Противофильтрационные устройства в основании плотин
Если в основании грунтовых плотин залегают водопроницаемые грунты, то для уменьшения фильтрационных потерь воды и снижения гидравлических градиентов применяют противофильтрационные устройства. Основные из них — замки, зубья, шпунтовые стенки, в скальных основаниях цементационные завесы.
Противофильтрационные устройства в основании плотин могут быть глухими (прорезают весь водопроницаемый слой) и висячими (не доходят до водоупора).
Замок и зуб. Замок — водонепроницаемое препятствие в основании плотины, прорезающее водопроницаемый слой грунта и входящее в водоупор. Аналогичное устройство, не доходящее до водоупора, называют зубом.
Замок выполняют как самостоятельный элемент (рис. 5,22, а) или в сочетании с другими противофильтрaционными устройствами. Допускается смещение замка от оси в сторону верхнего бьефа. Замок применяют, когда мощность водопроницаемого слоя грунта в основании не более 3...4 м. С увеличением мощности водопроницаемого слоя выполнить траншею под замок становится трудно; в этом случае переходят к комбинации зуба со шпунтовой стенкой (рис. 5.22, б).
Сопряжения грунтовых противофильтрационных устройств тела плотины и основания. Сопряжения должны предусматривать непрерывную водонепроницаемую линию в теле плотины и основании; при этом целесообразно для них использовать один и тот же грунт. Схемы сопряжения двух противофильтрационных устройств приведены на рисунке 5.23.
Понуры. В плотинах на водопроницаемом основании при глубоком залегании водоупора устраивают понуры, представляющие водонепроницаемую постель в верхнем бьефе, покрывающую дно перед плотиной. Понур можно применять в сочетании с экраном или с ядром. Длину понура назначают в зависимости от допускаемых потерь воды на фильтрацию и отсутствия фильтрационных деформаций грунта основания и тела плотины. Толщину понура определяют по формуле (5.7); минимальная толщина должна быть не менее 0,5 м. Сверху понур пригружают несвязными грунтами, чтобы не допустить повреждения его во время производства работ и предохранить от промерзания.
При залегании в основании плотин крупнозернистых грунтов под понуром предусматривают переходный слой по типу обратного фильтра с целью исключения возможных деформаций. Такие же слои укладывают и под экраном, если тело плотины выполнено из крупнообломочных грунтов.
Инъекционные завесы. Под завесой понимается водонепроницаемая преграда для фильтрационного потока, располагаемая в основании плотин или на путях обхода водоподпорного сооружения фильтрационным потоком. Цементационные завесы выполняют в скальных и крупнообломочных грунтах нагнетанием в пробуренные скважины пластифицированного цементного раствора. Завесы, как правило, бывают висячими. Их расчет и конструктивные особенности приведены в главе 7.1. Сопряжение противофиль- трационных устройств тела плотины с инъекционными завесами осуществляется с помощью бетонной плиты (рис.5.24), в верхней части которой имеются выступы, необходимые для удлинения путей фильтрации, на контакте двух материалов — бетона и грунта.