Проектирование земляных плотин начинается с расчета сил, действующих на конструкцию плотины. Нагрузки, действующие на земляные плотины, аналогичны нагрузкам, действующим на гравитационные плотины. Земляные плотины изготавливаются из нежестких материалов, т.е. из грунта.
Конструкция земляной плотины
Принципы проектирования земляных плотин:
1. Наполнитель, используемый для земляных плотин, должен быть достаточно малопроницаемым.
2. Земляные плотины должны возводиться с использованием доступных материалов в местной местности, чтобы они могли служить по назначению с низкими затратами. Для того чтобы сократить расходы на перевозку вынутого грунта, карьеры должны располагаться как можно ближе к месту строительства плотины.
3. Необходимо предусмотреть достаточные водовыпуски и водосбросы, чтобы исключить возможность перелива воды во время расчетных паводков.
4. При морозном воздействии, волновом воздействии и землетрясениях необходимо предусмотреть достаточный запас прочности.
5. Если устойчивость фундаментов и насыпей не нарушена трубопроводами, оползанием и т.д., то просачивание через противопаводковую дамбу не должно причинять большого вреда. Но защитная дамба должна быть максимально водонепроницаемой.
6. Чтобы избежать оползания грани земляной плотины, фреатическая линия, т.е. линия просачивания, должна находиться в пределах нисходящей грани плотины.
7. Нижняя часть плотины должна быть надлежащим образом защищена от дождя, волн, воды до хвостовой части, а верхняя часть – от волнового воздействия. Для уменьшения эрозии, вызванной потоком дождевой воды, в нисходящей части плотины через соответствующие промежутки могут быть предусмотрены горизонтальные бермы. Для предотвращения эрозии на всем склоне выше по течению и на склоне ниже по течению вблизи носовой части могут быть установлены ограждения.
8. Путем устройства подходящего горизонтального заполняющего дренажа или дренажа дымовой трубы, или дренажа носка, часть плотины и ниже по течению от противофильтрационного ядра должны быть надлежащим образом дренированы.
9. Не должно быть возможности свободного перетекания воды из верхнего в нижний бьеф.
10. Склоны выше и ниже по течению должны быть спроектированы таким образом, чтобы быть устойчивыми при наихудших условиях нагрузки. Такие критические условия возникают для склона вверх по течению при внезапном спуске водохранилища и для склона вниз по течению при постоянном просачивании воды при полном водохранилище.
11. Склон в верхнем и нижнем течении должен быть достаточно пологим, чтобы обеспечить достаточную ширину основания на уровне фундамента, так чтобы максимальное напряжение сдвига оставалось намного ниже соответствующей максимальной прочности грунта на сдвиг, чтобы обеспечить подходящий коэффициент безопасности.
12. Вследствие развития чрезмерного порового давления и последующего снижения прочности грунта на сдвиг, устойчивость насыпи и фундаментов очень важна во время строительства или даже после строительства в период консолидации. Поэтому в таких критических условиях откосы насыпи должны оставаться безопасными.
- Причины разрушения земляных плотин.
- Топ-5 крупнейших провалов плотин в мире.
- 21 тип плотин в строительстве.
- Мосульская плотина в Ираке: Самая опасная плотина в мире.
- Разрушение плотины в Остине: Одна из крупнейших катастроф в истории США.
- Проектирование компонентов земляной плотины.
- Типы и конструкция стальных дымовых труб.