В настоящее время выявились основные конструктивные типы плотин: каменнонабросные и каменно-земляные.
По СНиП 11-53-73 каменно-земляные и каменнонабросные плотины относятся к грунтовым плотинам.
Каменнонабросной плотиной следует называть плотину, возведенную наброской крупного камня пионерным способом ярусами под откосы, уплотненного гидравлическим способом или без уплотнения, или отсыпкой мелкого камня слоями и уплотненного укаткой. Водонепроницаемость плотины достигается экраном или диафрагмой из негрунтовых материалов.
Каменно-земляной плотиной следует называть плотину, выполненную наброской или отсыпкой камня или крупнообломочного грунта.
Такие плотины состоят из следующих частей: упорной призмы в плотинах с экраном и боковых призм в плотинах с ядром из наброски или отсыпки камня; противофильтрационных устройств плотины — экрана или ядра, обеспечивающих ее водонепроницаемость.
Упорная и боковые призмы сопротивляются сдвигающим силам, действующим на плотину, а ее водонепроницаемость достигается: экраном на верховом откосе или в пределах верхового клина; ядром, расположенным центрально по оси плотины или со слабым наклоном в сторону верхового клина (рис. 1-9).
В плотинах с экраном упорная призма полностью участвует в сопротивлении сдвигающим силам, а в плотинах с ядром — только низовая призма. В соответствии с этим следует различать следующие типы плотин: с экраном, с центральным ядром, со слабо наклоненным ядром. Существуют также плотины, водонепроницаемость которых достигается диафрагмой, обычно выполняемой из железобетона или асфальтобетона.
Упорная призма в плотинах с экраном и боковые призмы в плотинах с ядром выполняются наброской камня в том виде, в каком он получается при заголовке, в плотину пионерным способом под откос ярусами; отсыпкой камня или крупнообломочного грунта — аллювия современного и древнего, а также морены, представленных песчано-гравелистым и галечно-булыжным грунтом (плотины Ши- мен и Маттмарк), пролювиальных отложений — материалов конусов выносов и осыпей, представленных песчано-щебенистым грунтом с глыбами камня (плотины Гешененальп и Ортотокойская).
Для экранов или ядер каменно-земляных плотин обычно используются слабоводопроницаемые карьерные грунты, их смеси, реже глинобетон, укладываемые в плотину тонкими слоями с уплотнением укаткой или отсыпкой в воду.
Особенностью проектирования и строительства каменно-земляных плотин, сооружаемых в суровых климатических условиях и на вечномерзлых грунтах, является необходимость учета температурного режима тела и основания плотины. Проектный прогноз формирования температурного режима таких плотин определяет выбор основного принципа их проектирования: сохранение вечномерзлого основания и тела плотины или протаивание под влиянием теплового потока из водохранилища, развитие фильтрации и образование талика. В соответствии с этим при проектировании каменно-земляных плотин на вечномерзлом основании определяются типы плотин:
на термопросадочных мерзлых грунтах с сохранением большей части тела и основания плотины в мерзлом состоянии — плотина «мерзлого типа» (плотины Иреляхская и Читаника);
на непросадочных грунтах с искусственным или естественным оттаиванием основания плотины в период ее строительства и эксплуатации — плотина «талого типа» (Вилюйская и Колымская плотины).
Водоупорная часть мерзлой плотины выполняется из талых грунтов с обычным уплотнением, а тело плотины и основание искусственно замораживают, создавая противофильтрационную мерзлотную завесу.
Водоупорная часть талой плотины выполняется из талых грунтов, уплотняемых обычными методами, а зимой до их смерзания. Во время строительства допускается промораживание насыпи. По мере оттаивания грунтов основания во время эксплуатации они подвергаются цементации из галереи, заложенной по основанию.
