СТАЛЬНЫЕ И ГАБИОННЫЕ ПЛОТИНЫ
В последние 20 лет XX в. несколько стальных плотин было построено в Австралии. В стальных плотинах, которые по существу являются контрфорсными, наклонная напорная грань выполнена из стали, а контрфорсы или сквозные фермы, являющиеся опорными конструкциями, выполняются, как из стали, так и из железобетона. Примерами построенных и эксплуатируемых достаточно большой период времени стальных плотин могут служить головная плотина Караязской оросительной системы на реке Куре, плотины АшФорк, Хаусер-Лейк и Редридж.
Опорные конструкции стальных плотин могут быть: подкосного типа (рис. 14.24, а) стоечнораскосного типа (рис. 14.24, б); типа сквозных ферм (рис. 14.24, в). Контрфорсы или сквозные фермы заанкериваются в фундаментную плиту или непосредственно в скальное основание. Между собой они, как правило, соединяются попарно или по тричетыре, составляя своего рода пространственные конструкции, которые соединяются напорными перекрытиями. Напорные перекрытия из стали выполняются аналогично обшивке стальных затворов. Устойчивость плотины в целом обеспечивается за счет, главным образом, пригрузки воды на наклонную напорную грань, а также заделкой опор в фундаментную плиту или скальное основание.
Стальные перекрытия между контрфорсами, выполненными из бетона или железобетона, могут быть выполнены в виде гибких оболочек (обратных арок), работающих только на растяжение. Такое напорное перекрытие менее чувствительно к колебаниям температур, легко монтируется и проще в эксплуатации.
Достаточно длительный опыт эксплуатации стальных плотин по данным М.М. Гришина позволил выявить как их преимущества, так и недостатки. К достоинствам плотин можно отнести: наиболее полное использование механических свойств материала, быстрота возведения за счет возможности укрупненной сборки элементов плотины в заводских условиях и возможности производства работ практически при любых погодных условиях, относительно невысокая стоимость плотины. К недостаткам же стальных плотин можно отнести: необходимость проведения дополнительных работ по защите стали от коррозии и большой расход металла, стоимость которого в последние годы постоянно растет. Данные недостатки не способствовали строительству данного типа плотин за последние десятилетия.
Габионные плотины представляют собой кладку из сетчатых ящиков (габионов), которые заполняются каменным материалом. Ящики изготавливаются из высокопрочной проволоки со специальным антикоррозийным покрытием и конструкция их такова, что позволяет полностью использовать прочностные свойства металла. Фирмы выпускающие габионные конструкции гарантируют безопасную и надежную их работу до 50 лет. Этот тип плотин в последнее время получил широкое распространение за рубежом при строительстве плотин высотой 10-12 м. на горных реках.
В зависимости от того, как устроена кладка габионов, такие плотины бывают: многоступенчатого (рис. 14.25, а), трапецеидального (рис. 14.25, б) и прямоугольного (рис, 14.25, в) профилей. Чаще всего такие плотины строятся водосливными. Размеры габионов формирующих тело водосливной плотины и её водобойную часть принимаются. Надежность габионных плотин может быть повышена устройством сверху асфальтобетонных покрытий.
