Лента новостей RSSRSS КалькуляторыКалькуляторы Вопросы экспертуВопросы эксперту Перейти в видео разделВидео

СНиП II-55-79

Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения

Заменен на СНиП 2.06.07-87: Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения БСТ 7-87 (стр. 8-9)
Действие завершено 01.01.1988
Заменяет СНиП II-И.10-65: Нормы проектирования
Заменяет СН 303-65
Заменяет СН 349-66

Документ «Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения» был заменен.

Скрыть дополнительную информацию

Дата введения: 01.01.1980
Добавлен в базу: 01.09.2013
Заверение срока действия: 01.01.1988
31.05.1979 Утвержден Госстрой СССР (Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства)
Разработан ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева Минэнерго СССР
Разработан Гидропроект им. С.Я. Жука
Разработан Гипроречтранс Минречфлота РСФСР
Издан Стройиздат
Статус документа на 2016: Неактуальный

Страница 1

Страница 2

Страница 3

Страница 4

Страница 5

Страница 6

Страница 7

Страница 8

Страница 9

Страница 10

Страница 11

Страница 12

Страница 13

Страница 14

Страница 15

Страница 16

Страница 17

Страница 18

Страница 19

Страница 20

Страница 21

Страница 22

Страница 23

Страница 24

Страница 25

Страница 26

Страница 27

Страница 28

Страница 29

Страница 30

Страница 31

Страница 32

Страница 33

Страница 34

Страница 35

Страница 36

Страница 37

Страница 38

Страница 39

Страница 40

Страница 41

Страница 42

Страница 43

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОССТРОЙ СССР

СНиП

11-54-77

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

Часть II

НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

3aaei:e:i СИ и (1 л се.сете № ecf от as. се БОТ fO-tfс. !0

is, or. of. и

ts■

Глава 54

Плотины бетонные и железобетонные

СОДЕРЖАНИЕ

J. Общие положения..................

Требования к строительным материалам.........

Общие компоновочные и конструктивные требования . . . .

Деформационные швы и их уплотнение..........

Водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения . . Сопряжение бетонных и железобетонных плотин с основанием

Натурные наблюдения н исследования..........

■2. Расчеты бетонных и железобетонных плотин........

Расчеты плотин на прочность н устойчивость .......

Фильтрационные расчеты плотни............

Гидравлические расчеты плотин.............

3.    Бетонные и железобетонные плотины на нескальных основаниях

Конструирование плотин и нх элементов .........

Подземный контур.................

Понуры ....................

Шпунты....................

Зубья и противофильтрационные завесы........

Дренажные устройства..............

Расчеты плотин на прочность и устойчивость.......

Расчет плотины на общую прочность..........

Расчет фундаментной плиты на прочность.........

Расчет водослива на прочность.............

Расчет быков и полубыков на прочность.........

Расчет анкерного понура ...............

4.    Гравитационные плотины на скальных основаниях......

Конструирование плотин и их элементов .........

Расчеты плотин на прочность и устойчивость........

5.    Контрфорсные плотины на скальных основаниях......

Конструирование плотин и их элементов .........

Расчеты плотин на прочность и устойчивость.......

6.    Арочные плотины...................

Конструирование плотин и их элементов .........

Расчеты плотин на прочность и устойчивость.......

Стр.

3

5

6 Ь

10

11

И

12

12

15

18

18

18

21

21

22

23

23

23

24

25 25

25

26 28 28 29 34

34

35 39

39

40

ГОСУДХРСТВЕННЫП КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА (ГОССТРОЯ СССР)

СНиП 11-54-77

Строительные нормы и правила Часть II

Нормы проектирования Глава 54

Плотины бетонные и железобетонные

Редакция инструктивно-нормативной литературы Зав. редакцией Г. А. Жигачева Редактор Е. А. Волкова Мл. редактор С. А. Зулилина

Технические редакторы В. М. Родионова. Ю. Л. Циханкова

Корректоры Г. А. К р а в ч е н к о. В. И. Г а л ю з о в а

Сдано в набор 3.05. <6. Подписано* печати 1$.М.7в. Формат МХЮв'/иД-Д. Бумага тяоографеяая .«* ?. Гаршитура литературная. Печать высокая. 4.2 уел. вея. я. (уч.-вад. 4.М л.). Твраж 76 000 и*. Зак. fh 5S5. Иена 25 коп.

Стройиздат

103006. Москва. Каляевская. 23а

Владимирская типография «Союзполиграфпрома» при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии н книжной торговле 600000, гор. Владимир, Октябрьский проспект, д. 7

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА .МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА (ГОССТРОЙ СССР)

СНиП

11-54-77

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРААЫ И ПРАВИЛА

Часть II

НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Глава 54

г-. 'U £ он*. C.tt;

Плотины о*4 J/, Д </7* О/. О*. <9 Л бетонные - л/S, г. е. /S и железобетонные

Утверждены постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 30 декабря 1977 г. № 238

Ш

Москва Стройиздат 1978

УДК |M+eT7.83.«l*.3.M](0*3.7S)

Глава СНиП 11-54-77 «Плотины бетонные и железобетонные» разработана ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева и институтом «Гидропроект» им. С. Я. Жука Минэнерго СССР. С введением в действие настоящей глаоы с I января 1979 г. утрачивают силу: глава СНиП Н-И. 12-67 «Бетонные и железобетонные гравитационные плотины на иескальных основаниях. Нормы проектирования»;

«Нормы и технические условия проектирования бетонных гравитационных плотин на скальных основаниях» (СН 123-60);

«Размеры водопропускных отверстий в гидротехнических сооружениях, перекрываемых затворами» (СН 149-60).

Редакторы — инженеры Троицкий Е. А.. Борисова М. М. (Госстрой СССР), д-р техн. наук Соколов И. Б., каид. тсхн. наук Ламкин М. С., инженер Караваев А. В. (ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева Минэнерго СССР), д-р тсхн. наук Фрид С. А., инженер Сергеева Т. И. (Гидропроект им. С. Я- Жука Минэнерго СССР).

30213-509

047(01)—78

Инструкт.-нормат., выл. 1—1.3—78

(g) Стройиздат, 1978

Государственным комитет Совета Министров СССР по делам строительства (Госстрой СССР)

Строительные нормы и правила

СНиП 11-54-77

Плотины бетонные н железобетонные

Взамен СНиП 11-И. 12-67, СН 123-60,

СН 149-60

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Нормы настоящей главы должны соблюдаться при проектировании вновь строящихся и реконструируемых бетонных и железобетонных плотин, входящих в состав сооружений энергетического и водно-транспортного назначения, мелиоративных систем, систем водоснабжения, а также сооружений для борьбы с наводнениями.

Примечание. Дли бетонных н железобетонных плотин, предназначенных для строительства в сейсмических районах, в условиях распространения вечномерзлых, просадочных, набухающих грунтов и карста следует разрабатывать специальные технические условия на проектирование, утверждаемые в установленном порядке.

1.2.    В зависимости от конструкции п технологического назначения бетонные и железобетонные плотины подразделяются на следующие основные виды, приведенные в табл. 1.

1.3.    Вид бетонной или железобетонной плотины следует выбирать в зависимости от топографических, инженерно-геологических, гидрологических и климатических условий с учетом сейсмичности района, компоновки гидроузла, схемы организации производства работ, наличия местных строительных материалов, сроков строительства и условий эксплуатации плотины на основании сравнения технико-экономических показателей разработанных вариантов.

1.4.    Плотины на скальных основаниях надлежит проектировать следующих видов:

для водосбросных участков напорного фронта — преимущественно бетонные, контрфорсные и железобетонные облегченных конструкций;

Отличительные признаки

Таблица I

Осиоииы* виды бетонных и желе* зобе томных плотин

Л. По конструкции плотин

Гравитационные (рис. |,а—<?): массивные;

с расширенными швами; с продольной полостью у основания;

с экраном па напорной грани;

с анкеровкой в основание; с анкерным понуром (рис. 7)

Контрфорсные (рис. \,ж—и): с массивными оголовками (массивно- контрфорс н ые); с арочным перекрытием (мпогоарочные); с плоским перекрытием В*

Арочные —при    ——-    <0.35

И

(рис. 1, к—к):

с защемленными пятами; с периметральным швом; нэ трехшарнирных поясов: С гравитационными устоями Арочно-гравитационные — при

Б. По технологическому назначению

1.    Глухие (рис. 1 .а,б г.д.з—н)

2.    Водосбросные: с поверхностными водосливами (рис. 1,в, ж; рис. 2. а);

с глубинными водосбросами (рис 2,6); двухъярусные (с поверхностными водосливами и с глубинными водосбросами рис. 2. в)

• В — ширина плотины по основанию; И — высота плотины.

Утверждены

Внесены

постановлением Государственного комитета

Срок введения в действие 1 января 1979 г.

Минэнерго СССР

Совета Министров СССР по делам строительства от 30 декабря 1977 г. М 238

I

гч О чФу
Рис. I. Основные виды плотин на скальных основаниях

Гравитационны*: а — массивная; б —с расшивными швами: а —с продоаьиой полостью у основании; а —с «раком на напорной грани; d-с анкеровкой и основание

Контрфорсные: ж - массивно контрфорсные: а - ммогоарочиые; и — с плоским перепрыгнем.

Арочные, к —с защемленными пятами; л —с периметральным швом, м — ит трехшариириых поясов; н —с гравитационными устоями;

/ — расширенный шов; 2 — продольная полость: J — зяран; 4 — лрсдварктсльмо-напряжсниый анкер. S — контрфорсы; £ —массивные оголовки; 7 —арочное перекрытие; в — плоское перекрытие; 9 — периметральный шов; Ю — тред шарнирные пояса; // — шарниры; 12 — гравитационные устон

а

УНб

е-

ш

а

Рнс. 2. Основные виды

водосбросных плотин на

нсскальноы основании

о — водосливная; б — с глубинными водосбросами; в — двухъярусная

в условиях высоких и узких скальных ущелий—арочные и арочно-гравитационные.

Бетонные и железобетонные плотины на нсскальных основаниях следует предусматривать, как правило, в качестве водосбросных.

Для глухих участков напорного фронта бетонные и железобетонные плотины следует применять только при надлежащем обосновании.

1.5. Класс бетонных и железобетонных плотин следует определять согласно требованиям главы СНиП по основным положениям

проектирования речных гидротехнических сооружений.

Для плотин 1 и II классов в дополнение к расчетам, как правило, необходимо предусматривать проведение экспериментальных исследований; для плотин III и IV классов такие исследования допускается выполнять при надлежащем обосновании.

1.6.    Нагрузки и воздействия на бетонные и железобетонные плотины должны определяться согласно требованиям главы СНиП ио нагрузкам и воздействиям на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов) и главы СНиП по строительству в сейсмических районах.

1.7.    При проектировании бетонных и железобетонных плотин на основное сочетание нагрузок и воздействий следует учитывать:

постоянные нагрузки:

а)    собственный вес сооружения, включая вес постоянного технологического оборудования (затворов, подъемных механизмов и лр.), место расположения которого на сооружении не меняется в процессе эксплуатации;

б)    гидростатическое давление со стороны верхнего бьефа при нормальном подпорном уровне;

в)    гидростатическое давление со стороны нижнего бьефа при минимальном уровне и при уровне, соответствующем максимальному сбросному расходу через плотину при нормальном подпорпом уровне;

г)    давление фильтрационной волы при нормальном подпорном уровне и нормальной рабрте противофильтрацнонных и дренажных устройств;

д)    вес грунта, сдвигающегося вместе с плотиной, и боковое давление грунта со стороны верхнего и нижнего бьефов;

временные длительные нагрузки:

е)    давление наносов, отложившихся перед плотиной;

ж)    температурные воздействия (только для бетонных плотин), определяемые для года со средней амплитудой колебаний среднемесячных температур;

кратковременные нагрузки:

з)    давление льда, определяемое при его средней многолетней толщине;

и)    давление волны, определяемое при средней многолетней скорости ветра;

к)    нагрузки от подъемных, перегрузочных и транспортных устройств и других конструкций и механизмов (мостовых и подвесных кранов и т. п.);

2—555

л)    нагрузки от плавающих тел;

м)    динамические нагрузки при пропуске паводка через водосбросную плотину при нормальном подпорном уровне.

При проектировании бетонных и железобетонных плотин на особое сочетание нагрузок и воздействий следует учитывать нагрузки основного сочетания и одну из следующих нагрузок:

и) гидростатическое давление со стороны верхнего и нижнего бьефов при форсированном уровне верхнего бьефа (взамен подпунктов бив);

o)    давление фильтрационной воды, возникающее в результате нарушения нормальной работы одного из противофильтрацнонных или одного из дренажных устройств (взамен подпункта г);

п) температурные воздействия, определяемые для года с максимальной амплитудой колебаний среднемесячных температур (взамен подпункта ж);

p)    давление льда, определяемое при его максимальной многолетней толщине (взамен подпункта з);

с)    давление волны, определяемое при максимальной многолетней скорости ветра (взамен подпункта и);

т)    динамические нагрузки при пропуске паводка через водосбросную плотину, определяемые при форсированном уровне верхнего бьефа (взамен подпункта м);

у)    сейсмические воздействия.

Нагрузки и воздействия для строительного периода плотины и ремонтного случая следует принимать по основному и особому сочетаниям, а величины этих нагрузок и воздействий должны определяться в зависимости от конкретных условий возведения и ремонта сооружения.

Нагрузки и воздействия должны приниматься в наиболее неблагоприятных возможных сочетаниях отдельно для эксплуатационного и строительного периодов.

ТРЕБОВАНИЯ К СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ

1.8. Строительные материалы для бетонных и железобетонных плотин и их элементов должны удовлетворять требованиям государственных стандартов и технических условий, а выбор их необходимо производить по указаниям главы СНиП по проектированию бе-

тонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений.

1.9. В бетонных и железобетонных плотинах I! их элементах в зависимости от условий работы бетона в отдельных частях плотины в эксплуатационный период следует различать четыре зоны (рис. 10):

I    — наружные части плотин и их элементов. находящиеся под атмосферным воздействием, не омываемые водой;

II    наружные части плотни в пределах колебания уровней воды в верхнем и нижнем бьефах, а также части н элементы плотин, периодически омываемые водой: водосбросы, водоспуски, водовыпуски, водобойные устройства и др.;

III    — наружные, а также примыкающие к основанию части плотин, расположенные ниже минимальных эксплуатационных уровней воды верхнего и нижнего бьефов;

IV    — внутренняя часть плотин, ограниченная зонами I—III. в том числе бетон конструкций. прилегающий к замкнутым полостям контрфорсных плотин.

К бетону различных зон бетонных и железобетонных плотин всех классов необходимо предъявлять требования. приведенные в табл. 2.

Таблица 2

Зовы ПЛОТИН

Трсбомкн*. предъявляемые к бетон> ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ зон плотин

Се точки х

железобе

тонных

По прочности на сжатие

I-IV

1-Ш

По прочности на растяжение

1—111

I-1I1

По водонепроницаемости

11—III

II—III

По морозостойкости

I-»

I-II

По предельной растяжимости

I-IV

Нс предъявляется

По стойкости против агрессивного воздействия воды

ll-III

По сопротивляемости истиранию потоком воды при наличии взвешенных и влекомых наносов, а также стойкости против кавитации при скорости воды по поверхности Сетона 15 м/с и более

il

II

По тепловыделению при твердении бетона

I-IV

He предъявляется

Примечание. Для плотин IV класса требования к бетону по предельной растяжимости н тепловыделению допускается не предъявлять.

1.10.    Ширину наружных зон плотин следует принимать не менее 2 м с учетом типа и вида плотин, величины действующею напора, климатических условий района строительства и размеров конструктивных частей элементов плотин.

1.11.    Число марок бетона при проектировании плотин, как правило, должно быть не более четырех, при этом увеличение числа марок бетона допускается при надлежащем обосновании.

1.12.    На цемент для бетона плотин I, II и III классов в случае необходимости следует разрабатывать специальные технические условия, согласовывая и утверждая их в установленном порядке.

ОБЩИЕ КОМПОНОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.13.    Местоположение бетонной или железобетонной плотины в створе гидроузла надлежит определять в зависимости от топографических. инженерно-геологических и гидрологических условии, условий примыкания плотины к берегам и другим сооружениям, схемы организации и методов производства работ и обосновывать сравнением технико-экономических показателей разработанных вариантов.

1.14.    Противофильтрационныс и дренажные устройства в основании плотины надлежит сопрягать с аналогичными устройствами в берегах и в примыкающих к плотине сооружениях гидроузла.

1.15.    При сопряжении отдельных частей плотины (водосбросной части с глухой) надлежит избегать выступов напорной rpaifa одной части плотины по отношению к другой.

1.16.    Ширину и конструкцию гребня глухой плотины следует принимать в зависимости от типа плотины, условий производства работ, использования гребня в эксплуатационный период для проезда, прохода или других целей, но не менее 2 м.

1.17.    Превышение гребня глухой плотины над уровнем воды в верхнем бьефе следует определять согласно требованиям п. 2.12 главы СНиП 11-53-73 «Плотины из грунтовых материалов». При этом величину запаса по высоте плотины а (с учетом парапета) следует принимать: для плотин I класса —0.8 м, II класса — 0,6 м, III и IV классов — 0.4 м.

1.18.    Размеры быков водосбросных плотин следует назначать в зависимости от типа и конструкции затворов, размеров водосброс-

пых отверстий, эксплуатационных и аварийных выходов из продольных галерей, размеров и конструкции мостовых пролетных строений. При этом толщина пазового перешейка быка во всех случаях должна назначаться не менее 0,8 м.

1.19.    Отметку верха быков водосливной плотины со стороны верхнего бьефа следует назначать с учетом отметки гребня глухой плотины, типа затворов, подъемных и транспортных механизмов, условий маневрирования, наличия мостового перехода и его габаритов по высоте.

Отметку верха быков следует принимать наивысшей из определенных по каждому из перечисленных условий.

1.20.    В случае необходимости выдвижения быков в сторону верхнего бьефа по условиям расположения затворов или мостов в верхней части быков надлежит предусматривать консольный выступ.

1.21.    Очертание быков в плане со стороны верхнего бьефа должно обеспечивать плавный вход воды в водосбросное отверстие и минимальное сжатие потока.

В случае пропуска льда оголовок быка следует проектировать заостренной формы.

1.22.    Очертание в плане и высота быков со стороны нижнего бьефа определяются общими конструктивными требованиями исходя из условия обеспечения прочности, расположения мостовых конструкций и других сооружений, а также незатолления верха быков.

1.23.    Лицевую грань раздельных и береговых устоев в пределах водосброса следует конструировать аналогично граням быков.

1.24.    При проектировании автомобильных или железнодорожных мостов по быкам и устоям плотин, к быкам и устоям следует предъявлять дополнительно требования как к мостовым опорам.

1.25.    Напорный турбинный водовод гидроэлектростанции следует располагать внутри или вне тела плотины в зависимости от результатов сравнения технико-экономических показателей разработанных вариантов.

1.26.    Для предотвращения фильтрации воды через массив плотины следует предусматривать устройство вдоль ее верховой грани дренажа в виде скважин (дрен), имеющих выходы в продольные галереи.

1.27.    Расстояние от напорной грани плотины до оси дренажа Ьл. а также до верховой грани продольной галереи должно назначаться не менее 2 м при соблюдении условия

2*

.    о»

•'доп

где Л— напор над расчетным сечением;

7дс«~ допускаемый градиент капора для бетона плотины.

Величину допускаемого градиента напора для бетона независимо от его марки по водонепроницаемости надлежит принимать:

для гравитационных и массивно-контрфорсных плотин — 20;

для арочных и арочно-гравитационных плотин и для арочных напорных перекрытий многоарочных плотин — 40.

Примечание. Требования настоящего пуыхта ис распространяются на плотины с экраном на напорной грани.

1.28.    Диаметр дренажных скважин следует принимать 15—30 см; расстояние между осями дрен — 2—3 м.

1.29.    Для уменьшения усилия противодавления на подошву плотины в ее основании следует предусматривать устройство горизонтального, вертикального или наклонного дренажей, а также других дренажных устройств.

1.30.    Для отвода дренажной воды, контроля за работой дрен и состоянием бетона плотины, прокладки коммуникаций, установки КИА, проведения цементации швов, устройства противофильтрационной завесы, а также ремонтно-восстановительных работ в проектах должны предусматриваться продольные и поперечные галереи.

1.31.    По высоте плотины галереи следует располагать через 15—20 м.

Нижнюю продольную галерею, как правило, следует проектировать выше меженного уровня воды нижнего бьефа для обеспечения самотечного отвода воды. Если такое расположение галереи не может быть осуществлено. следует предусматривать откачку воды.

1.32.    Размеры галерей, проектируемых для цементации основания и строительных швов плотины, создания и восстановления вертикального дренажа, должны приниматься минимальными, обеспечивающими провоз и работу бурового, цементационного и другого оборудования.

Ширину галерей, предусмотренных для сбора и отвода воды, контроля за состоянием бетона плотины и уплотнения швов, размещения КИА и различного рода коммуникаций следует назначать не менее 1,2 м, высоту — не менее 2 м.

Пол галереи, предусмотренной для сбора и отвода воды, следует проектировать с укло-

ном не более 1 : 50 в сторону водосливного лотка.

1.33.    В плотинах, имеющих несколько ярусов галерей, должно предусматриваться сообщение между ними путем устройства лифтов и маршевых лестниц.

Проектом также должны предусматриваться аварийные выходы из каждого нижележащего яруса -галерей в вышележащий. Аварийные выходы из продольных галерей надлежит предусматривать на расстоянии не более 300 м друг от друга и не менее двух из каждой галереи.

В раздельном и сопрягающем устоях, а при большой длине плотины и в промежуточных быках водосбросной плотины следует предусматривать эксплуатационные и аварийные выходы из продольных галерей.

1.34.    В растянутой зоне напорной грани бетонных, а при обосновании и железобетонных плотин в целях предотвращения фильтрации через бетон и связанным с этим выщелачиванием извести из бетона и зашиты его от разрушения агрессивными водами следует рассматривать целесообразность устройства гидроизоляции (асфальтовой штукатурной, литой асфальтовой, пропиточной битумной, штукатурной минеральной, окрасочной полимерной н полимербитумной).

1.35.    Если среднемесячная температура наружного воздуха в наиболее холодном месяце года ниже минус 25° С, то для предохранения бетона плотины от разрушения в зоне переменного уровня воды следует рассматривать целесообразность устройства по бетонным поверхностям (кроме водосливных) теп-логидроизоляцин из легкого асфальтобетона, эпоксидно-каменноугольных и поливинилхлоридных пенопластов и других теплогндроизо-ляционных материалов.

1.36.    Для снижения температурных напряжений в плотинах, возводимых в Северной строительно-климатической зоне, следует рассматривать целесообразность устройства постоянной теплоизоляции открытых поверхностей; временную теплоизоляцию следует предусматривать для обеспечения трещнностой-кости бетона плотин в строительный период с применением утепленной опалубки и теплоизоляционных покрытий открытых горизонтальных поверхностей блоков бетонирования.

ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ И ИХ УПЛОТНЕНИЕ

1.37.    При проектировании бетонных и железобетонных плотин следует предусматри

вать постоянные (межсекцнонные) и временные (строительные) деформационные швы.

Размеры секций плотин и блоков бетонирования должны определяться в зависимости: от вида и высоты плотин, размера секции здания ГЭС, а также расположения в плотинах водопропускных отверстий, в том числе турбинных водоводов;

от методов возведения плотины; от формы русла, климатических условий района строительства, геологического строения н деформируемости основания плотины.

1.38.    При выборе вида деформационных швов и расстояний между ними следует соблюдать требования главы СНнП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений.

1.39.    Ширину постоянного деформационно-го шва следует назначать на основе сопоставления расчетных данных по ожидаемым деформациям смежных секций плотин с учетом предусматриваемого проектом способа устройства шва, деформативных свойств материала его заполнения и обеспечения независимого перемещения секций плотины относительно друг друга.

При предварительном назначении конструкций постоянных деформационных швов их ширину следует принимать:

температурных — 0,5—1 см на расстоянии нс 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 не-скальных грунтах основания — не менее 5 см.

1.40.    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.

1.41.    Уплотнения постоянных деформационных швов плотин следует подразделять:

по расположению в шве — на вертикальные, горизонтальные и контурные (рис. 3);

по конструкции и материалам — на диафрагмы из металла, резины и пластических масс (рис. 4,а);

Рис. 3. Схемы расположения уплотнений о постоянных деформационных швах плотин на скальном (а. б) и нс-скальном (в. г) основаниях

/ — шов. 6-0.5—I см; 7— шов. 6-0.1—0.3 см; 3 — шов. 6-1— 2 ем; 4 — шов. 6S»5 см; 5. 6. 7—соответственно вертикальное, горизонтальное и контурное уплотнении; в—дренажное устройство; Я —смотровая шахта; 10 — смотровая галерея

шпонки и прокладки из асфальтовых материалов (рис. 4,6);

инъекционные (цементация и битумизация) (рис. 4,в);

брусья и плиты из бетона и железобетона (рис. 4.г).

1.42.    При проектировании конструкции 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;

градиенты напора фильтрационного потока через бетон по контуру уплотнений шва не должны превышать величин, приведенных в п. 1.27 настоящих норм.

1.43.    В проекте следует предусматривать омоноличивание временных вертикальных

Рис. 4. Схемы основных уплотнений деформационных швов бетонных и железобетонных плотин

а — диафрагмы из металда. резимы и пластических масс: б— шпоикм и прокладки из асфальтовых материалов; в — инъекционные (цементация и битумизация) уплотнения; г — брусья и плиты из бетона и железобетона: I — металлические листы: 7— профилированная резина; 3 — асфальтовая мастика: 4 — железобетонная плита: 5 —скважины для цементация; ( — цементационные клапаны. 7 — железобетонный брус; 8 — асфальтовая гидроизоляционная ярокладка

строительных швов до подъема уровня воды перед плотиной. Изменение сроков омоноли-чивания вертикальных строительных швов допускается при надлежащем обосновании.

1.44. Для уменьшения температурно-усадочных напряжений в конструкции плотины, а также влияния неравномерных осадок основания допускается предусматривать устройство временных расширенных швов, заполняемых бетоном (замыкающие блоки) после выравнивания температур и стабилизации осадок.

ВОДОСБРОСНЫЕ. ВОДОСПУСКНЫЕ И ВОДОВЫПУСКНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

1.45.    Водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения плотин следует предусматривать для:

сброса паводковых расходов воды;

пропуска расходов воды с целью обеспечения ирригации, обводнения нерестилищ, судоходных глубин в нижнем бьефе, водоснабжения и др.;

пропуска строительных расходов;

сброса излишних вод из водохранилища до прсдпаводкового уровня в период пропуска редко повторяющихся паводков при ограниченной емкости водохранилища;

частичного опорожнения водохранилища в период строительства или эксплуатации.

1.46.    Длину водосливного фронта плотины, размеры и количество пролетов поверхностных и глубинных водопропускных отверстий следует принимать в зависимости от расчетной величины сбросных расходов и допустимых при данных геологических условиях удельных расходов воды, возможного вредного влияния потока на русло реки и работу других сооружений- гидроузла, намечаемой схемы маневрирования затворами и гидравлического режима руслового потока в плане. Для плотин I, II и III классов должно производиться сравнение технико-экономических показателей разработанных вариантов по результатам гидравлических расчетов и лабораторных исследований; для плотин IV класса сравнение вариантов производится по результатам гидравлических расчетов и аналогам.

1.47.    Основным профилем водосливных оголовков водосбросных плотин всех классов с поверхностными водосбросами является без-вакуумный профиль криволинейного очертания, плавно сопрягающийся с водосливной гранью плотины. Уклон водосливной грани и ее протяженность следует назначать исходя из конструктивных особенностей профиля плотины.

Очертание оголовков водослива водосбросных плотин IV класса допускается принимать трапецеидальным или прямоугольным.

При необходимости увеличения удельных расходов воды на водосливе и наличии для этого благоприятных геологических условий допускается применять вакуумные оголовки при надлежащем обосновании этого решения гидравлическими расчетами и исследованиями.

1.48.    При проектировании водосбросных сооружений плотин и креплений нижнею бьефа, обтекаемых потоком воды с большими скоростями, следует учитывать явление кавитации и кавитационной эрозии, явление аэрации потока, а также динамические воздействия потока воды на элементы сооружения.

Для защиты от кавитационных разрушений водосливных поверхностей водосбросных сооружений, находящихся под воздействием скоростей более 15 м/с, надлежит предусматривать:

бетоны с повышенной кавитационной стойкостью;

плавное очертание обтекаемых поверхностей и сглаживание местных выступов и неровностей;

подвод воздуха в зоны возможного образования кавитационных разрушений (пазы-аэраторы, уступы на поверхностях водосбросов с встроенными противокавитационными камерами, трамплины для отброса транзитного потока и воздухонасыщения его придонного слоя).

1.49.    В глубинных водосбросах с целью увеличения их пропускной способности кромкам входного сечения следует придавать плавное очертание. Площадь живого сечения глубинных водосбросов на выходном участке следует, как правило, плавно уменьшать с целью улучшения гидравлических условий и сокращения размеров затворов. Ось глубинного водосброса следует назначать прямолинейной. Глубинные водосбросы криволинейного очертания следует применять при обосновании его работы в условиях возможной кавитации, смены режимов течения и значительных гидродинамических нагрузок. Высотное положение и наклон оси оголовка глубинного водосброса следует назначать из конструктивных особенностей плотины и концевого участка водосброса с учетом диапазона изменения уровней воды в верхнем бьефе, определяемого по схеме пропуска расходов.

При расположении камеры затворов во входном оголовке или в средней части тракта глубинного водосброса необходимо предусматривать подвод воздуха за затворы. Устье аэрационной шахты следует максимально (по конструктивным условиям водосброса) приближать к затвору; необходимо обеспечивать, чтобы в устье шахты нс попадали струн и брызги воды.

1.50.    Конструкцию концевого участка поверхностного или глубинного водосбросов

плотины следует выбирать в зависимости от высотного расположения водосброса, величины удельного расхода воды на выходе, характеристик грунтов основания, а также требований, предъявляемых к основным гидравлическим режимам сопряжения бьефов.

1.51.    При поверхностном режиме в конце водосброса следует предусматривать носок-уступ с горизонтальной или наклонной поверхностью, создающий незатопленный режим, при этом прыжок должен быть устойчивым; поток не должен вызывать опасного размыва русла и берегов реки на прилегающем к сооружению участке. Поверхностный режим сопряжения следует принимать с учетом пропуска льда и других плавающих тел.

1.52.    Для донного режима следует предусматривать сопряжение водосливной поверхности с дном водобоя плавным или с небольшим уступом. В случае опасности возникновения кавитационной эрозии бетона должен быть предусмотрен подвод воздуха или воды к низовой грани уступа. Отметку поверхности водобоя следует назначать из условий затопления прыжка в соответствии с принятой в проекте системой гасителей энергии и при необходимости с учетом условий пропуска воды в период строительства плотины.

1.53.    При сопряжении бьефов отбросом струи воды в конце водосброса следует предусматривать носок-трамплин, отбрасывающий лоток воды в нижний бьеф на безопасное для сооружения расстояние. В случае слаботрещиноватого основания в месте падения воды следует предусматривать крепление берегов или мероприятия для гашения энергии как в зоне падения воды, так и на носках-трамплинах путем устройства расщепителей, размеры, форма и кавитационная стойкость которых должны устанавливаться гидравлическими расчетами и исследованиями.

СОПРЯЖЕНИЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛОТИН С ОСНОВАНИЕМ

1.54.    При определении прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик грунтов оснований бетонных и железобетонных плотин и при выборе расчетных схем следует обращать особое внимание на наличие в грунтовых массивах различных зон ослабления:

в основаниях из нескальных грунтов — областей из просадочных грунтов, из грунтов мягкопластичной или текучей консистенции,

из заторфованных грунтов, из грунтов рыхлого сложения;

в основаниях из скальных грунтов — систем мелких и средних трещин, единичных крупных трещин и разломов, выветрелых и сильно выветрелых областей и зон разгрузки.

1.55.    Расчетные характеристики грунтов основания для плотин 1 и II классов, которые могли бы быть отнесены к III или IV классу в зависимости от последствий аварии и высоты согласно требованиям главы СНиП по основным положениям проектирования речных гидротехнических сооружений, допускается определять как для грунтов основания плотины III или IV классов.

1.56.    Для улучшения прочностных, деформационных и фильтрационных свойств грунтов оснований бетонных и железобетонных плотин в проектах при необходимости следует предусматривать:

закрепление и уплотнение грунтов всего основания или его части цементационными или другими вяжущими растворами;

дренирование глинистых водонасыщенных грунтов с целью ускорения фильтрационной консолидации основания;

устройство подпорных стен, поддерживающих склоны и откосы массивов;

разделку горным способом крупных трещин, разломов и пустот в скальных массивах с последующим заполнением их бетоном или железобетоном в виде отдельных шпонок, сплошных полос или решеток.

1.57.    При проектировании врезок бетонных плотин на скальных основаниях удаление (съем) грунта должно быть минимальным и обосновано расчетами плотин на прочность и устойчивость с учетом мероприятий по укреплению трещиноватой скалы.

1.58.    Выравнивание контактных поверхностей скальных оснований бетонных плотин не допускается. Сопряжение арочных и арочногравитационных плотин с косогорными участками основания должно производиться, как правило, без уступов.

НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ

1.59.    При проектировании бетонных и железобетонных плотин I, II и III классов необходимо предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения натурных наблюдений и исследований за состоянием сооружений и их оснований как в процессе строительства, так и е период их эксплуатации для оценки надеж-

ности системы сооружение — основание, своевременного выявления дефектов, предотвращения аварий и улучшения условий эксплуатации. Для плотин IV класса и их оснований следует предусматривать визуальные наблюдения. Состав и объем натурных наблюдений и исследований должны предусматриваться проектом, включающим программу наблюдений, размещение КИА.

1.60.    Натурные наблюдения и исследования на бетонных и железобетонных плотинах подразделяются на контрольные и специальные.

1.61.    Контрольные наблюдения в строительный период проводятся за деформациями основания, температурным режимом, термонапряженным состоянием и за трещинооб-разованием в блоках бетонирования.

1.62.    Контрольные наблюдения в эксплуатационный период проводятся за противодавлением и фильтрацией воды в основании и береговых примыканиях, перемещениями вертикальными (осадка) и горизонтальными, напряженным и термонапряженным состоянием плотины н ее основания, гидравликой потока на водосбросных сооружениях и в бьефах, состоянием русла реки в нижнем бьефе, за контактным швом в основании и раскрытием строительных швов.

1.63.    Специальные наблюдения за плотинами в эксплуатационный период проводятся в целях получения данных, связанных с необходимостью уточнения методов расчета, модельных исследований, выбора оптимальных методов производства работ и условий эксплуатации.

2. РАСЧЕТЫ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛОТИН

РАСЧЕТЫ ПЛОТИН НА ПРОЧНОСТЬ и устойчивость

2.1. Расчеты бетонных и железобетонных плотин на прочность и устойчивость следует выполнять на силовые, температурные и влажностные воздействия по предельным состояниям согласно требованиям глав СНиП по основным положениям: проектирования строительных конструкций и оснований, проектирования гидротехнических речных сооружений, а также глав СНиП по проектированию оснований гидротехнических сооружений, по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений.

2.2.    Расчеты плотин на прочность и устойчивость должны производиться по двум группам предельных состояний:

по первой группе (по непригодности к эксплуатации)—расчеты сооружения на общую прочность и устойчивость, а также на местную прочность его элементов;

по второй группе (по непригодности к нормальной эксплуатации) — расчеты оснований на местную прочность, сооружений по образованию трещин и деформациям, а также расчеты раскрытия строительных швов в бетонных и трещин в железобетонных конструкциях.

Расчеты на общую прочность и устойчивость, по деформациям и по раскрытию трещин, а также расчеты раскрытия строительных швов в зависимости от очередности возведения должны выполняться для всей плотины в целом или отдельных ее секций (или отдельных «столбов»).

Расчеты на местную прочность и по образованию трещин должны производиться для отдельных конструктивных элементов сооружения; для бетонных конструкций расчеты по образованию трещин следует выполнять только для элементов, ограниченных строительными швами.

2.3.    Расчеты плотин, их оснований и отдельных элементов на прочность и устойчивость должны производиться для наиболее вероятных расчетных случаев эксплуатационного и строительного периодов с учетом последовательности возведения и загружеиия плотины.

Расчет прочности и устойчивости части плотин (пусковой профиль) всех классов в случае, когда проектом предусмотрены возведение и сдача в эксплуатацию гидроузла отдельными очередями, должен выполняться на все нагрузки и воздействия, установленные для периода постоянной эксплуатации, при этом условия прочности плотин и устойчивости для периода временной эксплуатации следует принимать такими же, как для периода постоянной эксплуатации.

В проекте должна предусматриваться очередность возведения плотины и ее отдельных элементов, при которой усилия, возникающие в строительный период, не вызывают необходимости в дополнительном армировании или другом утяжелении сооружения.

2.4.    Расчеты плотин на прочность и устойчивость должны производиться на действие расчетных нагрузок.

Нормативные нагрузки должны определяться с учетом требований пп. 2.21—2.23 настоящих норм и следующих указаний:

объемный вес бетона для плотин 1, II, III классов следует определять по результатам подбора состава бетона; для плотин IV класса и при предварительных расчетах плотин всех классов следует принимать объемный вес для бетона 2.4 тс/м*, для железобетона 2,5 тс/м3;

динамические нагрузки при пропуске паводка следует определять для плотин I и И классов по результатам расчетов и экспериментальных исследований, для плотин III и IV классов — по результатам расчетов или аналогам;

температурные воздействия следует принимать по данным многолетних наблюдений за температурой воздуха в створе плотины и на основании прогноза температуры воды в водохранилище;

давление наносов £,, со стороны верхнего бьефа допускается определять по формуле

£u“0>5Vll.//2‘e2(45o-9B/2).    (2)

где уи»— объемный вес грунта наносов во взвешенном состоянии;

Ны— высота наносов перед плотиной,

фв‘— угол внутреннего трения грунта наносов.

Примечание. При расчете обшей прочности и устойчивости плотин коэффициенты перегрузки для собственного веса, температурных, влажностных н динамических воздействий, а также для всех грунтовых нагрузок при расчетных значениях характеристик грунтов lg<Pi.u, С I.U и yi.ii. определенных согласно требованиям главы СНиП по проектированию оснований гидротехнических сооружений, должны приниматься равными единице.

2.5.    Расчеты на прочность плотин I и II классов, возводимых на скальных основаниях, должны выполняться методами теории упругости с учетом в необходимых случаях неупругих деформаций, а также трещин в бетоне и основании.

Расчеты на прочность плотин I и II классов, возводимых на нескальных основаниях, должны выполняться с учетом пространственной работы фундаментной плиты и других несущих элементов конструкции.

Расчеты на прочность плотин III и IV классов, а также предварительные расчеты плотин I и II классов должны выполняться, как правило, упрощенными методами строительной механики.

2.6.    Расчеты на прочность плотин 1 и II классов, которые могли бы быть отнесены к 3-555

III или IV классу по условиям последствий аварий и высоты согласно требованиям главы СНиП по основным положениям проектирования речных гидротехнических сооружений, допускается производить упрощенными методами. при этом значения расчетных коэффициентов принимаются как для плотин I и II классов, а сочетания нагрузок и критерии прочности — как для плотин III и IV классов.

2.7.    При определении напряженно-деформированного состояния плотины и приконтакт-ной зоны основания методами теории упругости допускается рассматривать бетон как однородный изотропный материал с осреднен-ными механическими характеристиками, при этом следует учитывать:

наличие галерей (шахт), продольных полостей, помещений машинного зала гидроэлектростанций, турбинных водоводов, глубинных водосбросов и других отверстий в случае, если линейный размер полости или отверстия составляет более 15% от линейного размера расчетного сечения плотины;

наличие распределения бетона по зонам в случае, когда отношение модулей упругости зон равно двум и более;

различие механических характеристик материала плотины и основания;

неоднородность основания и наличие в нем трещин и разломов;

возможность раскрытия строительных швов и нарушения сплошности основания в растянутых зонах;

очередность возведения, а также способы и сроки омоноличивания плотины.

2.8.    В расчетах плотин на общую прочность, а также по деформациям, раскрытию строительных швов и трещин расчетное значение модуля упругости бетона плотины Е следует принимать:

при возведении плотин столбчатыми массивами или с перевязкой блоков бетонирования —

£-£«(!-0.04 Ли,);

при возведении плотин послойным методом бетонирования £=0,90 £«,

где £«— величина начального модуля упругости бетона, принимаемая по табл. 4 главы СНиП 11-56-77 сБетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений»; л,,, — число вертикальных швов бетонирования на подошве плотины.

Во всех случаях расчетное значение модуля упругости бетона плотины должно быть в пределах 0,65 £<^£^250-103 кгс/см2.

2.9.    Глубину раскрытия строительных швов на низовой грани плотины следует определять с учетом собственного веса сооружения, гидростатического давления и температурных воздействий, вызванных сезонными колебаниями температуры наружного воздуха и воды в водохранилище, а также температурным перепадом от начальной температуры замыкания строительных швов до среднемноголетней эксплуатационной температуры плотины.

2.10.    При расчетах общей прочности н устойчивости плотины, а также местной прочности отдельных элементов должно соблюдаться одно из следующих условий:

псор <

тпя

тпя

R;

Ф(К«.Яб).

(3)

(4)

где Ле— коэффициент сочетания нагрузок; кн— коэффициент надежности;

Л'р и /?— соответственно расчетные значения обобщенного силового воздействия и обобщенной несущей способности сооружения; о„— расчетное значение напряжения;

Ф— функция, вид которой в зависимости от характера нзпряженио-леформироваино-го состояния плотни определяется согласно разд. 3. 4, 5 и 6 настоящих норм;

/?в. /?б~ соответственно расчетные сопротивления арматуры к бетона, определяемые согласно требованиям главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений;

Ппя— коэффициент условий работы, учитывающий особенности работы плотин, их элементов и оснований, принимаемый по табл. 3

Таблица 3

Виды расчетов плотин и факторы, обуславливающие введение коэффициента условий работы

fell.

1. Расчеты устойчивости бетонных и железобетонных плотин на полускалышх и нескальных основаниях

1

2. Расчеты устойчивости гравитационных и комрфорсных плотин на скальных основаниях:

а) для поверхностей сдвига, проходящих по трещинам в массиве основания

1

б) для поверхностей сдвига, проходящих по контакту бетон-скала и в массиве основания частично по трещинам, частично по монолиту

0.95

3. Расчеты устойчивости арочных плотин

0,75

Продолжение

Виды расчетов плотин и факторы, обуславливающие введение коэффициента условий работы

fill

4. Расчеты общей и местной прочности бетонных и железобетонных плотин н их элементов для случаев, когда определяющей является прочность бетона в конструкциях

а) бетонных:

для основного сочетания нагрузок и воздействий

для особых сочетаний нагрузок и воздействий без учета сейсмических то же. с учетом сейсмических

0.9

1

1.1

б) железобетонных — плитных и ребристых при толщине плиты (ребра) 60 см и более

1.15

в) железобетонных — плитных и ребристых при толщине плиты (ребра) менее 60 см

1

5. То же. для случаев, когда определяющей является прочность иенапрягасмой арматуры:

а) железобетонных элементов, содержащих в поперечном сечсннн количество стержней рабочей арматуры:

менее 10 10 и более

1.1

1.15

б) сталежелезобетонных конструкций (открытых и подземных)

0.8

Примечания: I. При расчетах прочности и устойчивости арочных плотин коэффициенты условий работы, приведенные в настоящей таблице, следует умножать на коэффициент тар, значения которого приведены в разделе б настоящих норм.

2.    При расчетах общей и местной прочности бетонных и железобетонных плотин всех видов для случаев, когда определяющей является прочность напрягаемой арматуры, коэффициенты условий работы следует принимать согласно табл. 24 главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

3.    При учете многократно повторяющихся нагрузок на элементы плотин коэффициенты условий работы принимаются согласно табл. 2 и 6 главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений.

2.11. При проектировании арочных, многоарочных, арочно-гравитационных плотин и массивных оголовков контрфорсных плотин, а также других конструкций, бетон которых испытывает напряжения объемного сжатия, следует принимать значения расчетных сопротивлений бетона согласно требованиям п. 2.14 главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений.

В случае плоского напряженного состояния прн действии напряжений одного знака их совместное влияние разрешается не учитывать. В случаях плоского и объемного напряженного состояния при действии напряжений разного знака значения расчетных сопротивлений бетона при сжатии следует определять как при одноосном загружении.

2.12.    Расчеты бетонных плотин на сейсмические воздействия в соответствии с указаниями разделов 4, 5, 6 настоящих норм должны производиться по линейно-спектральной теории с учетом коэффициента сейсмичности, определяемого согласно требованиям главы СНиП по строительству в сейсмических районах; при этом допускается принимать значения расчетных сопротивлений бетона, полученные прн экспериментальных исследованиях.

2.13.    Для бетонных плотин высотой более 60 м и объемом бетона более 1 млн. м3 в проекте следует устанавливать промежуточные значения нормативных сопротивлений бетона на сжатие и растяжение, отличающиеся от значений, установленных в п. 2.2 главы СНиП 11-56-77 «Бетонные н железобетонные конструкции гидротехнических сооружений».

ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ ПЛОТИН

2.14.    Фильтрационные расчеты бетонных и железобетонных плотин следует выполнять с целью определения:

противодавления фильтрующей воды на подошву плотины;

осредненных градиентов напора; местных максимальных градиентов напора; положения уровней депрессионной поверхности фильтрационного потока в районе береговых примыканий плотины;

потерь воды на фильтрацию из водохранилища, в том числе притока ее в дренажные устройства;

параметров дренажных н протнвофнльтра-ционных устройств.

2.15.    Расчеты общей фильтрационной прочности грунтов основания следует производить при осредненных градиентах напора.

Расчеты местной прочности противофнльт-рационных элементов плотины (понура, зубьев, инъекционной завесы) и грунта основания следует производить при максимальных градиентах напора:

на участке выхода фильтрационного пото

ка в нижний бьеф и в дренажные устройства;

на границе неоднородных грунтов; в местах расположения крупных трещин. Проверку высачцвания профильтровавшейся воды на склоны и подтопления окружающей сооружение территории следует производить по расчетным положениям уровня депрессионной поверхности фильтрационного потока.

2.16.    Фильтрационные расчеты плотин допускается выполнять, считая фильтрацию подчиняющейся линейному закону и режим ее установившимся. При быстро изменяющихся уровнях воды и бьефах или сейсмических воздействиях должны выполняться расчеты прн неустановившемся режиме фильтрации.

2.17.    Характеристики фильтрационного потока (уровни, давления, градиенты напора, расходы) для плотни I, II и III классов надлежит определять методом ЭГДА, на аналоговых и цифровых вычислительных машинах (АВМ и ЭЦВМ), принимая задачу:

для русловых участков плотины — двумерной в вертикальных разрезах;

для береговых участков — двумерной в плане и вертикальных разрезах по линиям тока или пространственной.

Для плотин IV класса и при предварительных расчетах плотин I, II и III классов характеристики фильтрационного потока допускается определять приближенными аналитическими методами (коэффициентов сопротивлений, фрагментов и др.).

2.18.    При определении характеристик фильтрационного потока необходимо учитывать влияние:

дренажных и противофильтрационных устройств;

полостей и расширенных швов в основании и потерн в теле плотины;

водопроницаемости бетона; напряженно-деформированного состояния основания;

температуры подземных вод и нх минерализации.

2.19.    Фильтрационные расчеты бетонных и железобетонных плотин II и III классов на скальных и нескальных основаниях, которые могли бы быть отнесены к IV классу по условиям последствий аварии и высоты согласно требованиям главы СНиП по основным положениям проектирования речных гидротехнических сооружений, допускается выполнять как фильтрационные расчеты плотин IV класса.

3'

Рис 5 Эпюры противодавления воды по контакту плотин со скальным основанием при наличии противофильтра-

именной завесы и дренажных устройств

в-гравитационная плотина; б - массивно контрфорсная плотима; в- тройная плотина; / - цементационная галерея; 7-дренажная галерея; 3 — цементационная масел; * — вертикальный дренаж; 5 — внутренняя полость: «-контакт бегом скала; Гш - взвешивающее противодавление: Аф — фильтрациоимое противодавление, н^- кавоо со стороны верхнего бьефа; Вив —напор со

стороны нижнего бьефа; // р— расчетный напор воды: а, — остаточный фильтрационный иапор по оси цементационной мессы; Ад — остаточный фильтрационный напор по оси дренажа; В — ширила плотины по основанию: Н — высота плотины

2.20. Силовое воздействие фильтрующей воды в теле плотины и в основании следует учитывать:

а) для бетонных и железобетонных плотин

III и IV классов, а также при предварительных расчетах плотин всех классов — в виде поверхностных сил, действующих по контакту плотины с основанием (полное противодавление) согласно требованиям п. 2.22 настоящих норм (рис. 5);

б)    при проектировании железобетонных плотин I и II классов и бетонных плотин II класса —в виде поверхностных сил. действующих по контакту плотины с основанием и в виде пригрузки на основание в верхнем и нижнем бьефах, а также в виде объемных фильтрационных сил в основании плотины, согласно требованиям п. 2.21 настоящих норм (рис. 6):

в)    при проектировании бетонных плотин 1 класса на скальном основании — в виде по-

Рис. 6. Схема силового воздействия фильтрационного потока в основании плотины

/ — эпюра полного противодавления по коитаяту бетон-скала: 3 — цементационная эааеса; 3 — притру»ка на основание со стороны верхнего бьефа; 4— пригрузка на основание со стороны нижнего бьефа; 5 —линии равных напоров; « — линии тоиоя; 7 — удельная фильтрационная сила; L и / — расчетные длины действии давление воды со етороиы верхнего и нижнего бьефов; *х — ордината пьезометрического напора по контакту бстои-скала    Т,    —объемный    вес    воды:    ц>—    коэффи

циент эффективной площади противодавления. / — градиент напора

верхностных сил на основание в верхнем и нижнем бьефах и на напорную грань плотины, а также в виде объемных фильтрационных сил в теле плотины до линии дренажа и в основании согласно требованиям п. 2.21 настоящих норм.

2.21.    Объемные фильтрационные силы и полное противодавление по контакту должны приниматься в расчетах с множителем aid. где а2—коэффициент эффективной площади противодавления, а давление воды на основание в верхнем и нижнем бьефах и напорную грань плотины — с множителем 1—а2.

Значения коэффициента аг должны приниматься по результатам расчетов и исследований с учетом:

водопроницаемости бетона и грунтов основания;

скорости заполнения водохранилища;

напряженного состояния бетона и грунтов основания;

противофильтрационных устройств на напорной грани и в швах плотины и ложе водохранилища.

В расчетах по определению полного противодавления по контакту плотины с основанием из крупнообломочных и песчаных грунтов во всех случаях, а из глинистых и скальных грунтов при надлежащем обосновании величина а2 должна приниматься равной единице.

При определении объемных фильтрационных сил и давления воды для глинистых и скальных грунтов основания допускается принимать а2 равным 0,5.

2.22.    Полное противодавление воды на подошву плотины Ра следует определять по формуле

Яп«(Яф + pj<4.    (5)

где Р^— фильтрационное противодавление на отдельных участках подземного контура плотины;

Рл— взвешивающее противодавление с учетом уклона н заглубления подошвы и зубьев плотины.

Для нескальных оснований значение Р„ определяется фильтрационными расчетами с учетом указаний, приведенных в пп. 2.16— 2.18 настоящих норм.

Для скальных оснований при определении Р„ в случаях, предусмотренных в п. 2.20а настоящих норм, допускается учитывать противодавление по эпюрам, приведенным на рис. 5; при этом величины остаточного фильтрационного противодавления по оси цемен

тационной завесы И3 и по оси дренажных устройств Лд следует принимать по табл. 4.

Таблица 4

Значения й,/Нр и Лдр при сочетании нагрузок и* плотину

Виды плотни

основном

особом

V"p

V"p

V" р

VWp

Гравитационные массивные (рис. 1,а). с экраном на напорной грани (рис 1,*), с анкеровкой в основание (рис. l,d) классов:

I

0.4

0.2

0.6

0.35

II

0.4

0,15

0.5

0.25

III. IV

0,3

0

0.4

0,15

Гравитационные с расширенными швами (рис. 1,6). с продольной полостью у основания (рис. 1,в) н контрфорсные плотины I—IV классов

0.4

0

0,5

0

Арочные и арочно-гоавнтацнонные I— IV классов

0.4

0,2

0.6

0.35

Примечание. Приведенные в табл. 4 значения й>///р и 1гяр при особых сочетаниях нагрузок относятся только к случаю нарушения нормальной работы противофильтрационных и дренажных устройств ирм НИУ воды в верхнем бьефе.

2.23. Противофильтрационныо устройства должны предусматриваться во всех случаях, когда основание сложено фильтрующими слабоводоустойчивыми и быстрорастворимыми грунтами. При грунтах, не подверженных химической и механической суффозии, противо-фильтрационные устройства должны быть обоснованы.

Противофильтрационную завесу следует предусматривать до слабоводопроницаемых или практически водонепроницаемых грунтов. Глубину завесы при отсутствии водоупора допускается принимать равной половине величины полного напора на плотину.

Допустимые градиенты напора на противо-фильтрационной завесе в скальном основании следует принимать по табл. 5.

Расчетную толщину завесы в основании плотин I. II и III классов следует определять на основе опытных данных. Для плотин IV класса толщину завесы надлежит принимать по аналогам.

Таблица 5

Высот* плотимы Н. и

Водопроницаемость тел* »*»есы

дои

удельное оодооо-глощение не более. Л/шм

коьффициемт фильтрации ие

более, см.'е

Более 100

0,01

I-10-*

30

От 60 до 100

0.03

6-I0-*

20

Мскее 60

0.05

1-10—4

IS

Расчеты противофильтрационных устройств из суглинка и глины следует выполнять в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию плотин из грунтовых материалов.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПЛОТИН

2.24. Гидравлические расчеты и исследования водосбросных, водоспускных и водовыпускных сооружений плотин и их нижних бьефов следует выполнять для:

определенля ширины водосливного фронта, отметки гребня водослива и профиля водосливной поверхности;

назначения очертания оголовков и быков, длины и высоты раздельных стен, конструкций и очертаний береговых открылков, отметок понура и конструкции крепления дна в верхнем бьефе;

выбора оптимального режима сопряжения бьефов и назначения отметок заложения водобоя и рисбермы, типов и размеров гасителей энергии, растекателей, расщепителей и их конструкций, участков крепления дна, берегов, длины и очертаний в плане береговых бетонных сопрягающих устоев и открылков в нижнем бьефе;

составления оптимальных схем маневрирования затворами при пропуске через гидроузел паводков, льда и других плавающих тел;

назначения типа и размеров временных от-верстий для пропуска расходов воды, льда и плавающих тел в период строительства гидроузла, а также в случае необходимости дополнительных устройств в верхнем и нижнем бьефах, связанных с пропуском строительных расходов воды;

установления вероятных местных размывов (разрушений) и переформирований русла реки как в строительный период, так и в процессе нормальной эксплуатации гидроузла; оценки возможного общего понижения отметок русла реки и нижнего бьефа в связи с нарушением бытового транзита наносов;

определения скоростного режима в верхнем и нижнем бьефах и давления воды (в том числе пульсациониого) на элементы водопропускных сооружений;

определения зависимости между расходами воды и уровнями в нижнем бьефе.

2.25. При выполнении гидравлических расчетов плотин следует различать основной и поверочный расчетные случаи.

Основной расчетный случай соответствует пропуску расхода воды всем водопропускным фронтом сооружения, соответствующего нормальному подпорному уровню верхнего бьефа. Исходя из этого случая на основе технико-экономических расчетов устанавливается общая длина водосливного фронта и удельные расходы воды водосброса.

Поверочные расчеты должны проводиться в случаях:

пропуска расчетного максимального расхода воды при форсированном уровне верхнего бьефа;

внезапного полного открытия одного пролета плотины при закрытых остальных и нормальной работе гидроэлектростанции (80% установленной мощности).

Остальные случаи пропуска расходов воды следует предусматривать схемой маневрирования затворами плотины. При этом величины и порядок открытия затворов следует назначать исходя из необходимости получения в нижнем бьефе условий, которые не потребуют дополнительных мероприятий для защиты сооружений и прилегающих к ним участков русла по сравнению с расчетными случаями.

3. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПЛОТИНЫ НА НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ

КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЛОТИН И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1.    При конструировании элементов водосбросных бетонных и железобетонных плотин на нескальных основаниях, кроме указаний настоящего раздела надлежит выполнять требования раздела 1 настоящих норм.

3.2.    При проектировании водосбросных бетонных и железобетонных плотин на нескальных основаниях надлежит различать следующие основные элементы (рис. 7):

фундаментные плиты;

быки, полубыки и устои;

водосливы и водосбросы;

Деформационные швы и их уплотнения;

водобой и рисберму;

Сохраните страницу в соцсетях:
Другие документы раздела "Прочие"
РАЗДЕЛЫ САЙТА

НОРМАТИВНЫЕ
ДОКУМЕНТЫ

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ