Откос дамбы что это
Надежность дамбы: Миф или реальность?
В преддверии весеннего паводка нередко можно было услышать слова скептически настроенных бийчан о сомнительной надежности дамбы, возведенной в районе старого Зеленого клина. Кроме того, по городу прошли слухи, что на самом деле объект не достроен, а часть выделенных средств расхищена.
Чтобы расставить все точки над «и», подробные комментарии по данному вопросу местной прессе дал начальник управления ЖКХ и по совместительству замглавы администрации Бийска Александр Студеникин.
Проверить можно визуально
Первое, на что обратил внимание Александр Студеникин в ходе брифинга, это неоспоримость выполнения всего объема работ по строительству гидротехнического сооружения:
— Все основные конструктивы были выполнены, и это легко проверить, так как номенклатуру использованных материалов можно пересчитать по пальцам. Это песчаное уплотненное тело дамбы, упорная призма, защита в виде наброски бутовым камнем по верховому откосу, геотекстиль и дренажный банкет со стороны низового откоса.
Эти элементы были предусмотрены проектно-сметной документацией, и все они выполнены в существующей конструкции дамбы.
При этом Александр Студеникин уточнил, что количество и объемы материалов, использованных при строительстве, четко отслеживались надзорными органами: Государственной строительной инспекцией Алтайского края, управлением капитального строительства и рядом других государственных служб.
В доказательство достоверности своих слов замглавы администрации продемонстрировал целую коробку документов по реализации проекта и уточнил, что любой из депутатов Бийска может с ними ознакомиться. Кроме того, управление может предоставить для ознакомления архив съемок, произведенных геодезическими службами.
Где геотекстиль?
Один из самых обсуждаемых вопросов среди горожан — наличие в конструкции дамбы геотекстиля. Многие считают, что он должен быть уложен поверх бутового камня, а так как его там нет, горожане делают вывод, что этот элемент в ходе строительства использован не был.
«Мнение о том, что геотекстиль укладывается поверх бутового камня, в корне неверно, — комментирует Александр Студеникин. — Согласно технологии, он укладывался с одной стороны дамбы — по верховому откосу — под бутовый камень, а по низовому откосу — под дренажный банкет.
Главное предназначение геотекстиля — препятствовать вымыванию песчаного тела дамбы, позволяя воде дренировать через слой материала.
В свою очередь, покрытие из бутового камня предназначено для защиты тела дамбы от механических повреждений, когда в половодье вода несет какие-то предметы или идет лед во время ледохода. А упорная призма сделана для того, чтобы предотвратить сползание бутового камня».
Александр Петрович уточнил, что наша дамба возводилась по типовому проекту, поэтому никаких отклонений от утвержденных норм в ходе строительства не допускалось.
Чем чревато посягательство на «стройматериалы»
Особый интерес у журналистов вызвали факты хищения бутового камня с дамбы. В последнее время бийчане неоднократно наблюдали случаи, когда неизвестные приезжают на дамбу на легковых автомобилях и в багажниках вывозят камень для своих нужд. Некоторые депутаты города даже склонны приписывать эту «инициативу» местным властям, дабы они могли скрыть, что на самом деле дамба не достроена, а средства расхищены.
В ближайшие 5 лет строительство дороги на дамбе не ожидается
Александр Студеникин категорически не согласен с этой интерпретацией и считает данную версию нежизнеспособной:
— Представьте, сколько понадобится легковых автомобилей, чтобы хоть как-то приблизиться к тем объемам материалов, которые завезены в ходе возведения объекта. Это просто нереально.
Более того, вывоз камня с дамбы — это хищение. И я обращаюсь ко всем неравнодушным жителям города Бийска, которые становятся свидетелями таких случаев. Постарайтесь зафиксировать факт хищения на камеру, чтобы был виден номер автомобиля и время. Достаточно эту запись отправить на наш сайт, а дальше нарушение уже будет отрабатывать административная комиссия и управление ЖКХ.
Между тем, Александр Студеникин заверил, что в настоящий момент данные факты никак не отразились на способности дамбы выполнять свои защитные функции.
Когда появится дорога
Сегодня многие горожане уже воспринимает дамбу как неотъемлемую часть инфраструктуры Бийска и задают вопрос: когда на дамбе будет строиться дорога.
Заметим, строительство дорожного полотна, тротуарной зоны и линии освещения на дамбе было предусмотрено проектно-сметной документацией изначально. Правда, перед возведением объекта было решено разбить весь объем работ на два этапа. Первый этап, профинансированный государством, а именно строительство самого гидротехнического сооружения, завершен. На этапе благоустройства — дело за городом.
Как пояснил замглавы администрации, технические параметры дамбы позволяют начать строительство дороги хоть сейчас. Для организации движения хотя бы по одной полосе в каждом направлении необходима ширина проезжей части не менее 7 метров, 1,5 м ширины для тротуарной части плюс обочины. Но по условиям договора подряда, дамба 5 лет находится на гарантии. В течение этого времени вмешательства в конструкцию сооружения недопустимы.
Повременить с дорогой заставляет и цена вопроса. Конкретные цифры Александр Студеникин не назвал, но для сравнения привел данные по капитальному ремонту улицы Матросова. Там на участок протяженностью 1,8 км предполагается потратить около 44 млн рублей.
Тем не менее, в управлении уверены, что рано или поздно дорога на дамбе появится. Необходимость в разгрузке городской дорожной сети постоянно растет, и дорога на дамбе позволила бы снизить напряженность в таких узловых точках, как район вокзала и бывшая табачная фабрика.
Дамба в цифрах
Срок возведения: с октября 2014-го по декабрь 2016 года.
Общая протяженность — 4,4 км. Защищает жилую территорию на расстоянии 2,8 км.
Численность защищаемого населения — 3 540 человек, около 170 домов.
Превышение гребня над расчетным уровнем — 1,55 м.
Ширина основания дамбы — 48 метров. Ширина гребня дамбы — 11,5 метров.
Объем отсыпки тела дамбы — 445 тысяч куб.м песка.
Объем бутового камня, использованного для устройства упорной призмы — 70, 395 тысяч куб. м. камня, плюс 24 тыс. кубометров для укрепления дамбы по руслу реки.
*Казной города объект передан на содержание и обслуживание управлению ЖКХ администрации Бийска в апреле 2017 года.
Экология СПРАВОЧНИК
Информация
дамба обвалования
Конструкция дамб обвалования представляет из себя узкопрофильные оболочечные сооружения. На местности вдоль оси возводимого сооружения расстилают мягкое полотнище из геосинтетического материала в виде пустотелой оболочки, после чего оболочка заполняется грунтом методом гидроиа-мыва.[ . ]
Отличительной особенностью дамб обвалования в виде оболочек является то, что даже при полном и длительном их обводнении грунт не подвержен растеканию с формированием свободного, так называемого пляжного, откоса, что свойственно обычной грунтовой насыпи, а принимает форму капли. Более надежная работа конструкции в виде оболочки с грунтовым заполнителем по сравнению с обычным грунтовым обвалованием объясняется тем, что в процессе гидронамыва достигается высокая плотность укладки грунта и исключается возможность его растекания, так как он заключен в замкнутую оболочку.[ . ]
В первую очередь строят плотину или дамбу обвалования насыпным или намывным способом — первичную дамбу (рис. 5), во вторую — намывные плотины из хвостов. При возведении плотин второй очереди намывом в верхнем бьефе первичной плотины (дамбы) на намытых перед ней хвостах предварительно устраивают вторичные дамбы обвалования. Эти дамбы возводят насыпным способом из хвостов или других привозных материалов (рис. 6).[ . ]
Для лучшего сопряжения тела плотины и дамбы обвалования с основанием по всей площади основания плотины и дамбы снимается растительный слой толщиной 0,4 м и устраивается зуб из суглинка глубиной 1,5 м и шириной по дну 3,0 м. В связи с изменением уровня воды в накопителе (периодическое опорожнение) предусматривается крепление верхнего откоса плотины и дамбы грунто-цементным набрызгиванием толщиной 0,06 м, низового откоса плотины — посевом -многолетних трав, низового откоса дамбы обвалования — от подошвы на высоту 11,0 м — грунто-цементным набрызгом толщиной 0,06 м и далее на высоту 10,5 м посевом многолетних трав,- По гребню плотины и дамбы предусматривается устройство проезжей части шириной 4,5 м с креплением грунто-цементным набрызгом толщиной 0,15 м, обочин толщиной 0,06 м. Для организованного отвода поверхностных вод с низового откоса плотины предусматривается устройство железобетонных лотков, из которых вода поступает в водоотводную канаву у подошвы низового откоса. Ширина водоотводной канавы по дну 1,0 м, глубина 1,0 м, заложение откосов 1 : 1,5.[ . ]
В качестве стройматериала для отсыпки плотины и дамбы обвалования можно использовать суглинки горизонтов 3, 36 и 4, вынимаемые при производстве планировочных работ в балке. Учитывая дефицит стройматериала, заказчик разведал дополнительно карьер суглинка на расстоянии 12 км, качество которого определяется в процессе строительства.[ . ]
Шламохранилища размещают также в пологих оврагах и балках. Дамбы обвалования и перегораживающие плотины возводят насыпным способом из суглинистых материалов. Можно использовать и намываемые в шламохранилища шламы. Шламовую пульпу подают в шламохранилища по таким же схемам, что и хвостовую пульпу в хвостохранилища.[ . ]
Для приурезового отвала, примыкающего к открытой акватории, расчет дамбы обвалования на устойчивость от воздействия волн и течений выполняют в соответствии с требованиями СНиП 2.06.04-82 и СНиП 2.06.05-84.[ . ]
Пруды-отстойники представляют собой бассейны, образуемые земляными дамбами обвалования или выкопанные в земле. Мокрые откосы прудов укрепляются бетонными плитами. Впуск сточных вод в прудах целесообразно устраивать рассредоточенным, как это сделано на Ново-Горьковском НПЗ.[ . ]
При расположении сооружений «а пойме предусматривается ограждение площадки дамбами обвалования от затопления паводковыми водами.[ . ]
Схема пруда-накопителя-испарителя приведена на рис. 3.27. Основу его составляют дамба обвалования и противофильтрационная завеса из водонепроницаемого материала, заглубляемая до слоя глины. Конструкция пруда в большой степени зависит от рельефа местности, геологического строения и гидрологических условий района. В зависимости от рельефа пруды могут быть овражными, равнинными, пойменными, косогорными и котлованными.[ . ]
Условия фильтрации жидкости из хвостохранилища нередко усложняются созданием на пониженных в рельефе местах за дамбами обвалования или за отсечными плотинами емкостей для аккумуляции и отвода ливневых стоков, а иногда одновременно и для сброса пульпы на случай аварии в основной системе ее транспорта.[ . ]
За рубежом, в частности в ФРГ белые моря содовых заводов сооружены по описанному выше способу хвостохранилищ, т. е. первичные дамбы возведены насыпным способом из местного или привозного грунта, а их наращивание осуществлено намывом из поступивших в белые моря шламов. В основании первичных дамб уложены две ленты дренажа в виде траншей шириной 2 м и глубиной 0,6 м, заполненных по принципу обратного фильтра гравием и песком. Наряду с этим дренаж уложен и в дне морей по всей их площади. Цель этого дренажа — обезвоживание отложений шлама и обеспечение устойчивости . дамб обвалования. Дренажные воды поступают в общий коллектор и по нему в реки.[ . ]
На береговом отвале проводят систематические визуальные и геодезические наблюдения за осадками и горизонтальными смещениями дамб обвалования, водосбросных сооружений, намывной искусственной территории, а также за состоянием прилегающих участков территории и акватории.[ . ]
Технические мероприятия по защите от наводнений на речной сети не обладают большим разнообразием: в основном они сводятся к построению дамб обвалования и регулированию стока водохранилищами, реже отводными каналами. Побочными мероприятиями иногда являются берегоукрепительные работы, различные противоэрозионные мероприятия, в том числе по предотвращению оврагообразования и т. п., а также русловыправительные работы. Между тем, все подобные мероприятия оказываются чрезвычайно капиталоемкими. Вследствие этого конкретный выбор комплекса технических решений по противопаводковой защите становится очень ответственной процедурой, требующей не только детального технико-экономического обоснования, но и оценки комплексного риска при возникновении аварийных ситуаций (размыв дамб, разрушение плотин, сбросных сооружений и пр.).[ . ]
В зависимости от типа рельефа хвостохранилнща сооружены в балках, оврагах и путем перегораживания их плотинами.[ . ]
Белые .моря устраивают для складирования жидких и твердых отходов от содовых и содово-цементных заводов. Их располагают на равнинной местности, террасах и в поймах рек; ограждают насыпными дамбами из суглинков. Дамбы обвалования белых морей заводов Донсоды и Славсоды и Стерлитамакского содово-цементного комбината возведены насыпным способом из суглинков. На старом белом море Донсоды дамбы обвалования возведены из отходов добываемого в карьере сырья (грубообломочного материала — недопала известковых печей угольного шлака) [26].[ . ]
Мировая и отечественная практика знает также значительное число аварий хвостохранилищ и им подобных сооружений. Основные их причины: пренебрежение безопасными размерами намытого пляжа и уреза воды пруда-отстойника, формирование дамб обвалования из мерзлого материала, минимальное превышение гребня дамбы над уровнем воды, недостаточная эффективность водосборных сооружений. Из-за неисправности последних происходит 40% всех аварий, из-за разрушения дамб обвалования — 60%. Отметим наиболее крупные аварии, повлекшие большие человеческие жертвы.[ . ]
Пруд-накопитель запроектирован на рабочую емкость 4000000 м3. Однако в процессе рекогностировочного обследования площадки и согласований с заинтересованными организациями под пруд отведено 36,3 га земли, в том числе 17 га пахотных. При устройстве пруда на указанной площади путем отсыпки плотины, дамбы обвалования и срезки откосов балки на 0,5 м выше уровня грунтовых вод (из условия производства работ по укладке пленки) максимально возможным оказалось создание емкости 3400000 м3. Пруд-накопитель устраивается возведением плотины и ограждающей дамбы, а также выемкой в чаше пруда. Габариты сооружений определены расчетами согласно СНиП П-5—74. Конструкция пруда представлена на рис. 35.[ . ]
Шламохранилища — крупные земляные наземные сооружения (объемом до десятков миллионов кубических метров, глубиной до 50 м и сроком службы более 10 лет), создаваемые в системе водоснабжения и канализации химических, нефтехимических, металлургических и других предприятий. Размещаются они на равнинных плоских участках местности (в поймах, на террасах) и обваловываются со всех сторон или частично на участках местного понижения рельефа. Шламохранилища размещают также в пологих оврагах и балках; делятся они на те же типы, что и хвостохранилища. Дамбы обвалования и перегораживающие плотины шламохранилищ возводятся насыпным способом из суглинистых материалов; используются для этой цели также и намываемые в шламохранилища шламы. Шламовая пульпа подается в шламохранилища по таким же схемам, что и хвостовая пульпа в хвостохранилища.[ . ]
О некоторых недостатках строительства дамб золошлакоотвалов ТЭС
В ПОМОЩЬ ПРОИЗВОДСТВЕННИКУ
ХОДНЕВИЧ А. Ф., инж., Южтехэнерго
Все накопители, предназначенные для складирования золошлаковых отходов, удаляемых с ТЭС гидравлическим способом, должны быть построены надежно, авария на золошлакоотвале может привести к серьезным разрушениям ниже расположенных объектов и загрязнению окружающей среды. Безаварийная работа золошлакоотвала зависит от состояния всех его элементов и в первую очередь от надежности ограждающей дамбы.
Наиболее распространенные нарушения при строительстве дамб золошлакоотвалов:
а — превышение толщины слоя укладываемого грунта; б — неправильная технология укладки грунта и формирования откосов дамбы; в — образование трещины смещения по границе грунтов с различной плотностью скелета; 1 — зона уплотненного грунта, 2 — зона неуплотненного грунта, 3 — осадки грунта дамбы, м; тсл — толщина слоя отсыпаемого грунта, м; tпр — проектная толщина слоя отсыпаемого грунта, м
Одна из причин неудовлетворительного состояния дамб, возведенных из грунтовых материалов,— неравномерность осадок различных их частей, вызывающая дополнительные напряжения в дамбе, которые могут привести к образованию трещин, снижению устойчивости откосов и даже разрушению дамбы. Осадки дамбы растянуты во времени и часто захватывают эксплуатационный период, когда дамба находится под напором воды и взвешенных в ней частиц золы и шлака. В этот период осадочные деформации особенно опасны для ее устойчивости.
Неравномерность осадок дамб в большинстве случаев является следствием некачественного выполнения строительных работ. Известно, что для обеспечения однородности дамбы по всей ее высоте должен использоваться одинаковый грунт. Укладка его должна выполняться послойно горизонтальными ярусами при оптимальной влажности грунта, причем каждый ярус должен отсыпаться на всю ширину дамбы. Для обеспечения заданной проектом плотности дамбы у отсыпаемый грунт перед укаткой необходимо разровнять, чтобы толщина слоя соответствовала проектному значению.
Качество выполнения земляных работ, соответствие применяемых методов техническим условиям, строительным нормам и правилам обеспечиваются инженерно-геологическим контролем. Результаты его заносятся в журналы и ведомости, суточные рапорты. Все эти материалы составляют исполнительную техническую документацию возводимого сооружения.
Следует отметить, что при строительстве золошлакоотвалов, особенно небольших, из-за низкого уровня контроля, а иногда и полного его отсутствия технология укладки грунта в дамбу зачастую не соблюдается.
Одним из наиболее распространенных нарушений является отсыпка грунта слоями, толщина которых значительно превышает проектную. При этом даже применение специальных уплотняющих механизмов (виброкатков) не обеспечивает заданной плотности грунта по всей толще слоя. Дамба приобретает слоистую структуру с чередованием слоев грунта различной плотности (см. рисунок) в дальнейшем это может привести к неравномерным осадкам дамбы.
Наличие в дамбе прослоек грунта с плотностью менее проектной приводит к образованию сосредоточенных ходов фильтрации через нее. При чрезмерном увлажнении грунта это может привести к резкому снижению устойчивости дамбы и даже к разрушению сооружения.
Второй часто встречающейся ошибкой является отсыпка дамбы не на всю ширину ее основания, а сравнительно узкой полосой, ширина которой равна ширине гребня или несколько шире его. Грунт при этом сталкивается с гребня дамбы в боковые призмы. При такой отсыпке ее боковые грани формируются обычно под углом естественного откоса грунта (см. рисунок, б).
В случае, приведенном на рисунке, дамба в поперечном сечении состоит из трех зон: уплотненной центральной части, по которой проходят строительные машины и уплотняющие механизмы, и из боковых призм, плотность скелета грунта в которых значительно ниже проектной. Очевидно, что осадки центральной и боковых зон дамбы в данном случае различны. Абсолютное значение и интенсивность осадок грунта боковых призм дамбы превышают соответствующие показатели для центральной зоны. Вследствие неравномерности осадочных деформаций происходит сдвиг массивов грунта боковых зон по границе рыхлого и уплотненного грунтов. Визуально этот процесс можно обнаружить по образованию продольных трещин вдоль кромок гребня дамбы (см. рисунок, в).
Первые признаки данного рода деформаций проявляются сразу по окончании строительства. Например, на золошлакоотвале Ново-Ангренской ГРЭС строительство ограждающей дамбы велось с многими нарушениями требований нормативных документов и отклонениями от проекта. Суглинистый грунт в дамбу максимальной проектной высотой 25 м отсыпался слоями толщиной более 1 м вместо требуемой 0,3 м узкой полосой вдоль оси дамбы. Верховая и низовая призмы формировались за счет сталкивания грунта с гребня дамбы бульдозером. В результате боковые призмы дамбы были образованы из неуплотненного суглинистого грунта, проектное сечение дамбы не было выдержано. Откосы дамбы имели крутизну выше проектной.
Негативные последствия указанных нарушений начали проявляться уже в первый год эксплуатации золошлакоотвала. После наполнения золошлакоотвала водой на низовом откосе дамбы были обнаружены очаги фильтрации, наблюдались локальные оплывы грунта. Вдоль кромок гребня дамбы образовались продольные трещины с шириной раскрытия до 10 см. Наличие значительных осадок грунта в теле дамбы подтвердили также измерения, выполненные в 1986 г. предприятием Южтехэнерго.
Выявленные дефекты представляли серьезную опасность для надежности и безопасности золошлакоотвала. Положение усугублялось тем, что ниже золошлакоотвала косогорного типа находятся ответственные сооружения и расположен жилой поселок.
Сложившаяся на золошлакоотвале ситуация была оценена как предаварийная. Для ее устранения были разработаны специальные технические решения по усилению дамбы.
Похожая ситуация с образованием продольных трещин вдоль кромки гребня и осадками до 1 м имела место на золоотвале Молдавской ГРЭС в марте 1974 г. Пренебрежение образовавшимися дефектами и непринятие экстренных мер привели к аварии с образованием в дамбе прорана шириной до 20 м и глубиной 7 м. Через проран произошел вынос золошлакового материала на прилегающую к отвалу территорию.
Представленные примеры наглядно показывают, к каким негативным последствиям для самого сооружения и окружающей среды приводит пренебрежение требованиями нормативно-технических и проектных документов, несоблюдение технологии производства работ при строительстве дамб золошлакоотвалов ТЭС.
Грунтовые плотины
Грунтовые плотины
Плотины возводятся в целях создания искусственных водоемов. Одним из самых распространенных типов плотин является грунтовая их разновидность, само ее название говорит о том, что в качестве основного материала для возведения плотины служит грунт.
Такой тип плотин достаточно распространен, в основном потому, что грунт — это тот материал, который не требует использования дорогостоящей технологии добычи. Немаловажен и тот факт, что грунтовая плотина может возводиться в практически любом климатическом поясе, также её строительство не имеет ограничений по высоте и ширине.
Несправедливым было бы утверждать, что грунтовые плотины лишены недостатков. Конечно же, они есть. Сюда можно отнести и то, что в теле строения имеется в наличии фильтрационный поток, кроме того, довольно большие объемы воды могут быть утрачены в результате того, что грунт имеет высокую водопроницаемость.
Отметим и сложности, сопряженные со строительством грунтовых плотин в условиях длительных по времени отрицательных температур воздуха, неравномерных осадков по продольному и поперечному профилям.
Типы земляных плотин
Все грунтовые плотины можно подразделить на несколько типов в зависимости от того, как именно осуществлялись работы. Так, выделяют конструкции с отсыпкой грунта насухо, с отсыпкой в воду, с механическим уплотнением материала, намывные плотины и те, что создаются при помощи направленных взрывов.
Ещё одно подразделение на типы зависит от конструкции препятствующих фильтрации устройств и тела самой плотины. Тут принято выделять плотины из неоднородного и, напротив, однородного грунта, с экраном из негрунтового или грунтового материала, с диафрагмой, выполненной из негрунтового материала и ядром из грунтового материала.
В зависимости от того, какие именно противофильтрационные меры были приняты при строительстве плотины, выделяют плотины с диафрагмой, замком, зубом, инъекционной или висячей завесой, со шпунтовой стенкой. Могут также использоваться комбинации из этих конструкций.
Если говорить о разделении грунтовых плотин на классы в соответствии со СНиП, то такая классификация подразумевает наличие четырех классов. От того, какой класс имеет плотина, напрямую зависят используемые расчетные характеристики.
Рисунок: Противофильтрационные устройства в основании грунтовых плотин:
a — зуб; б — замок; в — шпунтовая стенка; г — шпунтовая стенка в сочетании с зубом; д — инъекционная завеса, доведенная до водоупора; e — висячая инъекционная завеса; ж — понур в сочетании с экраном
При строительстве грунтовой плотины основополагающим этапом принято считать выбор вида её створа. Располагают створ в зависимости от того, каковы в данной местности топографические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия. Такие условия влияют на водопроницаемость грунта, а также на его прочностные качества. Для определения объемов воды и расчетных расходов требуется проведение гидрологических изысканий, в процессе которых намечают несколько мест для расположения створов. Выбирается один из них на основе анализа технико-экономических показателей, а сам результат изысканий оформляется как чертеж с пояснительной запиской.
В плотинных водоемах, которые были созданы при помощи грунтовых плотин, различают 3 уровня поверхности воды. УМО — уровень мертвого объема, НПУ — так называют нормальный подпорный уровень и ФПУ — аббревиатура от словосочетания «форсированный подпорный уровень» (самый верхний).
Принято обозначать специальными терминами верхнюю и нижнюю часть поперечного сечения плотины, которое образует трапецию. Верхняя часть этой трапеции называется гребнем, нижняя же — подошвой.
Огромное значение при строительстве плотины имеют характеристики грунта. Нормативы предписывают исключать из применяемых материалов грунты с содержанием более пяти процентов водорастворимых солей, к ним относят хлоридные и сульфатно-хлоридные типы, содержание же сульфатных солей не должно превышать двух процентов общей массы грунта. Ещё один тип грунтов, не используемый в строительстве плотин — грунт в котором содержится более восьми процентов неразложившихся органических соединений.
Геология и оценка грунтов
Во время проведения оценки грунтов, используемых для основания плотины, следует обращать внимание на наличие суффозионных грунтов, а также на избыточное поровое давление при консолидации грунта. Если в месте расположения плотины имеются иловые грунты, нужно предусмотрите систему дренирования основания, также этот фактор должен сигнализировать об ограничении плотины по высоте и более низких темпах возведения плотины. Если в основании имеется торф, то плотина должна возводиться с учетом его осадки, степень же разложения торфа должна быть не менее пятидесяти процентов. Грунты с имеющимися в них корневыми системами растений и ходами животных-землероев следует удалить.
Что касается создания противофильтрационных систем, то их следует выполнять из грунтов с низкими характеристиками водопроницаемости — глин, суглинков, глинобетона. Ещё в таких целях нередко используют асфальт, бетон, полимерные материалы. Допускается использование торфа со степенью разложения не менее пятидесяти процентов для экранов и понуров.
Откосы плотин из грунта испытывают давление со стороны волн, и показатели этого давления нужны для определения оптимальной высоты конструкции. При определении показателей используют специальную формулу, которую можно найти в справочных изданиях.
Основные расчеты
Для этого следует знать высоту волны, ее длину и период повторяемости. Кроме высоты наката волны, требуется определить ещё и высоту ветрового нагона волны. Для этого существует формула вида h= 2*10-6 W2D/gH*cos a3
За W принимают скорость ветра заданной вероятности превышения, измеряемую в м/с; D — длина разгона волны в метрах; g — ускорение силы тяжести, м/c 2 ; Н—средняя глубина воды в зоне ветрового нагона в метрах; αB — угол между продольной осью водоема и направлением ветра, измеряемый в градусах.
При расчете показателей конструктивных элементов плотины обращают внимание на максимальную высоту плотины и ширину её гребня. Гребень обычно применяется для прохода и проезда транспорта. В таком случае ширина гребня определяется той категорией дороги, которая по нему будет проходить, однако в любом случае она должна быть не менее пяти метров. Если на гребне не планируется проезд транспорта, его ширина может составлять от трех метров.
При расчете отметки гребня плотины, исходя из условия о недопустимости перелива воды, то есть превышения d над расчетным форсированным уровнем, используется формула
где hH — величина наката волны на мокрый откос в метрах; h — величина ветрового нагона волны в метрах; α— конструктивный запас. Последний берется как большее из значений 0,5 метра или 0,1/г 1% (высоты волны в метрах с вероятностью превышения 1 %).
Рисунок: Поперечное сечение грунтовой плотины:
1 — верховой откос; 2 — берма верхового откоса; 3 — упор крепления; 4 — крепление верхового откоса; 5 — гребень плотины; 6 — тело плотины; 7 — низовой откос; 8 — берма низового откоса; 9 — крепление низового откоса; 10 — дренажная призма; 11 — естественная поверхность грунта; 12 — основание плотины; 13 — замок; 14 — водопроницаемое основание плотины; 15 — водопроницаемое основание плотины; H — высота плотины
Мокрый откос плотины, подверженный воздействию волн, как правило, укрепляют прочными материалами. На крупных сооружениях часто применяют бетонные и железобетонные плиты, толщину которых также высчитывают по специальной формуле.
