Рис. 10.8. Конструкция крепления монолитных плит крепления откоса дамбы анкерными зубьями:
1 – бетонная плита толщиной 20 см; 2 – бетонный зуб глубиной 80 см; 3 – бетонный зуб глубиной 100 см
Опыт возведения ограждающих дамб верхнего бассейна с использованием грунтовых смесей в качестве материала показал перспективность этого направления в гидротехническом строительстве. С другой стороны, их сооружение в условиях влажного климата с применением строительной техники на пневмоходу неоправданно затягивает сроки строительства. Кроме того, частое изменение температуры железобетонных плит защитного покрытия верхового откоса зимой и воздействие на них намерзающего льда при изменении горизонта воды способствуют их разрушению и постепенному сползанию, особенно при некачественном выполнении анкеров.
Из этих соображений более технологичными и надежными представляются дамбы с вертикальными подпорными стенками либо только со стороны напорной грани по типу Круонисской ГАЭС (рис. 10.9, а), либо так называемая «дамба обжатого профиля»
(рис. 10.9, б).
Конструкция дамбы обжатого профиля предусматривает установку вертикальных железобетонных ограждающих элементов как с верховой (напорной), так и низовой граней дамбы. Ограждающие элементы соединяются между собой стальными анкерами-тяжами с антикоррозийным покрытием, а в пространство между элементами укладывается грунт, так что анкеры-тяжи постепенно включаются в работу по мере укладки грунта.
Рис. 10.9. Конструкции ограждающих дамб с использованием вертикальных железобетонных ограждающих элементов
В состав основных сооружений нижнего бассейна Загорской ГАЭС входят низовая плотина, верховая плотина и берегоуположение.
Общая длина низовой плотины по гребню составляет 770 м, наибольшая высота – 26 м. В основании плотины залегают мягкопластичные суглинки и иловатые супеси. Тело плотины возведено методом гидромеханизации намывом по двусторонней схеме с образованием центрального ядра из супесчано-суглинистого грунта. Верхняя часть плотины высотой 10 м – насыпная. В теле плотины устроен трубчатый дренаж из труб диаметром 300 мм, дополняемый разгрузочным вертикальным дренажем в конце низового откоса, выполненным с применением скважин диаметром 273 мм с шагом 10 м. Устойчивость откосов и прочность основания плотины обеспечены расширенным профилем плотины за счет пологих склонов. Верховой откос (со стороны напорного фронта) в соответствии с проектом закреплен (снизу вверх) гравием с толщиной отсыпки 0,3 м, песчано-гравийной смесью толщиной 0,75 м и монолитными железобетонными плитами толщиной 20 см, уложенными на слое песка с трубофильтрами диаметром 40 мм.
Для пропуска расходов в нижний бьеф выполнен двухниточный донный водосброс пропускной способностью 160 м3/с. Регулирование расходов производится затворами, расположенными в головном сооружении водосброса. Санитарные попуски в нижний бьеф осуществляются через байпасы, заложенные в головном сооружении водосброса.
Склоны нижнего водохранилища, непосредственно примыкающие с обеих сторон к зданию станции, а также противоположный склон в зоне так называемого растекателя, закреплены монолитными железобетонными плитами с уложенными под ними слоем песка и системой из трубофильтров. Эта конструкция крепления принята для быстрого снятия давления воды под бетонной облицовкой при сработке горизонта.
За пределами растекателя крепление берегов по проекту предусмотрено гравийным в объеме 150 тыс. м3, однако оно не было выполнено. Эксплуатация подтвердила необходимость такого крепления, по крайней мере в зоне, примыкающей к станционному узлу. Поэтому в процессе эксплуатации было выполнено гравийное крепление участков склона за пределами растекателя. Для склонов, не обладающих устойчивостью при быстрой сработке, выполнено уположение склонов без дополнительного крепления.
В зарубежной практике строительства ограждающих сооружений водоемов ГАЭС в качестве противофильтрационных устройств наибольшее распространение получили экраны из асфальтобетона. Они широко применяются для экранирования как откосов ограждающих дамб, так и дна водоемов. Для отвода воды в случае нарушения целостности экрана предусматриваются подэкрановые дренажи. В качестве примера приведена информация о конструкции ограждающих дамб ГАЭС Ладингтон (США) и Маркерсбах (Германия).
ГАЭС Ладингтон эксплуатируется с 1973 г. Дамба (рис. 10.10) выполнена из песчаного материала с заложением откосов с верховой и низовой стороны 1:2,5. Сработка верхнего бассейна составляет 20,4 м. Откос со стороны водоема крепится двумя слоями асфальтобетона. Между слоями асфальтобетона уложен дренаж толщиной 0,46 м, внизу которого по всему периметру бассейна уложен дренажный коллектор в виде перфорированной трубы. С коллектором соединены трубы, уложенные через 45 м в дренажном слое, в которые между асфальтобетонными покрытиями помещены погружные насосы для откачки профильтровавшейся воды. Всего предусмотрено 200 насосов, работающих в автоматическом режиме. Оба слоя асфальтобетона в нижней части соединены и образуют одно целое.
Противофильтрационная защита водоема по дну выполнена в виде экрана из суглинка, толщина которого в месте сопряжения с асфальтобетонным экраном составляет 3 м, а по дну водоема в средней части – от 1,5 до 1 м.
