Строительство каменно-земляных плотин в последнее время получило широкое распространение, чему способствовало быстрое развитие механизации работ, накопленный опыт проектирования и строительства, широкие возможности использования близко расположенных карьеров грунтов, хорошая приспособляемость их к различным природным условиям, а также достижения в области механики грунтов и смежных наук. Все это, а также некоторые конструктивные преимущества, в частности высокая сейсмостойкость, сделало во многих случаях каменно-земляные плотины более экономичными и падежными по сравнению с плотинами других типов.
В СССР построено более 60 грунтовых плотин; вступили в эксплуатацию Нурекская высотой 300 м, Чарвакская 168 м, Сарсангская 125 м; строятся Рогунская высотой 325 м, Колымская 126 м.
В настоящее время разрабатываются проекты плотин: Камбаратинской высотой 300 м, Мокеной высотой 150 м, Бурейской 142 м и других плотин с общим объемом более 200 млн. м3. И в будущем в отечественной практике, так же как и в мировом плотиностроении, число каменно-земляных плотин будет преобладать над плотинами других типов.
Одной из особенностей современных высоких плотин является использование в качестве противофильтрационного элемента вертикального или слабо наклонного ядра из связных грунтов. Это объясняется большей устойчивостью и экономичностью, более простым сопряжением с бортами, а также и тем, что на деформации ядра в значительно меньшей степени, чем на экран, оказывают влияние деформации упорных призм.
Другой особенностью сверхвысоких плотин (более 150—200 м) является использование для боковых призм отсыпки гравийно-галечных грунтов, обладающих большей прочностью, плотностью в насыпи и соответственно меньшей деформируемостью упорных призм в период эксплуатации. При ограниченном количестве гравийно-галечных грунтов они могут быть уложены в наиболее напряженные зоны, а в отдельных случаях увеличение плотности каменной насыпи может быть достигнуто замывом ее пор песком.
Одним из основных принципов проектирования каменно-земляных плотин является использование грунтов из полезных выемок и близлежащих карьеров, поэтому качество имеющихся на месте материалов определяется в проекте и учитывается специальным зонированием профиля плотины.
Эффективность и экономичность каменноземляных плотин в значительной степени определяется общей схемой возведения, а проект производства земельно-скальных работ составляется с учетом использования полезных выемок грунтов из котлованов и других полезных выемок.
Совершенствование строительства каменноземляных плотин осуществляется за счет внедрения более прогрессивного производительного оборудования всей технологической цепи: буровой, погрузочной и уплотнительной техники, большегрузных транспортных средств и средств непрерывного транспорта, в частности конвейеров.
Сравнительные показатели транспортных перевозок автосамосвалами и конвейерами показывают, что при конвейерной подаче материалов к плотине затраты труда снижаются в 2—3 раза, а стоимость уменьшается на 20— 30%. Опыт эксплуатации конвейерных линий в смежных областях свидетельствует о высокой эффективности конвейерного транспорта не только в летних, но и в зимних условиях.
Повышение технико-экономического уровня строительства каменно-земляных плотин при значительных объемах насыпи, исчисляемых десятками миллионов кубометров, осуществляется за счет перехода от цикличной технологии возведения плотины к циклично-поточной технологии, в которой сочетается работа механизмов цикличного действия (буровые станки, экскаваторы или погрузчики, автосамосвалы) и непрерывного действия, в частности конвейеры. Применение циклично-поточной технологии при строительстве высоких и сверхвысоких каменно-земляных плотин позволяет: добиться высоких интенсивностей по укладке грунтов в плотины; значительно уменьшить затраты труда и повысить производительность труда; снизить стоимость перевозок грунтов; сократить объем дорожного строительства, что имеет особое значение в горных районах.
Каменно-земляные плотины с ядром (высотой более 50 м)
1 Плотины из крупнообломочных грунтов.
Приложение II.
Каменно-земляные плотины с грунтовым экраном (высотой более 50 м)
- Плотины построены из крупнообломочных грунтов
- Плотина возведена взрывом на выброс.
- Плотина возведена методом отсыпки в воду.
* Плотина досыпана до 150 м.
** Высота плотины над основанием 130 м.
Плотины с железобетонным экраном (высотой более 50 м)
Приложение II'.
1СК — сухая кладка; КО — каменная отсыпка; ГО — гравийная отсыпка; БК — бутовая кладка; бет. — бетон 2Экран ремонтируется
3 Экран восстановлен.
Плотины с асфальтобетонным экраном
1 В конструкции экрана: а — слой мелкозернистого асфальтобетона; б — слой асфальтобетона с контролируемым дренажем; в — покрытое битумом.
