Плотины раздельного напора.
Консольные плотины.
В целях экономии бетона плотины небольшой высоты на скальном основании могут выполняться в виде консольных стенок, глубоко заделанных или закрепляемых в основании анкерами. На рис. 11—3,а представлена одна из плотин гидроузла на уэде Меллег (Тунис) длиной 125 м при высоте до 14 м. Толщина этой плотины понизу 5 м, что составляет 0,36 от ее высоты.
Еще более эффективное решение было осуществлено при постройке плотины Эрнестина в Бразилии (рис. 11—3,6): при высоте 20 м она заделана в скалу на 7 м без анкеровки. Стена плотины выполнена из предварительно напряженного бетона (18 тросов, каждый из 12 струн диаметром 5 мм, в наибольшем сечении у поверхности скалы основания). Бетона потребовалось в 3 раза меньше, чем для гравитационной плотины, при почти одинаковом объеме скальной выемки и при затрате металла около 12 кг на 1 мъ бетона. В плотине есть водослив с клапанным затвором (рис. 11—3,6).
Такие плотины проектируются из нескольких параллельных стенок, промежутки между которыми заполнены водой на разных уровнях, вследствие чего каждая стенка работает под частичным напором. В этом направлении был сделан ряд предложений
(контрфорсные плотины с наклонными или вертикальными напорными плитами, арочные плотины), не получивших осуществления по ряду
причин (сложность конструкции и эксплуатации, уширение основания, неясность работы сооружения в зимних условиях и др.
Поиски удачных решений продолжаются; представляет интерес последнее предложение А. Е. Коменданта — арочная плотина типа «листовой рессоры» (рис. 11—4). Такая плотина была запроектирована автором предложения и инж. Дишингером для створа Зильвенштейн на р. Изар (ФРГ): она состоит из нескольких тонких арочных оболочек, отделенных друг от друга слоем асфальта и работающих совместно как листы рессоры, но каждая из арок рассчитывается только на п часть напора, где п — число арок. Эта плотина экономичнее обычной арочной; в ней отсутствуют растягивающие напряжения; возводится она в скользящей опалубке (промежуточные арки без опалубки, так как в качестве опалубки используют возведенные соседние арки); бетон ее получается хорошего качества ввиду очень малой толщины элементов.
Эта система может быть применена и в многоарочных плотинах, контрфорсы которых в таком случае заанкериваются в основание.
Общие понятия. Деревянными плотинами называются такие, в которых основные нагрузки воспринимаются деревянными конструкциями, а устойчивость против сдвига обеспечивается закреплением деревянных
частей в основании, пригрузкой их балластом в виде земли, камня и другими средствами.
Деревянные плотины, как правило, устраиваются водосбросными (водосливными); глухие деревянные плотины, даже в местностях, богатых строевым лесом, оказываются дороже земляных или каменно-набросных.
Водосливная деревянная плотина (рис. 12—1) состоит из тела или порога (флютбета), быков и промежуточных опор (контрфорсов, стоек устоев, сопрягающих ее с берегами или земляными сооружениями гидроузла. Отверстия плотины перекрываются затворами, через плотину устраивается деревянный мост.
Флютбет плотины устраивается по одному из следующих типов: 1) свайный, в котором нагрузки от воды воспринимаются в конечном счете сваями, забиваемыми в грунт основания (рис. 12—2, 12—3); 2) ряжевый, в котором нагрузки передаются стенкам ряжей, устанавливаемых или непосредственно на грунт основания, или на свайный ростверк (в последнем случае флютбет называется свайно ряжевым; см. рис. 12—10); 3) контрфорсный, аналогичный железобетонным контр-
форсным плотинам (см. рис. 12—13). Имеется единичный случай постройки арочной деревянной плотины.
Устои и быки водосливных плотин конструктивно выполняются или свайными и стоечными, с деревянной обшивкой, или ряжевыми, или контрфорсными, как и флютбеты. При наличии свайных флютбетов устои и быки могут быть разных типов, при ряжевых и контрфорсных флютбетах — только ряжевые или контрфорсные.
Деревянные плотины относятся к одному из старейших типов подпорных сооружений. В России они применялись уже несколько сот лет назад, выработался даже особый знаменитый «русский» тип деревянной плотины, дошедший до наших дней. Особо надо отметить плотины судоходных систем Вышневолоцкой, Тихвинской, Мариинской и др., ставшие классическими. В послереволюционное время у нас появились новые конструкции деревянных плотин и отдельных их частей, стала применяться механизация работ при их постройке. Много деревянных сооружений было осуществлено на Беломорско-Балтийском водном пути.