10-10. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛИНОБЕТОНА И ЕГО УКЛАДКА В ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА ПЛОТИН
Применение глинобетона, несмотря на то что его стоимость значительно выше стоимости естественного грунта, позволяет существенно сократить размеры ядра и упростить работы по строительству плотины.
Глинобетон был применен для ядра плотин Гешёненальп, Зильвенштейн, Гепач, Дурласбоден и Маутхауз. На всех этих плотинах удалось сократить толщину ядра до (0,20-0,32)Н.
В плотине Зильвенштейн (рис. 10-33) ядро имеет объем всего 60 тыс. м3, или 6%, плотине Гешёненальп 8%, плотине Гепач—13,4% и плотине Дурласбоден — 18,2% объема плотины. Объем ядра из маловодопроницаемого грунта обжатого профиля плотины Растай шириной по основанию 0,6Н составляет 20%.
Для плотины Зильвенштейн глинобетон приготовлялся на смесительной установке из песчано-гравелистого грунта крупностью до 80 мм с содержанием пыли до 10%, песка 10—25%, а также иловатой моренной глины. Глина высушивалась, измельчалась на куски,. размалывалась, и в виде порошка добавлялась в песчаногравелистую смесь, как при приготовлении бетона.
В результате опытов был подобран состав, глинобетона: гравий —91%, песок —9%, глина в порошке — 20% по массе заполнителя. Такой состав глинобетона имел плотность 2330 кг/м3, оптимальную влажность 7,8%, коэффициент фильтрации А-10-8 см/с и угол внутреннего трения 36°.
В плотину Гешёненальп было уложено около 750 тыс. м3 глинобетона. Материалы для фильтров и заполнители глинобетона приготовлялись из флювиогляциальных отложений на камнедробильно-сортировочном заводе. Глинобетон приготовлялся на бетонном заводе, оборудованном шестью бетономешалками емкостью по 1500 л. Для точной дозировки воды, отвечающей заданной влажности глинобетона, фракция 0—8 мм подсушивалась в печах и хранилась в закрытом складе, чтобы не подвергаться увлажнению. Молотая глина с влажностью 4%, доставляемая в мешках, поступала на склад, а из него в силосные банки завода.
Рис. 10-33. Плотина Зильвенштейн на р. Изар.
1 — глинобетонное ядро; 2 — фильтры; 3 — переходная зона; 4 — наброска; 5 — дренажная призма; 6 — дренаж; 7 — перемычка; 8 — отсыпка камня; 9 — крепление откоса камнем; 10 — противофильтрационная завеса; 11 — продолжение завесы в скале; 12 — аллювий; 13 — скала.
Заполнители, глина и вода дозировались на весах и поступали попеременно в одну из бетономешалок. Готовая смесь глинобетона через раздаточные бункера емкостью по 13 м3 выдавалась в автосамосвалы. Глинобетон укладывали слоями по 0,3 м и уплотняли пневмоколесными катками.
Глинобетон, уложенный в ядро плотины, имел коэффициент фильтрации 5х10-8 см/с и угол внутреннего трения 30—35°.
Строительство плотины Гешененальп проходило в неблагоприятных климатических условиях. Отсыпка ядра в дождливые дни производилась под передвижным шатром размером 24X40 м (рис. 10-34). Легкие металлические конструкции шатра были смонтированы на трехосных тележках и имели гидроподъемники, что позволяло наращивать шатры.
Рис. 10-34. Передвижной шатер над отсыпкой ядра плотины Гешёненальп.
Укладка глинобетона производилась обычно при влажности несколько выше оптимальной, что снижало его водонепроницаемость, увеличивало пластичность, уменьшало опасность трещинообразования, повышало производительность катков и исключало возможность разбухания при водонасыщении ядра. При этом несколько повышалось поровое давление в ядре, однако оно рассеивалось еще в период строительства плотины. Об этом свидетельствуют результаты измерения порового давления в ядре:
при высоте ядра 100—120 м поровое давление составляло 0,70Hg рск при оптимальной влажности 8,4%;
при полной высоте плотины перед заполнением водохранилища поровое давление снизилось до 0,45Нg рск при оптимальной влажности 6,4 %.
Таким образом, поровое давление за время строительства плотины снизилось более чем на 25%.
В тропических условиях и в районах с большим количеством атмосферных осадков были построены следующие плотины:
плотина Миборо с массивным экраном (объем глины со щебнем составлял 1644 тыс. м3) построена в Японии за 31 календарный месяц в районе, где в год выпадает до 3650 мм осадков;
плотина Джатилухур с массивным экраном (объем пластичной глины со щебнем составлял 1140 тыс. м3) построена в Индонезии за 41 мес. (с котлованом) при среднегодовом количестве осадков 2600 мм;
плотина Свифт Крик с ядром построена в США в районе, где выпадает 3050 мм осадков в год;
плотина Санта Рита с суглинистым ядром построена в Колумбии в районе, где выпадает 5300 мм осадков в год [Л. 134а];
плотина Чайвор с наклонным ядром (объем гравелистой глины 1200 тыс. м3) построена также в Колумбии в районе, где выпадает до 6200 мм осадков в год [Л. 120а].
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что при современной механизации и правильном выборе методов возведения длительный период дождей не может служить препятствием для строительства каменноземляных плотин.
