ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В ряде стран с жарким и тропическим климатом в Латинской Америке, Азии и Африке интенсивно ведется гидротехническое строительство с целью развития гидроэнергетики, ирригации, водоснабжения и других отраслей водного хозяйства. При этом плотины сооружают преимущественно («80 %) грунтовые (табл. 2.1). Их основные достоинства: использование местных материалов, в том числе низкопрочных грунтов, выветрелых скальных пород, в частности, из полезных выемок; применение широкой (в том числе комплексной) механизации при разработке, укладке и уплотнении грунта; возможность возведения в сложных геологических (на скальных и нескальных, в том числе сильно водопроницаемых основаниях) и топографических (в узких и глубоких каньонах) условиях; возможность сооружения практически в любых климатических условиях, в том числе в жарком и тропическом климате; высокая сейсмостойкость.
Недостатки грунтовых плотин: сложность пропуска больших строительных расходов воды; ограниченность сброса эксплуатационных расходов через гребень плотины (обычно необходимы и другие сооружения для сброса паводков); трудность укладки грунтовых противо- фильтрационных элементов (ядер, экранов) в условиях влажного климата (или отрицательных температур в горах); больше вероятность разрушения (4.10-4 против 1,9 • 10~4 для бетонных плотин).
В условиях жаркого сухого климата необходимо доводить до оптимальной влажность глинистого грунта, используемого для фильтрационных устройств (хотя это усложняет производство работ), и устраивать защитный слой, предохраняющий экран в процессе производства работ и в период эксплуатации от резкого уменьшения влажности, при котором образуются трещины. Кроме того, требуется проводить соответствующий уход за бетоном экранов и диафрагм в период их возведения, покрывать специальной светоотражающей краской асфальтобетонные экраны.
В условиях жаркого влажного климата могут возникнуть значительные трудности при укладке грунта, обладающего оптимальной влажностью, в противофильтрационные устройства. По этой причине и ряду других плотина Ингури на Кавказе (hn = 271,5 м) была возведена не каменно-земляной, а бетонной. В отдельных случаях можно применять гидромеханизацию или укладывать грунт отсыпкой его в воду. Переувлажненные карьерные грунты перед использованием рекомендуется подсушивать. Если в регионе имеются дождливый и сухой сезоны, противофильтрационные элементы из глинистых грунтов можно укладывать в сухой период.
При необходимости противофильтрационные элементы можно делать асфальтобетонными, металлическими или полимерными. При этом работы проводят при любых влажностях и температурах. При укладке бетона в период дождей необходимы некоторые защитные меры. Полимерные противофильтрационные элементы следует защищать от тропических червей, которые повреждают их особенно при длительной сработке водохранилищ, например в Индонезии, на Суматре.
Совершенствование конструкций грунтовых плотин и технологий их возведения осуществляется как при проектировании, так и при строительстве.
Создание более современных конструкций идет по следующим основным направлениям: разработка новых конструктивных решений отдельных элементов и узлов с учетом новых технологий; создание таких конструкций плотин, которые можно возводить на разнообразных основаниях, в том числе сжимаемых и сильно фильтрующих. При этом учитывают сложные топографические, инженерно-геологические и климатические условия, разрабатывают новые методы расчета этих плотин, создают математические модели для прогноза поведения грунта и исследования его свойств и т. д.
Совершенствование технологии базируется на применении новых высокопроизводительных машин и методов укладки, разработке новых идей использования низкопрочных и переувлажненных грунтов.
Весьма перспективно возведение грунтовых плотин методом направленного взрыва. При этом сокращаются сроки строительства и число используемых механизмов. Кроме того, проводить работы можно в любое время года.
