Содержание материала

Для предотвращения появления трещин в бетоне тело гравитационных плотин разрезается временными строительными и постоянными конструктивными швами.

Строительные швы устраиваются с целью скорейшего удаления теплоты экзотермии при укладке бетона и его твердении. Количество строительных швов и их расположение определяются производственными условиями и принятой схемой разрезки плотины на блоки бетонирования.
Конструктивные швы предохраняют плотину от появления трещин в результате колебания температуры окружающей среды, неравномерных осадок основания и усадочных явлений в бетоне в эксплуатационный период. Обычно температурные, осадочные и усадочные швы совмещаются.
Конструктивные швы разрезают тело плотины по всей высоте и делят ее по длине на отдельные секции, обычно одинаковые по протяженности. Расстояние между конструктивными швами определяется климатическими и геологическими условиями, высотой плотины, ее конструктивными особенностями, удельным расходом и видом цемента в бетоне, схемой пропуска строительных расходов и расположения донных отверстий, производственными и другими условиями. Обычно в районах с суровым климатом это расстояние равно 7—8 м, а в случае мягкого климата оно увеличивается до 15—22 м.
Особенности и возможные варианты схем разрезки конструктивными швами водосливных плотин показаны на рис. 3.7. Первая схема применяется для плотин высотой до 60 м и при пропуске строительных расходов методом гребенки. В случае высоких плотин и суровых климатических условий применяются вторая и третья схемы.
Ширина швов зависит от геологии основания, колебаний температуры окружающей среды и размеров сооружения. Она должна быть достаточной для независимого перемещения секций относительно друг друга. Приближенно ширину шва можно определить по формуле (3.9) где а — коэффициент линейного расширения бетона; Δt — изменение температуры окружающей среды в период строительства и эксплуатации, °C; l1 и l2 — ширины двух смежных секций, м.
Предварительную ширину швов следует принимать 0,5—1 см на расстояние более 5 м от лицевой грани и гребня, а внутри тела плотины — 0,1—0,3 см.
По конструкции швы подразделяются на плоские и штрабные (рис. 3.12). Наиболее употребительны плоские швы. Штрабные швы применяются в случаях, когда используется пространственная работа сооружения.
В шве предусматриваются: уплотняющее устройство, обеспечивающее водонепроницаемость шва; дренажное устройство — для организованного отвода профильтровавшейся воды (дрены, колодцы); вспомогательные устройства — запасные шахты, смотровые колодцы, устройства для доливки и прогрева асфальтового материала и пр.

Рис. 3.12. Конструктивные швы:
а — плоский; б — штрабной; 1 — контурное уплотнение; 2 — металлическая диафрагма; 3 — асфальт; 4 — дренаж
Контурные уплотнения швов
Рис. 3.13. Контурные уплотнения швов:
а — железобетонный брус; б — деревянный брус; в — бетонная пробка; г — резиновое уплотнение; д, е — обмазка поверхности шва и внутреннее уплотнение металлической или резиновой полосой; 1,4 — брус; 2 — битумный мат; 3 — швы; 5 — окраска битумом; 6 — пробка; 7—резиновая лента; 8 — уголки; 9 — стальной лист; 10 — шлаковата; 11 — анкеры


Рис. 3.14. Основное внутреннее уплотнение швов асфальтовой шпонкой:
а — малой; б — большой; 1 — шов; 2 — железобетонное корыто; 3 — асфальтовая мастика; 4 — электрообогрев; 5 — металлический лист; 6 — конопатка

В конструктивных швах устраиваются контурное и основное уплотнения.
Контурное наружное уплотнение защищает шов от воздействия льда, волн и уменьшает его водопроницаемость (рис. 3.13, а, б, в, г). Для уплотнения швов галерей и других полостей в теле плотины применяются внутренние контурные уплотнения (рис. 3.13, д, е).
Основные внутренние уплотнения располагаются на расстоянии 1,5—2 м от напорной грани плотины. Они выполняются в виде металлических резиновых или пластмассовых диафрагм аналогично тому, как это показано на рис. 3.13, д, е, а также в виде асфальтовых шпонок (рис. 3.14, а, б).
Дренажные устройства в деформационных швах выполняются круглыми (диаметром 15—20 см) или квадратными (20 X 20 см). В плотинах высотой более 50 м в качестве дрен используются смотровые шахты, имеющие сечение не менее 80 X 80 см.