СХЕМЫ КОМПОНОВКИ УПЛОТНЕНИЙ В ШВАХ СООРУЖЕНИЙ

Расположение уплотняющих устройств в деформационных швах обусловливается типом и конструкцией сооружения и характером его работы. Они при разных инженерно-геологических и климатических условиях могут быть расположены по-разному. Однако во всех случаях это расположение должно отвечать следующему требованию: основное уплотнение деформационного шва должно быть непосредственно связано с противофильтрационным (подземным) контуром у подошвы сооружения - цементационной завесой, шпунтовой стенкой, зубом и другими конструкциями, соединяющими подошву сооружения с основанием.

Схема компоновки уплотнений в швах для различных сооружений и при различных напорах решается применительно к условиям каждого из них. Здесь следует различать основные, вспомогательные и контурные уплотнения.

К основным уплотнениям относятся металлические диафрагмы с компенсаторами (медные, латунные, из нержавеющей стали), профилированные резиновые и полимерные ленты и асфальтовые шпонки. К вспомогательным (ограждающим асфальтовые шпонки и цементационные карты) относятся металлические диафрагмы с компенсаторами, резиновые и полимерные ленты, устанавливаемые по обеим сторонам основного уплотнения. Контурные уплотнения образуют железобетонные, деревянные брусья, резиновые и полимерные ленты, металлические диафрагмы.

Уплотняющие шпонки необходимо располагать в деформационном шве таким образом, чтобы в период эксплуатации сооружения температура асфальтовой мастики была положительной. При этом асфальтовая мастика сохраняет свою пластичность, текучесть, и ведет себя как высоковязкая жидкость, передающая давление по гидростатическому закону. При отрицательной температуре мастика становится хрупкой. При расхождении шва давление мастики падает, а при схождении - увеличивается. Во всех случаях при температурной деформации шва распределение давления мастики по высоте шпонки обусловливается не только скоростью деформации полости шпонки, но и скоростью движения мастики в ней.

Характерен опыт эксплуатации уплотняющих устройств температурных швов в быках ограниченной толщины в плотинах и щитовых отделениях низконапорных русловых и деривационных гидроэлектростанций с безнапорной деривацией. Установлено, что в асфальтовых шпонках, расположенных перед пазами затворов и решеток, а также при наличии в пазовой конструкции большого количества арматуры и металлоконструкций, при плохой проработке бетона вокруг них. создаются дополнительные условия для фильтрации воды в обход шпонки и по температурному шву (Верхне-Свирская, Кременчугская и другие гидростанции). Ликвидация фильтрации воды требует выполнения большого количества цементационных работ. Асфальтовые шпонки следует располагать не перед пазами затворов и решеток, а за ними. В быках толщиной более 2,5 м и при бесштрабном бетонировании закладных частей пазов фильтрация воды незначительна. В табл. 1-6 приведены основные показатели уплотнений деформационных швов в сооружениях, расположенных на разных грунтах.

В зависимости от климатических условий района расположения сооружения типовым проектом деформационных швов рекомендованы следующие минимальные расстояния от асфальтовой шпонки до напорной грани сооружения: а) 1-2 м для районов со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца до минус 20 С; б) 2-2,5 м для районов со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца ниже минус 20° С (или при частых сменах замораживания и оттаивания).

Другие виды уплотнений деформационных швов без асфальтовых шпонок, в виде металлических диафрагм, диафрагм из профилированных листов резины и пластмассовых материалов, должны быть расположены таким образом, чтобы выполнялись требования, налагаемые техническими и производственными условиями по выполнению уплотнений из этих материалов.

В зданиях ГЭС, расположенных на неоднородных сжимаемых основаниях, устройство контурных уплотнений для зашиты подвальных помещений вызывает значительные трудности. Поэтому в таких сооружениях единственной надежной зашитой подвальных помещений от затопления фильтрационными водами шва будет полное или частичное осушение полости шва в систему дренажа подвальных помещений. Частичное осушение полости деформационного шва устроено в здании Боткинской ГЭС.

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