а величина большего основания трепеце- идального. сечения расширенного шва определяется из зависимости

В,

где В и Н - соответственно ширина и

высота секции плотины. ЗО Плотина предлагаемой конструкции работает следующим образом.

При действии эксплуатационных нагрузок гидростатическое давление на верхн бю грань уравновешивается 5 давлением грунтовой засыпки со стороны нижнего бьефа, весом зависшего на стенках полостей расширенных швов грунта и собственным весом бетона

плотины, удерживающий момент которо- 40 го увеличивается вследствие перемещения центра тяжести его в сторону верхнего бьефа за счет выполнения секции 1 в плане трапецеидального сечения с большим основанием, направленным д в сторону верхнего бьефа. Одновременно благодаря трапецеидальному сечению в плане расширенных швов 4 с большим основанием, направленным в сторону насыпи 3, меняется распределение массы грунта, зависшего на стенках секций 1 по длине шва со CTOpOHFJ напорной грани, где ширина шва минимальна, практически весь грунт засыпки зависает на стенках.На .основание передается минимальное давление (фиг. 3), что обеспечивает увеличение удерживающего момента от веса зависшего грунта. При этом со

50

с

ю

5 0 5

О

5

0

0

стороны низовой грани, где ширина максимальна, минимальная часть грунта зависает на стенках и практически, полное давление грунта передается на основание. Таким образом, достигается увеличение устойчивости плотины при общем уменьшении объема бетона, требуемая взаимосвязь элементов сооружения, а также обеспечивается возможность управления его пространственной работой, приспосабливаемость к действующим нагрузкам, что позволяет подобрать более экономичные параметры сооружения.

Благодаря увеличению удерживающего момента от собственного веса бетона и веса зависающего грунта создаютс условия для обеспечения требуемых сжимшощих напряжений в секции 1 со стороны верховой грани.

В плотине предлагаемой конструкции за счет оптимального распределения масЬы бетона и грунта, в том числе массы зависшего грунта по длине шва, обеспечивается эффективное напряженное состояние при уменьшении объема бетона.

Размеры бетонной части плотины, обеспечивающее эффективное распределение м.ассы бетона и грунта по длине плотины, получают из формулы для определения величины большего основания b трепецеидального сечения расширенного шва в зависимости от высоты плотины Н и ширины секции В:

.н -«При получаемом отношении высоты ячейки к ширине в среднем в пределах от 1,0 до 1,5 в половине сечения расширенного шва, примыкающей к грунтовой насыпи, на стенках зависает менее 15-25% грунта засыпки.

В плотине предлагаемой конструкции при уменьшении ширины низкой грани увеличиваются максимальные сжимающие напряжения, действующие на низовую грань.

Плотина предлагаемой конструкции обеспечивает прочность за счет действия в бетонной части сооружения сжимающих напряжений.

Увеличивающиеся со стороны низовой грани значения сжимающих напряжений позволяют более полно использовать прочностные свойства бетона на сжатие, что дает возможность уменьшить объем бетонной части плотины до 30%.

Применение плотины предлагаемой конструкции целесообразно для невысоких и средних плотин, у которых максимальные сжимающие напряжения при обычной конструкции не достигают предельных значений.

При возведении плотины предлагаемой конструкции значительно упрощаются работы по засыпке полостей швов грунтом, которые заполняются одновременно с вьтолнением грунтовой насыпи с нижнего бьефа теми же механизмами. Форм у л а изобретения

Бетонная плотина, выполненная с заполненными грунтом расширенными

NSs Ч NiX Х Х

.z

швами между секциями и грунтовой насыпью со стороны нижнего бьефа, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения объема бетона при одновременном упрощении работ по засыпке грунтом полостей швов, секции выполнены в плане трепецеидального сечения, направленного меньшим основанием в сторону насыпи, образуя расширенные швы трепецендального сечения, примыкающие к насыпи большим основанием, величина которого определена из зависимости

15

к - Н+2В

В,

где В и Н -соответственно ширина и высота секции плотины.

а.

фигб