Расчетные схемы сил и нагрузок, действующих на водоподпорные плотины, страница 4

nc * S Мопр £ mnл * SМуд / кн,                                          (10.8)

где S Мопр - сумма моментов активных опрокидывающих сил относительно низового ребра;

SМуд - сумма моментов сил, удерживающих от вращения, например в, заанкеренных плотинах в сумму S Муд входит усилие в анкере;

nc  и кн - как и в предыдущем расчете коэффициенты сочетания нагрузок и коэффициент надежности.

Расчет на всплывания выполняют для низших флютбетов, когда напор поддерживается, в основном, затворами, пользуясь неравенством

nc * Wф.д £ mnл * G / кн,                                        (10.9)

где Wф.д - фильтрационное и взвешивающее давление,

G - удерживающие силы, к числу которых относится вес тела бетонной или железобетонной плотины, вес механического оборудования, здания приплотинной ГЭС, турбинного оборудования, подъемных механизмов, вертикальные силы в боковых примыканиях плотины и т.д.

10.4 Пути повышения устойчивости и сейсмостойкости плотин

10.4.1 Учет свойств основания

Сооружения необходимо или по крайней мере желательно размещать вдали от тектонического разлома, в скальном массиве.

Слой ила, плавуна, мягкопластичной глины в основании удаляют, уплотняют или закрепляют. Для водонасыщенных грунтов также предусматриваются их укрепление и уплотнение.

10.4.2 Конструктивные мероприятия для бетонных плотин

Несмотря на то, что сведения о разрушении бетонных плотин при землетрясениях отсутствуют, а сейсмические повреждения редки, при строительстве плотин, особенно в горной зоне,  обязательно осуществляются дополнительные конструктивные мероприятия.

Для уменьшения сейсмического воздействия устраивают (по предложению ВНИИТ) пневматические завесы, которые автоматически вводятся в действие при землетрясении, т.е. через перфорированные трубы на напорную грань плотины подается сжатый воздух.

Для повышения сейсмостойкости сооружений необходимо правильно выбрать его форму, расположение швов, компоновку узлов примыкания к берегу и грунтовым плотинам.

Устраивают сейсмические пояса в основании, применяют предварительно напряженные и облегченные конструкции плотин.

Вводят амортизирующие элементы в тело плотины, используют пространственную работу секций плотины в узких ущельях.

Трещиноватые скальные основания подвергаются цементации, а в сплошной скале устраивают поперечные уступы.

2.4.3 Конструктивные мероприятия для грунтовых плотин

Грунтовые плотины на сдвиг и опрокидывание не рассчитываются из-за большой растянутости подошвы. Конструктивные предложения по уменьшению сейсмического воздействия на грунтовые плотины заключаются в следующем /4/: устройство пневмозавес, специальной дренажной системы верхнего бьефа, устройство водонепроницаемого, часто асфальтобетонного экрана, снижающего сейсмическую нагрузку на откос и препятствующего разжижению грунта.

Для повышения сейсмостойкости грунтовых плотин в ходе строительства производят: уплотнение грунта тяжелыми виброкатками, и даже взрывами до плотности, исключающей сейсмическое разжижение грунта; уполаживание откосов (коэффициент заложения верхового откоса m=1,8 и более); крепление откосов каменной наброской или железобетонными плитами; устройство в теле плотины одного или нескольких горизонтальных сейсмопоясов, т.е. слоев грунта с динамической жесткостью в 1,5…2  раза меньше, чем тело плотины; использование на гребне плотины рулонного армирующего материала, например, нейлоновой сетки; устройство плотин криволинейной (подковообразной) в плане формы, улучшающее её динамические характеристики.