Примеры конструкции температурно-усадочных швов в зарубежных странах

Для перераспределения напряжений в арочной плотине, опирающейся своими верхними арками на слабые скальные породы или имеющей перенапряжения в верхней части, в США предлагается устраивать по гребню плотины на ширину радиальные швы-надрезы. Глубина швов надрезов, расположенных на, равных расстояниях друг от друга, должна быть такой, чтобы обеспечить гравитационную прочность отрезанных швами секций при восприятии ими гидростатического давления, т. е. не должна превышать полуторной толщины гребня.

Для обеспечения водонепроницаемости швов-надрезов в них предусмотрены уплотнения в виде металлических изогнутых листов, концы которых закреплены в бетоне. Благодаря такой конструкции верхние арки разгружаются, уменьшая нагрузку на слабые скальные породы, и передают часть нагрузки на нижележащие арки.

Для уменьшения нежелательных консольных напряжении в зоне контакта плотины с основанием и перераспределения напряжений с передачей большей части нагрузки на арки предлагается между телом плотины и ее фундаментом-пробкой устроить промежуточный конструктивный элемент, заполненный водоупорным пластичным материалом толщиной 1-2 м, значительно (примерно в сто раз) больше величины горизонтальных деформаций плотины. В качестве такого материала может быть применен асфальтобетон и подобный материал с модулем упругости значительно меньшим, чем у бетона. Пластичный материал укладывается в специально предусмотренный паз в пробке плотины. С верховой и низовой стороны шва устраиваются уплотнения из резины или нержавеющих листов.

Рекомендуется также расчленять арочную плотину по высоте горизонтальными швами—надрезами описанной выше конструкции на отдельные арочные пояса.

Во избежание фильтрации шов-надрез снабжается противофильтрашшнными устройствами в виде металлических листов, профилированной резиновой ленты и т. п. За швами устраивается дренажная система для сбора воды, профильтровавшей через уплотнение и бетон околошовной зоны. Вертикальные температурно-усадочные швы таких плотин цементируются.

Для уменьшения напряжений в горизонтальных швах между смежным» поясами арочной плотины (Франция) и в месте контакта плотины с основанием, а также для снятия растягивающих напряжений в арке, обусловленных усадкой бетона, предлагается устройство конструкции горизонтальных и вертикальных температурно-усадочных швов. Для уменьшения трения, возникающего в горизонтальных швах по соприкасающимся поверхностям бетона, обусловленного весом вышележащей части сооружения и препятствующего независимым деформациям разделенных швами элементов арки, швы заполняются жидкостью под давлением. При этом швы со стороны верховой и низовой граней плотины снабжены уплотнениями в виде гибких металлических изогнутых диафрагм, заделанных краями в бетон смежных частей сооружения и препятствующих вытеканию жидкости из шва, или в виде гибких трубок из эластичного материала, внутри которых создается избыточное давление. После завершения основных деформаций сооружения горизонтальные швы цементируются.

В других случаях для предотвращения горизонтальных усадочных растягивающих напряжений арочная плотина делится на отдельные секции радиальными вертикальными швами, омоноличиваемыми после завершения усадки бетона, но до затопления водохранилища. Для большого обжатия арки швы заполняются цементным раствором, расширяющимся при схватывании, или жирным бетоном, или жидкостью под давлением. При этом швы со стороны ворховой и низовой граней плотины снабжаются уплотнениями, аналогичными описанным выше.

А.Б. Гаджиев, Деформационные швы гидротехнических сооружений, Л., Энергия, 1975