Деформационные швы плотин и их уплотнение

При проектировании бетонных и железобетонных плотин следует предусматривать постоянные (межсекционные и вертикальные швы-надрезы) и временные (строительные) деформационные швы. Размеры секций плотин и блоков бетонирования следует определять в зависимости от: вида и высоты плотин, размера секции здания ГЭС, а также расположения в плотинах водопропускных отверстий, в том числе турбинных водоводов; методов возведения плотины; формы поперечного сечения русла, геологического строения и деформируемости основания плотины, климатических условий района строительства с учетом обеспечения монолитности бетона секций плотины между швами. При выборе вида деформационных швов и расстояний между ними следует соблюдать требования СНиП II-56-77. Ширину постоянного деформационного шва следует назначать на основе сопоставления расчетных данных по ожидаемым деформациям смежных секций плотин с учетом предусматриваемой проектом конструкции шва, деформативных свойств материала его заполнения и обеспечения независимости перемещения секций плотины относительно друг друга. При предварительном назначении конструкций постоянных деформационных швов их ширину следует принимать (черт. 4): температурных — 0,5 - 1 см на расстоянии не более 5 м от лицевых граней и гребня, а внутри тела плотины — 0,1 - 0,3 см; температурно-осадочных — 1 - 2 см в пределах фундаментной плиты плотины и водобоя при любых нескальных и полускальных грунтах основания; выше фундаментной плиты плотины на нескальных грунтах основания — не менее 5 см.

1-1 2-2

Черт. 4. Схемы расположения уплотнении в постоянных деформационных швах плотин на скальном (а, б) и нескальном (в, г) основаниях 1 - шов, t = 0,5 - 1 см; 2 - шов, t = 0,1 - 0,3 см; 3 - шов, t = 1 - 2 см; 4 - шов, t ³ 5 см; 5, 6, 7 - соответственно вертикальное, горизонтальное и контурное уплотнения; 8 - дренажное устройство; 9 - смотровая шахта: 10 - смотровая галерея

В конструкциях постоянных деформационных швов следует предусматривать: уплотнение, обеспечивающее его водонепроницаемость; дренажное устройство для отвода профильтровавшейся через уплотнение или в его обход воды; устройство смотровых шахт и галерей для наблюдения за состоянием шва и ремонта уплотнения. Уплотнения постоянных деформационных швов плотин следует подразделять: по расположению в шве — на вертикальные, горизонтальные и контурные (см. черт. 4); по конструкции и материалам — на диафрагмы из металла, резины и пластических масс (черт. 5. а), шпонки и прокладки из асфальтовых материалов (черт. 5. б), инъекционные (цементация и битуминизация) (черт. 5, в). брусья и плиты из бетона и железобетона (черт. 5, г). Для плотин III и IV классов в зонах ниже уровня мертвого объема (УМО) допускается применять уплотнения из антисептированных деревянных элементов, изготовленных из древесины, устойчивой к воздействию воды.

Черт. 5 Схемы основных уплотнений деформационных швов бетонных и железобетонных плотин

а - диафрагмы из металла, резины и пластических масс; б - шпонки и прокладки из асфальтовых материалов; в - инъекционные (цементация и битумизация) уплотнения; г - брусья и плиты из бетона и железобетона; 1 - металлические листы; 2 - профилированная резина; 3 - асфальтовая мастика; 4 - железобетонная плита; 5 - скважины для цементации; 6 - цементационные клапаны; 7 - железобетонный брус; 8 - асфальтовая гидроизоляционная прокладка При проектировании конструкций уплотнений деформационных швов плотин необходимо соблюдать следующие условия: материал уплотнения должен непосредственно примыкать к бетону образующих шов секций; величина напряжения на контакте асфальтового материала уплотнения с бетоном в рассматриваемом сечении должна быть не менее величины внешнего гидростатического давления воды в том же сечении; средние градиенты напора фильтрационного потока через бетон по контуру уплотнений шва не должны превышать величин, приведенных в п.3.12. При определении действующего среднего градиента напора в уплотнениях постоянных швов плотин общий путь фильтрации следует принимать равным: при изменении температуры бетона в зоне швов в пределах 4 - 6°С — пути фильтрации в обход асфальтовых шпонок, металлических или резиновых диафрагм с учетом пути фильтрации на длине цементируемых или битуминизированных участков швов между диафрагмами и шпонками; при изменении температуры бетона в зоне швов свыше 6°С — только пути фильтрации в обход асфальтовых шпонок, металлических или резиновых диафрагм без учета пути фильтрации на длине цементируемых или битуминизированных участков швов. 3.26. В проекте следует предусматривать омоноличивание временных вертикальных строительных швов до подъема уровня воды перед плотиной. Сроки и порядок омоноличивания межстолбчатых швов следует назначать исходя из проектной температуры омоноличивания массива с учетом температурного изгиба столбов и использования ее для улучшения напряженного состояния плотины. 3.27. При проектировании плотин допускается предусматривать устройство временных расширенных швов, заполняемых бетоном (замыкающие блоки). Сроки омоноличивания расширенных швов следует устанавливать с учетом выравнивания температур между бетонными массивами и окружающей средой, стабилизации осадок и наполнения водохранилища.