КРЕПЛЕНИЕ ОТКОСОВ

Для защиты откосов плотины от разрушающего воздействия льда, атмосферных осадков и прочих климатических факторов применяют различные виды креплений. Тип крепления выбирают на основании технико-экономического сопоставления вариантов с учетом возможности выполнения его с максимальным использованием средств механизации и местных материалов и долговечности его в период эксплуатации. Для предупреждения фильтрационных деформаций тела плотины в зоне, прилегающей к креплению откоса, в некоторых случаях под крепление укладывают песчано-гравелистую подготовку. Для верхового откоса плотины в соответствии со СНиП П-И.4-62 применяют следующие конструкции креплений: каменные; железобетонные из отдельных сборных плит с обычной и предварительно,напряженной арматурой и в виде сплошного покрытия; железобетонные монолитные, бетонируемые непосредственно на откосе; асфальтобетонные; биологические.

Крепление верхового откоса состоит из основного и облегченного. Основное крепление располагают в зоне максимальных волновых воздействий, возникающих в эксплуатационный период. Основное крепление делают до гребня плотины, а в случае значительного возвышения гребня над расчетным уровнем воды заканчивают ниже гребня на отметке высоты наката и далее до гребня доводят в облегченном виде. Нижнюю границу основного крепления назначают ниже минимального уровня сработки водохранилища на глубине, равной двойной высоту волны, соответствующей условиям этого уровня.

Каменное крепление выполняют в виде наброски камня или мощений обязательно по слою, подготовки в виде обратного фильтра или естественной песчано-гравелистой смеси с содержанием гравия не менее 50—60%.

Каменные материалы для крепления откосов должны быть из плотных, изверженных, осадочных и метаморфических пород, обладающих необходимой прочностью, морозостойкостью и водостойкостью. Для определения размеров камня наброски предложены различные формулы (проф. М. Н. Гольдштейн, проф. Б. А. Пышкин, П. А. Шанкин и др.), но в связи со значительными расхождениями результатов, полученных по этим формулам, проф. Е. А. Замарин составил таблицу для определения ориентировочных размеров камней в зависимости от высоты волны.

Каменное мощение требует значительно меньше камня, но при деформации тела плотины нарушается его конструкция. Кроме того, требуется подбор штучных камней и ограничена возможность механизации работ. Этот вид крепления обычно применяют при небольшой высоте волны и наличии дешевого камня.

Бетонное и железобетонное крепление выполняют в виде монолитных, бетонируемых на месте или сборных конструкций из плит. Плиты делаются толщиной от 8—10 до 15—20 см с размерами от 1,5X1,5 до 5X5 м. Их укладывают на сплошной подготовке, выполненной по типу обратного фильтра с шарнирным соединением между ними. Небольшие плита после укладки их на откос можно объединять в укрупненные карты путем омоноличивания. Монолитные железобетонные крепления выполняют плитами больших размеров (5x5 м и более).

На Волгоградской плотине верховые откосы укреплены армированными плитами на подготовке из щебня слоем 15 см. Размеры плит следующие: верхний ряд 6,5X9,0x6,4 м и четыре ряда 9,0x9,0x0,5 м. Швы между большими плитами уплотняют асфальтобетоном или фасонной резиной, что придает креплению известную гибкость. Если швы между плитами остаются открытыми, то под швами укладывают обратный фильтр.

Крепление бетонными ящиками с каменным заполнением впервые применено на строительстве Волго-Балтийского водного пути. Крепление представляет собой ячеистую конструкцию, выполненную из отдельных бетонных слабоармированных ящиков, которые укладывают по поверхности откосов в шахматном порядке; полосы заполняют камнем размером 20—25 см.

Достоинства этого типа крепления:

возможность изготовления ящиков в заводских условиях, механизированная отсыпка каменного материала и обратных фильтров, что снижает стоимость работ по устройству крепления; разрушение крепления откосов происходит в пределах ящика.

Это позволяет резко снизить дорогостоящие ремонтные работы по креплениям, свойственные обычным видам покрытий (каменная наброска, мощение и др.).

Для плотины высотой до 10 м применяют каменную загрузку в плетневых клетках. В качестве однослойной подготовки применяют гравелистый песок слоем толщиной примерно 20 см.

Асфальтобетонное крепление применяют на откосах с заложением не круче 1:2. Толщина его зависит от глубины воды над креплением.

На основании имеющихся материалов исследований (проф. Е. А. Замарин, Б. А. Пышкин и др.) для предварительного определения заложения откосов можно рекомендовать заложения уположенных откосов, устойчивых против волнового воздействия, при разной высоте волны и разных грунтах.

Для низового откоса применяют следующие типы креплений:

а) покрытие слоем щебня или гравия толщиной 0,2 м;
б) покрытие растительной землей (0,2—0,3 м) с посевом трав;
в) сплошную одерновку или одерновку в клетку.

Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1968