Общие сведения и классификация
Различают следующие типы бетонных плотин: гравитационные, контрфорсные и арочные. Устойчивость гравитационной плотины обеспечивается силами сопротивления сдвигу, значительными изза большого собственного веса G.
Бетонные гравитационные плотины строят весьма часто; в этом отношении с ними конкурируют только плотины из грунтовых материалов. В связи с этим далее на глухих гравитационных плотинах (в отличие от контрфорсных и арочных плотин) остановимся достаточно подробно, причем будем иметь в виду плотины, выполненные только из бетона, так как плотины из каменной кладки (на растворе) в настоящее время не применяют. Глухие бетонные гравитационные плотины на скальном основании по сравнению с плотинами из грунтовых материалов более экономичны, особенно при большой их высоте, когда, например, земляная плотина в связи го значительной пологостью ее откосов получается весьма большого объема. Далее будем рассматривать глухие бетонные гравитационные плотины, расположенные только на скальном основании, хотя эти плотины при небольшой их высоте иногда возводят и на псскальном основании, например на плотной глине и т. п.
На нескальном основании бетонные гравитационные плотины приходится возводить главным образом водосливного (а не глухо ю) типа, когда, например, земляная плотина оказывается неприемлемой по техническим соображениям. В связи с этим вопросы, связанные со спецификой устройства бетонных гравитационных плотин на нескальном основании, будем рассматривать в части «Водосливные плотины».
Глухие гравитационные каменные плотины начали строить еще и средние века. Особенно большое распространение они получили н XIX в., когда начали развиваться теоретические основы плотино гтроения. В России первая плотина (высотой 21 м) из каменной кладки была построена в 1910 г. на р. Сатке (Урал) —Порожская плотина. Следует отметить, что в СССР бетонные (каменные) плотны до последнего времени строились главным образом водосливного типа и часто на нескальном основании.
С течением времени по мере совершенствования теории проектирования плотин форма поперечного профиля бетонной гравитационной плотины изменялась: вначале это было трапецеидальное течение, в настоящее время оно стало близким к треугольному. На рис. 7.1 показан общий вид поперечного сечения обычной глухой бетонной гравитационной плотины на скальном основании.
Различают глухие гравитационные плотины: массивные (см. рис. 7.1) и облегченные (рис. 7.2). В свою очередь, облегченные плотины бывают с расширенными швами (рис. 7.2, а) и с полостями у основания (рис. 7.2, б).
Помимо перечисленных основных видов глухих гравитационных плотин существует много других, используемых в практике редко или еще не нашедших себе применения, но являющихся перепек тивными: 1) прианкериваемые к скальному основанию и имеющие обжатую верховую грань (рис. 7.3, а); 2) раздельно или поэтапно бетонируемые, в связи с чем создается относительно выгодное напряженное состояние тела плотины; 3) плотины, бетон внутренней зоны которых заменен камнем или песком; 4) облегченные (рис. 7.3,6).
Далее остановимся на рассмотрении только глухих бетонных гравитационных плотин на скальном основании — массивных и с расширенными швами.