Прочие пути облегчения и удешевления гравитационных бетонных плотин

Прочие пути облегчения и удешевления гравитационных бетонных плотинВ предыдущих параграфах были рассмотрены такие пути облегчения и удешевления гравитационных бетонных плотин, как устройство широких швов, полостей и анкеровка плотины в скальное основание. Осуществление каждого из этих приемов в отдельности позволяет сэкономить до 10—15% объема бетона. При этом возможно одновременное осуществление широких швов или полостей с анкеровкой плотины, что еще более повышает экономию бетона. Однако кроме указанных имеются еще и другие пути экономии бетона и снижения стоимости гравитационных плотин. Некоторые из них рассмотрены ниже. 1. Применение бетона с малым содержанием цемента и зонирование его по маркам. При подборе составов бетона (ом. главу 4) следует стремиться получать достаточно прочный бетон с нужными свойствами при минимуме расхода цемента (путем выбора соответствующих заполнителей). Размещать бетон разных марок в теле плотины следует по зонам в соответствии с ее напряженным состоянием и условиями работы. 2. Замена части бетонной кладки местным материалом. Этот прием довольно часто применяется на практике, хотя не всегда дает достаточную экономию в стоимости плотины, так как осложняет производство работ. Удачным примером его применения является плотина Цербино в Италии, в которой полости в кладке заполнены камнем. Можно загружать полости и другими материалами (песок, гравий), правда с меньшим эффектом, так как удельный вес этих материалов меньше удельного веса каменной укладки. В плотинах на скальных основаниях с параметрами сдвига, меньшими 0,65—0,7, когда определяющим для объема плотины является ее сопротивление сдвигу, а не ее напряженное состояние, можно применить пригрузку плотины водой путем устройства фундаментного выступа в сторону верхнего бьефа. 3. Использование тела плотины для размещения в нем машинного зала и оборудования ГЭС. Собственно устройство самих внутренних полостей не дает экономии бетона, так как из условия сопротивления сдвигу вес плотины с полостями должен быть таким же, как и без полостей. Однако когда в полости размещает Ся Машинный зал ГЭС, получается экономия бетона для здания ГЭС и, следовательно, экономия суммарного объема бетона (плотина+здание ГЭС), т. е. по гидроузлу в целом, причем довольно существенная. Величина экономии зависит от высоты плотины, мощности ГЭС и других факторов. При этом усложняется производство работ по узлу, приходится применять много арматуры для восприятия растягивающих напряжений, и стоимость 1 м3 бетона в такой плотине выше, чем в обычной гравитационной. Поэтому заранее сказать, что данное решение для гидроузла более экономично, чем при раздельной конструкции плотины и здания ГЭС, нельзя, нужно разрабатывать варианты и сравнивать их в технико-экономическом отношении. 4. Применение наклона напорной грани в сторону верхнего бьефа. Этот прием может дать некоторую экономию бетона — около 1,5%. Как было установлено в п. 2 § 29, наиболее экономичный профиль должен иметь наклон верховой грани в сторону верхнего бьефа. Малый наклон напорной грани (У7—7в) почти не осложняет бетонных работ, поэтому использование этого приема может быть эффективным [пример — плотина, Гранд-Диисанс, имеющая небольшой наклон напорной грани ]. 5. Шарнирные или замоноличенные швы. В тех случаях, когда по условиям створа поперечные швы в плотине целесообразно сделать штрабными (шарнирными) или вообще замонолитить (сделать плотину бесшовной), можно получить экономию объема бетона. Особенно существенна экономия в бесшовной плотине, в которой к тому же не нужны специальные уплотняющие устройства в швах. 6. Устройство горизонтального шва-надреза. Шов-надрез позволяет обеспечить сжимающие напряжения у напорной грани, если по условиям размеров и формы профиля плотины там возможны растягивающие напряжения. В нормальном «экономичном» профиле плотины (вертикальная напорная грань) сжимающие напряжения у напорной грани равны нулю. Если сузить профиль, т. е. сделать его ширину понизу меньше, напорной грани появятся растягивающие напряжения, вот их то и можно снять с помощью надреза. Сужение же профиля может дать ощутимую экономию бетона.