Плотина Св. Марка на реке Taurion (Франция)
Плотина Св. Марка - 40 метровая бетонная гравитационная плотина, была построена с 1926 по 1930 гг., и расположена возле г. Лиможа (Франция) на реке Taurion. Плотина образует водохранилище площадью 150 га и объемом 20 млн. м3. Она оборудована двумя водосливами с затворами, один 7,5 м в ширину, на правом берегу, и другой с двумя пролетами шириной по 10,0 м, которые могут пропускать расход 623 м3/с.
НПУ - 282,0 м;
ФПУ
- 283,5 м.
Рис. 1 Плотина до реконструкции Св. Марка Лимож (Франция) на реке Taurion
На основе данных гидрологических исследований определен расход в 750 м3/с, что превышает проектную пропускную способность водосливной плотины на 20%. Проект реконструкции основан на размещении у правого берега, между существующими водосливами, PKW-водослива шириной 15 м. Гребень конструкции был поднят на 15 см выше НПУ (282,15 м), поэтому максимальный напор на PKW-водосливе составляет 1,35 м. Когда PKW-водослив начнет пропускать поток, три существующих затвора будут полностью открыты. Это происходит при прохождении паводка с расходом выше чем 380 м3/с, что соответствует примерному циклу наводнений раз в 50 лет.
Рис. 2 Плотина после реконструкции Св. Марка Лимож (Франция) на реке Taurion
Первоначальный проект PKW-водослива на плотине Св. Марка был основан на экспериментальных данных и опыте, полученном при проектировании водослива на плотине Goulours. Для этого проекта были рассмотрены PKW- водосливы прямоугольной и трапецеидальной формы, которые были обоснованы и гидравлически испытаны на модели масштаба 1:30 в лаборатории гидротехнических сооружений (LCH), Швейцария. В комплексе с устройством PKW-водослива на существующей плотине была разработана система гашения энергии в отводящем канале.
Строительные работы начались летом 2008. Полная стоимость строительства составила около €1600 000. Для проекта была принята модель обладающая пропускной способностью 134 м3/с для условий максимального подпорного уровня. Новая пропускную способность плотины составит 757 м3/с, что превышает проектное значение - 750 м3/с.
Плотина на оз.Бразос (Lake Brazos Dam, East Texas, USA)
Строительство грунтовой плотины было закончено 1970. В 1988 году плотина была реконструирована. Высота плотины 10,7 м, длина 198 м, максимальный расход 2832 м3/с.
Рис. 3 Проект водосливной плотины на озере Бразос (Lake Brazos Dam).
Рис.4 Плотина на оз.Бразос (Lake Brazos Dam, East Texas, USA)
Грунтовая плотина Магуга (Maguga Dam, Swaziland, South Africa)
В тело плотины уложено 800 000 м3 глины, 2 800 000 м3 скалы и 43 000 м3 материала фильтра. Высота дамбы 115 метров, длина гребня 870 метров и ширина базы 400 метров. По причине того, что дамба расположена в области действия циклонов, она была спроектирована так, чтобы противостоять максимально возможному паводку с расходом воды 15000 м³/с. Строительство грунтовой плотины Магуга было завершено в 2001г.
Рис. 5 Грунтовая плотина Магуга (Maguga Dam, Swaziland, South Africa)
Рис.6 Грунтовая плотина Магуга (Maguga Dam, Swaziland, South Africa). Вид с НБ
Рис.7 Грунтовая плотина Магуга (Maguga Dam, Swaziland, South Africa). Вид с ВБ
При проектировании и строительстве гидротехнических объектов необходимо учитывать следующие моменты:
Стоимость сооружения;
Срок возведения;
Срок службы;
Эксплуатационная безопасность.
Применение конструкций из железобетона оптимально при строительстве ответственных конструкций с большим жизненным циклом, в том числе сейсмостойких объектов, таких как гидротехнические сооружения.
В случае выполнения конструкции водослива из железобетона необходимо учесть стесненность при производстве работ и густоту армирования элементов конструкции. В таких случаях рекомендуется применять самоуплотняющиеся
бетонные
смеси, которым не требуется виброуплотнение.
Развитие новых технологий и материалов в современном строительстве идет с учетом следующих тенденций: повышение долговечности, надежности и технологичности конструкций, снижение их
Рис. 8 Армирование лабиринта водосливной плотины приведённых затрат, материалоёмкости, энергоёмкости, трудоемкости изготовления и монтажа, повышение качества, упрочнение и удешевление стыков сборных и сборно-монолитных конструкций. Одним из необходимых шагов в решении поставленных задач является повсеместное внедрение новых технологий стыкования арматуры.
Возрастающие объемы монолитного строительства сегодня как никогда ранее показывают неэффективность устоявшейся отечественной практики стыкования арматурных стержней – методов ванной сварки и вязки арматурных перепусков. Сварочные технологии в ответственном строительстве уже давно доказали свою трудоемкость и дорогостоящую необходимость привлечения высококвалифицированных сварщиков, что привело к необходимости искать эффективное соединение арматуры без сварки. Что же касается метода вязки арматурных перепусков, то главными недостатками данного способа являются: большой перерасход арматуры за счет перепуска стержня, необходимость установки поперечной арматуры и, как следствие, затруднение бетонных работ в густоармированных конструкциях. Все это делает вышеописанные методы экономически невыгодными.
Но новейший мировой опыт строительной отрасли сегодня внедряет альтернативу методам ванной сварки и вязки арматурных перепусков – механические соединения арматуры, которые на практике отлично доказали эффективность своего использования.
Муфтовое соединение арматуры – отличная альтернатива таким методам, как ванная сварка и обжимные муфты, так как по своим механическим свойствам, арматурные муфты полностью соответствуют механическим свойствам цельного прута арматуры. К достоинствам механических соединений арматуры муфтами можно отнести такие их качества:
муфтовые соединения обладают особой прочностью;
муфтовые соединения обладают надежностью;
полностью исключают перерасход арматуры;
применение муфтовых соединений арматуры значительно упрощает и ускоряет процесс выполнения всех арматурных работ;
при применении муфтовых соединений арматуры не требуется высокая квалификация рабочего персонала;
муфтовые соединения исключают возможность сгущения арматуры в конструкциях;
муфтовые соединения устойчивы к ударным нагрузкам при техногенных или природных воздействиях.
снижение затрат на рабочую силу;
значительное сокращение сроков строительства.
Конструктивные предложения по применению тонкостенных лабиринтных водосливов Майнской ГЭС на р. Енисей