Конструкция ядра и замка плотины

В качестве противофильтрационных устройств в геле плотины чаще всего устраивают экраны (в сочетании с понуром при глубоком залегании водоупора) и вертикальные ядра из глинистых фунтов. Наклонные ядра в грунтовых плотинах применяют редко. В связи с этим в плотине нашего объекта целесообразно устроить вертикальное ядро.

Отметка гребня ядра должна быть не ниже отметки ФПУ; одновременно должно быть обеспечено расстояние от гребня плотины до верхней части ядра больше глубины промерзания.

Ядро располагается внутри тела плотины по всей ее длине. Ось его может быть совмещена с осью плотины или смещена к верховому откосу. В нашем случае предусматривается совмещение оси ядра с осью плотины. Минимальный размер ядра поверху назначают из условий производства работ, но не менее 0,8 м. К подошве плотины ядро утолщается. Крутизна откосов т_я принимается равной 0,1, что соответствует изменению толщины ядра в 0,1 м на каждый 1,0 м высоты.

С учетом промерзания грунта принимаем, что верх ядра располагается на отметке ФПУ. Тогда высота ядра будет равна высоте плотины при ФПУ с учетом толщины снимаемого растительного слоя у основания плотины. В нашем примере высота плотины при ФПУ равна 4,5 м, а толщина снимаемого растительного слоя — 0,2 м. Следовательно, высота ядра составит 4,7 м.

Толщина ядра понизу В_я определяется по формуле.

(1.10).

где — толщина ядра поверху, м; т_я — коэффициент заложения откосов ядра; - высота ядра, м.

Если принять толщину ядра поверху равной 1 м, то толщина ядра понизу будет равна 1,94 м (). В нижней части ядро соприкасается с замком.

Замок — водонепроницаемое препятствие в основании плотины, прорезающее водопроницаемый слой грунта и входящее в водоупор. Замок применяют, когда мощность водопроницаемого слоя грунта в основании не более 4 м. Для устройства замка по всей длине плотины, т. е. по дну и откосам балки, выкапывается траншея с заглублением в водоупор на 0,5 м. Траншея заполняется тем же грунтом, который будет использован для устройства ядра. Замок (траншея) устраивается трапецеидального сечения с шириной по дну 1 м и коэффициентом откосов 0,5. При подсчете высоты замка (глубины траншеи) учитывается глубина залегания водоупора на дне долины (указана в задании по курсовому проектированию) и толщина снимаемого растительного слоя. Ширина замка (траншеи) поверху определяется по формуле.

(1.11).

где b_з— ширина замка по низу, м; m_з — коэффициент заложения откосов замка; H_з — высота замка, м.

Например, в месте сооружения плотины водоупор залегает на глубине 1 м. После снятия растительного слоя толщиной 0,2 м и с учетом заглубления замка в водоупор на 0,5 м высота замка составит 1,3 м (1 — 0,2 + 0,5), а ширина замка поверху будет равна 2,3 м (1 + 20,51,3 =2,3).