МНОГОАРОЧНЫЕ ПЛОТИНЫ
Хотя первая многоарочная плотина Эльче в Испании высотой 23 м была построена в конце XVI в., настоящее свое развитие эти плотины получили лишь в XDC и особенно в XX вв. Первое время они были железобетонными, тонкостенными, высотой до 80 м и более, и шагом контрфорсов до 25 м (рис. 9.16), но в последние годы перешли к бетонным плотинам с пролетами до 50 м и более (см. рис. 921) с толстыми контрфорсами.
Арочные перекрытия. В железобетонных плотинах (см. рис. 9.16) арочные перекрытия армируют обычно двойной прутковой арматурой или же жесткой в виде ферм (рис. 9.17, в), которые используют в период постройки для удержания опалубки. Соединения арок с контрфорсами делают или с жестким опиранием (рис. 9.17, о), или свободным с помощью опорной плиты (рис. 9.17,6, в); при полых контрфорсах арки соединяют непосредственно со стенками контрфорсов (см. рис. 9.16).
Для повышения водонепроницаемости арок их напорную грань покрывают торкретом или слоем битума, или тем и другим; иногда слой битума или асфальта защищают бетонными плитами, а на французской плотине Селюн, имеющей исключительно тонкие стенки (1116 см), напорная грань покрыта металлическим экраном.
Форма арок большей частью круговая, толщина арочных колец обычно постоянная (хотя утолщение к пятам было бы полезно и иногда делается). Толщину железобетонных арок вверху по конструктивным соображениям принимают 0,30,4 м, в суровых климатических условиях и по производственным соображениям 0,51 м; толщина бетонных арок равна 1,72 м. Книзу арки утолщаются, если это необходимо, по расчету. Центральный угол арок 2 сц, обычно равен 160180°.
Контрфорсы многоарочных плотин имеют много общего с контрфорсами, описанными в 9.2 и 9.3. Отличие от последних в том, что в связи с большими пролетами арок нагрузки на контрфорсы значительно больше. При жесткой за
Напорное перекрытие может быть и в виде поверхности двоякой кривизны (купол), что позволяет перекрывать значительные пролеты между контрфорсами, которые в этом случае должны быть более массивными. Купольная плотна Кулидж высотой 75 м имеет пролеты около 55 м при толщине перекрытия 1,26,3 м. Подкупольное пространство этой многокупольной плотины удобно для размещения здания гидроэлектростанции или других установок. Однако стоимость этого сложного купольного сооружения оказалась практически одинаковой со стоимостью обычной многоарочной плотиной, пролеты которой достигают в настоящее время 50 м и более делке арок в контрфорсы напорная грань контрфорса иногда армируется (см. рис. 9.17, а).
Толщина контрфорсов по верху db в месте заделки арок обычно равна (1.52) е, где е толщина верхних арок в пятах: книзу толщина контрфорсов увеличивается.
В случае тонких контрфорсов может возникать опасность потери продольной устойчивости (выпучивания); в таком случае контрфорс усиливают балками жесткости (рис. 9.18), ребрами жесткости (вертикальными или наклонными), или, что чаще, делают контрфорс полым, усиленным диафрагмами (см. рис. 9.16).
Наклон граней контрфорсов обусловливается устойчивостью плотины на сдвиг, и опыт показывает, что в железобетонных плотинах заложения граней бывают.
В редких случаях напорную грань контрфорса делают вертикальной, что дает производственное преимущество, но требует более массивных контрфорсов или же анкеровки их в основании тягами. В контрфорсах плотины Жиротт (рис. 9.19) предусмотрены отверстия для анкеровки их в основание в будущем при наращивании плотины. В плотине Эрраген (рис. 9.20) для повышения устойчивости и улучшения напряженного состояния контрфорса применен активный шов, в котором с помощью плоских домкратов создается усилие, направленное в сторону верхнего бьефа и создающее момент, обратный моменту гидростатической нагрузки верхнего бьефа. Подобное устройство применено и в плотине БениБадель (см. рис. 9.18)
Водосбросы в плотинах. Устройство водослива в арках затруднительно, требует специальных конструкций и крепления основания между контрфорсами. При небольших расходах воды водосливы и глубинные водосбросы могут устраиваться в теле контрфорсов (трубопроводы в полых контрфорсах) и поверх контрфорсов в лотках (рис. 9.21, а).
Основания контрфорсов. По характеру статической работы монолитной многоарочной плотины неравномерная осадка контрфорсов недопустима, поэтому эти плотины требуют прочного, слабодеформируемого скального основания, чему большинство построенных сооружений удовлетворяет. Однако в последнее время многоарочные плотины строят и на более сложных, слабых и податливых основаниях. Так, плотина БениБадель в Алжире (рис. 9.18) построена на податливом основании, сложенном переслаивающимися мергелистыми сланцами и песчаниками. Для лучшего распределения напряжений в основании и придания плотине общей жесткости в основании устроена частичная фундаментная плита, а между контрфорсами жесткие распорные рамы. Иногда повышение жесткости основания достигается способами, изложенными в 8.2.
