Размеры ядра и экрана из грунтов

Основным показателем при назначении минимальных размеров ядра или экрана плотины является коэффициент фильтрации грунта и допустимые градиенты фильтрационного потока, лимитируемые суффозионной прочностью грунта. На выбор размеров ядра и экрана влияет также множество факторов, которые следует учитывать при окончательном их установлении.

При проектировании плотины обычно приходится предварительно назначить минимально необходимые размеры ядра или экрана и в последующем уточнять их расчетами на фильтрационную прочность; следует принимать во внимание также производственные и экономические соображения.

Минимальная ширина ядра или экрана поверху должна быть принята не менее 3 м по условиям укладки и уплотнения (движение строительных машин), однако допускается и до 0,8 м (СНиП П-53-73); ширина по низу выбиргштся по аналогам с учетом опыта плотиностроения последнего периода.

Толщина в основании экранов и верховых грунтовых призм составляет в среднем 10—75% напора на плотине, для ядер и центральных грунтовых призм 25—120%.

СНиП П-53-73 рекомендует для экранов и ядер из глины, суглинка и глинобетона допускаемый градиент фильтрационного потока принимать не более 10—12 и не менее 4.

При пользовании аналогами обязательно следует учесть коэффициент фильтрации, а также высоту плотины.

Задавшись предварительными размерами ядра или экрана, приступают к техническому и экономическому их обоснованию путем проведения ряда расчетов, устанавливающих скарость (а также расход) фильтрационного потока, суффозионную прочность грунта и величину порового давления.

Из опыта проектирования можно утверждать, что чрезмерное увеличение размеров ядер и экранов приводит к снижению устойчивости откосов плотины и, следовательно, требует соответствующего их уположения; поэтому не следует прибегать к их увеличению в тех случаях, когда это не приводит к явному удешевлению за счет низкой единичной стоимости грунта ядра.

Р.А. Айрапетян, Проектирование каменно-земляных и каменнонабросных плотин, М., Энергия, 1975