Гравитационные плотины

За последние годы доля бетонных гравитационных плотин в мировом плотиностроении уменьшилась с 40 до 10%.
Гравитационная плотина по форме поперечного профиля является близкой к треугольной; она расширена к основанию и обжата к гребню. Основные размеры профиля плотины определяются из общих условий устойчивости на сдвиг по подошве сооружения и на опрокидывание вокруг низовой грани.

Вторым важным условием, определяющим устойчивость гравитационной плотины, является требование, чтобы давление, создаваемое сооружением на грунты основания, не превышало допустимых пределов и было только сжимающим. Развитие растягивающих напряжений между сооружением и основанием даже на небольшой части площади основания является недопустимым.

В целях повышения устойчивости плотины на сдвиг, особенно при опирании ее на основание, сложенное скальными породами, часто применяют устройство наклонного сопряжения с основанием, заглубление верхового края фундамента и устройства зуба или двух зубьев. Массивные гравитационные плотины на скальном основании строят глухими или водосливными, обычно прямолинейными в плане.

Современное плотиностроение знает много примеров высоких бетонных плотин гравитационного типа, к числу которых относятся Токтогульская, Братская, Красноярская и другие, имеющие высоту более 100-200 м. В основании таких плотин развиваются напряжения, превышающие 5 МПа, что позволяет возводить их только на весьма прочных скальных породах. Поэтому все выветрелые и другие слабые разности пород из основания таких плотин полностью удаляются и плотина опирается на не выветрелую скалу.

Врезка плотины в основание ведется уступами, обеспечивая создание горизонтальных площадок для укладки бетона, а сопряжение тела плотины и основания цементируется. Нагнетание цементного раствора производят в неглубокие скважины, пробуриваемые через первый ярус уложенного бетона мощностью 2- 2,5 м. Эта цементация ведется независимо от цементации проти-вофильтрационной завесы и площадной цементации по укреплению основания.