В случаях, когда величина ветрового нагона очень мала или когда величина наката ветровой волны и нагона воды дает в сумме величину менее 0,5 м, следует принимать возвышение гребня плотины независимо от класса плотины не менее 0,5 м.

8.8.    В случае, если на гребне плотины устраивают водонепроницаемый, прочный и устойчивый парапет, возвышение его верха следует определять по п. 8.4.

При этом возвышение гребня плотины независимо от ее класса над нормальным подпорным статическим уровнем воды должно быть не менее 0,3 м, а при пропуске расчетного максимального расхода воды отметка гребня плотины должна быть не ниже соответствующего статического уровня воды.

8.9.    Покрытие гребня плотины следует выполнять в соответствии с видом устраиваемой на нем дороги.

Гребни плотин с малой интенсивностью движения можно обрабатывать по типу грунтовых дорог с приданием им поперечного уклона для стока атмосферных вод в пределах проезжей части.

Гребень плотины высотой до 10 ж при отсутствии дороги допускается покрывать дерном или различными местными материалами.

8.10.    При расположении «а гребне плотины дороги и при отсутствии парапета с верховой стороны должны быть устроены надолбы или другие ограждающие устройства согласно требованиям соответствующих нормативных документов.

8.11.    В случае, когда гребень плотины сложен из глинистых грунтов, его следует покрыть защитным слоем из песчаного или гравийного грунта. Толщину защитного слоя, включая толщину покрытия, следует назначать в зависимости от глубины промерзания в данном районе.

9. КРЕПЛЕНИЯ ОТКОСОВ

Общие положения

9.1.    Откосы земляных плотин должны быть защищены специальными креплениями от разрушающего воздействия волны, льда, атмосферных осадков и прочих климатических факторов.

9.2.    Тип крепления следует выбирать на основании технико-экономического сопоставления вариантов с учетом возможности выполнения его с максимальным использованием средств механизации и местных материалов и

оценки его долговечности в период эксплуатации.

9.3.    Для предотвращения фильтрационных деформаций тела плотины в зоне, прилегающей к креплению откоса, надлежит для некоторых типов креплений укладывать подготовку под крепление.

Крепления верхового откоса

9.4.    В качестве креплений верхового откоса плотины можно применять следующие конструкции креплений:

а)    каменные крепления (наброска);

б)    железобетонные крепления из отдельных сборных плит с обычной и предварительно напряженной арматурой и в виде сплошного покрытия;

в)    железобетонные монолитные плиты, бетонируемые непосредственно на откосе;

г)    асфальтобетонные;

д)    биологические.

Для низких плотин IV класса допускается применение уположенных откосов без крепления.

Возможно применение и других конструкций креплений земляных откосов, проектирование которых производится по данным соответствующих нормативных документов или на основании специальных исследований.

9.5.    При выборе типа крепления верхового откоса земляных плотин надлежит учитывать: высоту ветровой волны и силу удара при разрушении волны на откосе, ледовые нагрузки, истирающее действие льда, характер грунтов тела плотины, степень агрессивности воды, наличие строительных материалов и каменных карьеров в районе строительства и производственные условия строительства.

9.6.    Нагрузки на откосы от ветровых волн надлежит определять по нормативному документу на определение волновых воздействий на морские и речные сооружения и берега, ледовые нагрузки — по нормативному документу на определение ледовых нагрузок на речные сооружения.

9.7.    При проектировании крепления следует учитывать возможность деформации крепления при колебаниях уровня воды (подъем или снижение) вследствие примерзания ледяного покрова к креплению.

Вырывающее действие льда следует учитывать только при толщине последнего, превышающей 0,5 м.

Устойчивость крепления на вырывающее действие ледяного покрова следует проверять имеющимися методами расчета.

9.8.    Крепление верхового откоса плотины делится на основное, располагаемое в зоне максимальных волновых воздействий, возникающих в эксплуатационный период, и на облегченное, располагаемое «иже основного крепления.

Верхнюю границу основного крепления следует принимать на отметке гребня плотины.

9.9.    В случае значительного возвышения гребня над расчетным уровнем воды основное крепление следует заканчивать ниже гребня на отметке высоты наката й_н и далее до гребня крепление доводить в облегченном виде.

9.10.    Нижнюю границу основного крепления следует назначать на глубине H=2hi% (Aix —высота волнй 1% обеспеченности), считая от минимального уровня сработки водохранилища.

Нижняя граница облегченного крепления определяется глубиной, «а которой значение донных волновых скоростей не превышает скоростей трогания частиц для данного грунта откоса.

Скорость струи по откосу ниже минимального уровня сработки следует вычислять по нормативному документу на определение волновых воздействий на морские « речные сооружения и берега.

9.11.    Ориентировочно начальные размывающие волновые скорости в зависимости от крупности частиц для песчаного грунта можно определять по графику приложения 2.

9.12.    При назначении нижних границ основного и облегченного крепления следует учитывать воздействие воды на откос в период наполнения водохранилища.

9.13.    Вдоль нижней границы основного крепления следует устраивать упор из камня или бетона.

9.14.    При возведении плотины в сейсмических районах следует устраивать упоры повышенной прочности, а также дренажные выходы в креплении.

9.15.    Крепления откосов в виде каменной наброски можно применять во всех случаях, когда «а месте строительства или вблизи него имеется пригодный для этой цели камень в достаточном количестве я с учетом указаний п. 9.20 настоящей главы.

9.16.    Расчетный вес отдельных камней Q в наброске, устойчивых против .размывающего

действия волн в зоне их обрушения, определяется по нормативному документу «а определение волновых воздействий «а морские и речные сооружения и берега.

Определяемый расчетный вес соответствует полномерному камню. Допускается в наброске из сортированного камня применение неполномерных по весу камней. Количество неполномерных камней должно составлять не более 25%, при этом они должны быть распределены по откосу достаточно равномерно.

Диаметр камня в м, приведенный к ша-'РУ Ап. допускается определять по зависимости

п „ -Г/ Q

^иш V 0,524 ?_к ’

где Тк — объемный вес камня в т/м³;

Q — расчетный вес отдельного камня в наброске в т.

9.17.    В «аброске следует применять несортированный камень. Применение сортированного камня допускается только при специальном обосновании.

9.18.    Максимальный размер камня в наброске из несортированного камня не следует ограничивать, но количество камней расчетного размера и более крупных должно составлять не менее 50% общего количества камней в наброске.

9.19.    Толщину каменной наброски следует принимать с учетом возможности частичного выноса мелких частиц из наброски при волновом воздействии, подвижки крупных камней, а также некоторого уплотнения материала крепления.

Получающаяся в .результате учета волнового воздействия толщина наброски камня должна быть достаточной для защиты от размыва фильтра и тела плотины.

Толщина каменной наброски должна равняться .не .менее 3 D_m, а при .наличии сортированного камня—не менее 2,5 А,..

Примечание. Для плотины высотой до 10 м можно применять каменную загрузку в плетневых клетках. При этом в качестве однослойной подготовки можно применять гравелистый песок при толщине слоя порядка 20 см.

9.20.    Каменные материалы для креплений откосов следует применять из плотных изверженных, осадочных и метаморфических пород, обладающих необходимой прочностью, морозостойкостью и водостойкостью.

9.21.    Монолитные железобетонные крепления рекомендуется осуществлять «литами больших размеров (5X5 м и более).

9.22.    Монолитное армированное крепление необходимо делить температурно-усадочными швами по длине плотины на секции по 40 м каждая. Увеличение длины секции допускается при надлежащем обосновании. В пределах каждой секции следует предусматривать непрерывность арматуры. Поперечную арматуру следует пропускать без разрезки через все плиты в пределах секции.

9.23.    Толщину монолитных плит следует назначать из условий их устойчивости на опрокидывание и всплывание под действием взвешивающего волнового давления.

9.24.    Плиты крепления при заданных плановых размерах следует проверять на прочность от воздействия максимального волнового давления (в центре плиты) в момент обрушения волны.

При расчете плит «а прочность за расчетный случай следует принимать расположение центра плиты по линии максимальных волновых давлений.

Максимальное местное давление разбитой волны, а также распределение волнового давления по откосу следует определять по нормативному документу на определение волновых воздействий на морские и речные сооружения и,берега.

9.25.    Крепление из сборных плит может приниматься из отдельных плит, замоноли-ченных в укрупненные карты после укладки плит на откос, и при надлежащем обосновании— из незамоноличенных плит с открытыми швами.

При устройстве укрупненных карт максимальный размер плит следует устанавливать, исходя из условий транспортирования и удобства укладки плит на откос. Отдельные плиты в картах до замоноличивания следует соединять между собой путем сварки рабочей арматуры.

Между картами следует предусматривать деформационные швы с шарнирными соединениями, заполненными асфальтобетоном. Не-замоноличенные плиты (рекомендуется укладывать на откосах, которые могут подвергаться значительным деформациям.

Крепления низового откоса

9.26.    Крепление низового откоса следует устраивать при необходимости защиты его от действия ветра и дождевых вод и разрушения землеройными животными.

Примечание. Низовой откос, который сложен нз крупнозернистых грунтов (каменная наброска, гра

вий, щебень, галька, песчано-гравелистый грунт), допускается оставлять без крепления.

9.27.    В качестве крепления низового откоса плотины можно применять следующие тины креплений:

а)    слой щебня или гравия толщиной

0,2 м;

б)    покрытие растительной землей (0,2— 0,3 м) с посевом трав.

Крепление низового откоса плотины высотой до 15 л при благоприятных условиях произрастания трав рекомендуется осуществлять в виде сплошной одерновки или ©дерновки в клетку.

9.28.    Для защиты низового откоса от волнового и ледового воздействий при .наличии воды в нижнем бьефе крепление его в нижней части рекомендуется выполнять по типу .наслонного фильтра и увязывать с предусмотренными в проекте дренажными устройствами и пригрузкой «изового откоса.

Подготовка под крепление

9.29.    Подготовка под крепление, играющая во многих случаях роль обратного фильтра для откосов, выполняемых в виде каменной наброски, плит с открытыми швами или оо сквозными отверстиями и т. п., может состоять из одного слоя разнозернистого материала или из двух или трех слоев различных по крупности частиц материалов.

9.30.    Расчет числа и толщины слоев подготовки и выбор вида материала — естественных или искусственных грунтов для подготовки— следует производить в зависимости от вида грунта откоса, наличия и состава местного материала на основании результатов технико-экономического сравнения вариантов.

9.31.    Под подготовкой креплений на откосах из глинистого и мелкозернистого песчаного (или разжижающегося при динамических нагрузках) грунта следует укладывать песчаную пригрузку, толщина которой устанавливается на основании специальных исследований.

9.32.    Под крепления из монолитных плит или из сборных плит с уплотненными швами или омоноличенных в карты на откосах из песчаных и глинистых грунтов следует, как правило, укладывать однослойную подготовку.

9.33.    При достаточном обосновании проектными и исследовательскими проработками подготовку под монолитные плиты можно не устраивать. При этом должна быть обеспечена надежная конструкция швов, предотвращающих .размыв грунтов откоса.

9*34. При проектировании подготовки под крепление необходимо устанавливать в зависимости от вида грунта откоса и типа крепления:

а)    степень неоднородности материала слоев подготовки;

б) соотношение размеров частиц однослойной подготовки и (поперечного сечения отверстий в креплении;

в) соотношение размеров частиц однослойной подготовки и частиц песчаного грунта откоса;

г)    толщину каждого слоя подготовки в зависимости от типа крепления;

д)    зерновой состав каждого слоя подготовки в зависимости от количества слоев;

е)    соотношение размеров -наименьших частиц верхнего слоя подготовки и .поперечного сечения отверстий в креплении.

При этом должна быть рассмотрена возможность использования для подготовки под крепление рядового щебня илн гравия.

Перечисленные вопросы проектирования подготовки следует решать с использованием соответствующих нормативных документов и других материалов и с проведением в необходимых случаях специальных исследований*

10. ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА

10.1.    Противофильтрационные устройства в теле и основании плотины можно выполнять в виде экрана, ядра, диафрагмы, понура, зубьев, шпунта, свайно-столбчатых и траншейных замков, цементационных и других завес*

Противофильтрационные устройства предназначаются для уменьшения фильтрационного расхода, предотвращения фильтрационных деформаций грунта в теле и основании плотины, а также для повышения устойчивости низового откоса.

Противофильтрационные устройства можно выполнять из малопроницаемых грунтовых или непроницаемых негрунтовых материалов (бетона, железобетона, пластмасс, битумных материалов, дерева и т. п.).

Примечания: 1. Выбор противофильтрационно-го устройства в виде диафрагмы и негрунтового экрана требует специального обоснования.

2. Вопросы выбора материалов и конструкций негрунтовых противофильтрационных устройств и проектирования различных завес, применяемых как в скальных, так и в песчаных грунтах основания, в настоящей главе не рассматриваются.

10.2.    Выбор вида противофильтрационных устройств следует производить в зависимости

от типа земляной плотины, характера грунтов тела плотины и основания, наличия па месте соответствующих грунтов для противофильтрационных устройств, высоты плотины, положения водоупора основания и условий производства работ.

10.3.    Противофильтрационные устройства в основании надлежит сопрягать с лротиво-фильтрационны-ми устройствами в теле плотины. Сопряжение надлежит выполнять таким образом, чтобы водонепроницаемость сопряжения была надежно обеспечена. В случае отсутствия противофильтрационных устройств в основании эти требования относятся к сопряжению с основанием.

Сопряжение с основанием ядра, диафрагмы или экрана рекомендуется осуществлять путем врезки их в основание; сопряжение однородного тела плотины или верхового водоупорного клина плотины с основанием — путем устройства зубьев или замков; сопряжение шпунта, забитого в основание, с телом плотины, ее ядром или экраном — путем введения верхней части шпунта в сопрягаемые с ним ядро или экран.

10.4.    Для грунтовых .противофильтрационных устройств могут быть применены грунты глинистые ^суглинки, супеси и глины) и песчаные (мелкозернистые пески), а также торф.

Примечания: 1. Искусственные смеси грунтов для ядер и экранов могут допускаться при надлежащем обосновании.

2.    Использование глин для экрана допускается только при надлежащем обосновании.

3.    Торф допускается применять только в экраны или понуры низких и средних по высоте плотин; он должен быть с малым количеством растительных остатков при степени разложения не менее 50°/о, достаточно плотным и с влажностью порядка 80—85%.

4. Допускается использование гравийных (дресвяных) грунтов несуффозийного состава с £ф<Л-10-з.

10.5.    Между экраном или ядром из грунтовых материалов и основным телом плотины, отсыпанным из крупнозернистого грунта, надлежит устраивать переходные слои со стороны верхового и низового откосов (см. раздел 12 настоящей главы).

10.6.    Размеры экрана (ядра) следует увеличивать сверху .вниз и назначать с учетом наличия материалов, удобства разработки и транспортирования, а также с учетом размеров уплотняющих механизмов. Минимальные размеры экрана (ядра) поверху рекомендуется принимать не менее 0,8 м, а понизу не менее 1/10 напора. Возвышение экрана (ядра) над нормальным подпорным статическим уровнем воды следует назначать в зависимости от класса сооружения не менее величин

Заложение верхового откоса экрана следует назначать, исходя из условия обеспечения необходимой устойчивости на скольжение защитного слоя по поверхности экрана, а также защитного слоя совместно с экраном по грунту тела плотины и проверять расчетом.

10.7.    При глубоком залегании водонепроницаемой толщи основания следует предусматривать устройство при экране понура, а при ядре — висячей завесы. Понур является продолжением экрана и может выполняться из того же материала, что и экран.

10.8.    Длину понура следует назначать в зависимости от допустимых фильтрационных расходов, а также по условию недопущения фильтрационных деформаций при выходе фильтрационного потока в нижний бьеф.

10.9.    Толщину понура следует принимать, исходя из того, чтобы градиенты фильтрационного потока были в пределах, допустимых для подстилаемого грунта основания, но не менее 0,75 м.

10.10.    Для предохранения понура от повреждения в период строительства его рекомендуется покрывать по всей поверхности слоем грунта толщиной, с учетом глубины промерзания, не менее 1 ле.

10.11.    Участки ядра, экрана, а также понура, -на которых возможно их промерзание и размыв вследствие значительных скоростей воды (например, при подходе к донному водоспуску), следует покрывать соответствующим защитным- слоем.

10.12.    При выборе типа и материала диафрагмы следует учитывать ожидаемые деформации тела плотины и возможные варианты ее сопряжения с основанием и берегами.

10.13.    Диафрагмы в отношении их статической работы разделяются на:

а)    диафрагмы жесткие, работающие на изгиб;

б)    диафрагмы гибкие, легко деформируемые, сопротивлением изгибу которых можно пренебрегать.

10.14.    При проектировании жестких диафрагм в плотинах на скальных основаниях и на плотных водонепроницаемых грунтах могут рассматриваться три схемы сопряжения диафрагмы с основанием:

а)    свободное опирание;

б)    шарнирное соединение;

в)    заделка в основание.

Следует отдавать предпочтение сопряжениям пп. «а» и «б».

В плотинах, возводимых на проницаемых грунтах значительной мощности, диафрагмы можно выполнять висячими.

10.15.    Жесткие диафрагмы рекомендуется выполнять из железобетона.

Диафрагмы допускается рассчитывать как балку на упругом основании, на которую действуют: а) разность давления воды со стороны верхнего и нижнего бьефов; б) разность активного давления грунта верхового и низового клиньев плотины с учетом взвешивания грунта в воде (с учетом реакции в месте соединения диафрагмы с основанием).

При расчете балки на упругом основании следует принять изменение коэффициента пропорциональности между напряжениями и деформациями по закону треугольника с вершиной у гребня плотины.

10.16.    Гибкие диафрагмы можно выполнять:

а)    из сплошной тонкой железобетонной плиты;

б)    из железобетонных тонких плит с соответствующим уплотнением швов при наличии гибких связей в местах соединения плит;

в)    из металлического листового материала или плоского шпунта;

г)    из битумных материалов.

10.17.    Гибкие диафрагмы должны быть проверены на вертикальные растягивающие напряжения.

11. ДРЕНАЖНЫЕ УСТРОЙСТВА

11.1. Дренаж тела земляной плотины следует устраивать: с целью недопущения выхода фильтрационного потока на низовой откос и в зону, подверженную промерзанию; для предотвращения возникновения фильтрационных деформаций; для отвода воды, фильтрующейся через тело я основание, в нижний

бьеф; для уменьшения заложения низового откоса и повышения его устойчивости.

Дренаж подошвы и основания земляной плотины следует устраивать с целью снижения норового давления в толще глинистого основания и для выпуска напорных вод из водопроницаемого слоя основания, прикрытого сверху слоем водоупорного грунта.

Внутренние дренажи (тип И) могут быть в виде:

а)    дренажной призмы (банкета) (На);

б)    плоского горизонтального дренажа или дренажных лент (II б, г, д, е);

в)    трубчатого дренажа (Ив), вертикаль-* ного и горизонтального.

11.4.    Допускается отказ от устройства дренажа при надлежащем обосновании в следующих случаях:

а)    при возведении плотины «а водопроницаемом основании и низком стоянии уровня грунтовых вод, при котором кривая депрессии без устройства дренажа оказывается достаточно удаленной от поверхности низового откоса и не приближается к границе промерзания;

б)    при возведении низких однородных плотин, даже в случае выхода кривой депрессии на откос, если тело плотины выполнено с механическим уплотнением из глинистых грунтов с числом пластичности W_n^lO;

в)    в плотинах с экранами, ядрами и диафрагмами при условии обеспечения отвода профильтровавшейся воды;

г)    в плотинах, низовой клин которых выполнен из каменной наброски или из другого крупнозернистого материала (гравий, галька и т. п.).

11.5.    Выбор типа и конструкций дренажа следует производить на основании техникоэкономического сравнения вариантов в зависимости от:

а)    типа плотины и инженерно-геологических и гидрогеологических условий в основании и берегах;

б)    характеристик и количества имеющихся для дренажей материалов;

в)    условий производства работ;

г)    климатических условий района;

д)    условий эксплуатации сооружения.

При больших протяжениях плотины на

отдельных характерных участках типы и конструкции дренажа могут меняться.

11.6.    Применение отдельных типов дренажей (рис. 4) рекомендуется:

а)    наслонный фильтр (тип I)—на участках плотины, перекрывающих затапливаемую пойму, и при отсутствии на месте доста* точного количества камня. В земляных плотинах из глинистых грунтов полную толщину дренажа следует назначать с учетом климатических особенностей района, исходя из глубины промерзания.

Примечание. Учитывая, что наслонный фильтр является одновременно защитным покрытием откоса, при его проектировании должны соблюдаться требования раздела 9 настоящей главы;

б)    дренажная каменная призма (тип Па) — на русловых участках плотины при ее возведении без перемычек и при перекрытии реки отсыпкой камня ib воду; ее применение

может быть целесообразным и в других обоснованных случаях, но при наличии на месте работы дешевого камня. Применение дренажа указанного типа должно быть экономически обосновано;

в)    дренаж типов Пб, в, г, д — для пойменных частей плотины при отсутствии воды в нижнем бьефе.

Дренаж типа Пб может применяться в плотинах однородных как из песчаных, так и из глинистых грунтов при возведении плотин любой высоты на водонепроницаемом или слабо водопроницаемом основании и при высоком стоянии уровня грунтовых вод за плотиной. Продольные ленты в этом типе дренажа можно выполнять различной геометрической формы (прямоугольники, трапеции, треугольники и многоугольники);

дренаж типа Пв с вертикальными дренажными трубами может применяться для снятия напора в толще основания (например, в более проницаемом пласте, залегающем под менее проницаемым) и для уменьшения градиентов при выходе потока на поверхность грунта в непосредственной близости от подошвы плотины до допускаемых значений и предотвращения тем самым выпора или суффозии;

внутренние дренажи типов Иг, д могут применяться, помимо плотин с противофиль-трационными устройствами, также и в однородных .плотинах из маловодопроницаемых грунтов (супеси, суглинки) для полного перехвата фильтрационного потока или значительного понижения кривой депрессии.

Продольную наклонную или вертикальную, а также горизонтальную ленту в этом случае рекомендуется выполнять из однородного грунта (песка или гравийного грунта).

Внутренний дренаж типа Пг рекомендуется предусматривать при объединении низовой перемычки с телом плотины, а дренаж типа Пд — при снижении требований к качеству «асыпи, располагаемой за дренажем;

г)    комбинированные дренажи (тип III) рекомендуется применять при необходимости защиты от волнового воздействия в нижнем бьефе.

11.7. Высота дренажной призмы при отсутствии наслонного фильтра определяется положением максимального уровня воды в нижнем бьефе с запасом на волнение, величина которого устанавливается в соответствии с п. 8.4 настоящей главы, но не менее чем 0,5 м.

Размеры дренажных устройств в виде плоских дренажей, дренажных лент или труб должны быть определены расчетами на фильтрацию и приняты с учетом условий выполнения дренажа.

Сечение дренажных бетонных труб следует определять гидравлическими расчетами из условия обеспечения безнапорного движения в трубах. Диаметры бетонных труб принимают по ГОСТ 6482-53; для принятия фильтрационного расхода трубы делают перфорированными с обсыпкой соответствующим обратным фильтром или с незаделанными стыками.

12. ОБРАТНЫЕ ФИЛЬТРЫ

12.1.    Обратные фильтры надлежит устраивать на контакте дренажа (или пригрузки) и дренируемого тела плотины (или ядра, экрана) или основания плотины.

Материалы обратного фильтра следует подбирать, исходя из условия недопущения нарушения контакта смежных грунтов в период эксплуатации и в процессе возведения плотины.

Примечания: 1. Отказ от устройства обратного фильтра допускается лишь при специальном обосновании.

2. Устройство обратного фильтра по контакту с дренажем не является обязательным, если дренируемое тело сложено гравелистыми песками, гравийными грунтами и т. п.

12.2.    Зерновой состав материала обратного фильтра должен быть подобран таким образом, чтобы исключалась возможность:

а)    для плотины из глинистого грунта (или для глинистого основания) — отслаивания глинистого грунта на контакте с материалом фильтра;

б)    для плотины из песчаного грунта в зоне нисходящего фильтрационного потока — проникания частиц защищаемого грунта в материал фильтра;

в)    для песчаного основания в зоне восходящего потока — выпора грунта в материал фильтра (или пригрузки);

г)    для плотины из песчаного грунта (или песчаного основания) — размыва в зоне контакта защищаемого грунта с обратным фильтром в случае фильтрационного потока, имеющего направление вдоль контакта.

12.3.    Количество слоев фильтра и их состав следует назначать с надлежащим их техникоэкономическим обоснованием.

Следует стремиться к назначению возможно меньшего числа слоев фильтра.

12.4.    Подбор материалов фильтра дренажей плотин I и II классов на стадии проектного задания и плотин III и IV классов на всех стадиях проектирования допускается производить с учетом п. 12.2 и требований специальных указаний.

На стадии рабочих чертежей следует производить проверку выбора материалов фильтра дренажей для плотин I класса экспериментальным путем на грунтах и в условиях работы, какие будут иметь место в сооружении (см. п. 12.2). Для плотин II класса такая проверка рекомендуется.

12.5.    Песчаные, гравийные и щебенистые материалы для фильтров дренажей плотин всех типов, за исключением фильтра вертикального трубчатого дренажа, рекомендуется применять со следующими значениями степени неоднородности:

а)    для фильтров, выполняемых насухо в песчаных плотинах на песчаных основаниях,— Аео<!10;

ю

б)    для фильтров, выполняемых отсыпкой в воду,— Або<4.

ю

Материалы фильтров дренажей для случаев «а» и «б» не должны содержать частиц диаметром d<0,l мм более 3—5% по весу.

Примечание. Применение грунтов с величинами kgo, большими, чем указано в «а» и «б», допуска-10

ется при надлежащем обосновании.

12.6.    Грунты и материалы для фильтров дренажей, выполняемых в плотинах из сугли* нистых грунтов и на суглинистых основаниях, допускается применять с &_в£>10.

То

12.7.    Толщину слоев фильтра следует устанавливать, исходя из условий производства работ, но она не должна быть менее 0,2 м при укладке фильтра около дренажной трубы и при отсыпке слоев фильтра насухо в дренажных устройствах типов Па, б, г, д (см. рис. 4).

При отсыпке слоев фильтра в воду их толщина для каждого конкретного случая должна быть специально обоснована.

12.8.    Материалы для фильтров вертикального трубчатого дренажа основания следует применять в соответствии с рекомендациями нормативных документов на бурение скважин на воду.

12.9. Камень, гравий и щебень, применяемые для фильтров дренажей в зонах возможного промерзания, должны быть морозостойкими, не должны размокать или растворяться фильтрационной водой, водой водохранилища и нижнего бьефа; для фильтров желательно применять материалы изверженных пород.

13. СОПРЯЖЕНИЕ ТЕЛА ПЛОТИНЫ С ОСНОВАНИЕМ, БЕРЕГАМИ

И БЕТОННЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ

13.1.    Для предотвращения усиленной контактной фильтрации между подошвой земляной плотины и ее основанием в зависимости от характера и состояния грунтов основания должны быть применены меры, обеспечивающие плотное примыкание грунта тела плотины к грунту основания.

При возведении земляной плотины на нескальном основании должны быть вырублены лес и кустарник, выкорчеваны пни, удалены растительный слой и слой, пронизанный корневищами деревьев и кустов или ходами землеройных животных, а также слой, содержащий значительное количество органических включений или легкорастворимые соли, либо следует рассмотреть целесообразность устройства зуба вместо удаления этого слоя.

При возведении земляной плотины на скальном основании должна быть удалена выветрелая скала на всей площади сопряжения водоупорных элементов плотины с основанием.

На участках сопряжения с основанием частей профиля, выполняемых из более водопроницаемых материалов, чем противофиль-трационные устройства, удаление выветрелой скалы необязательно.

13.2.    Сопрягающие устройства земляных плотин с бетонными и железобетонными сооружениями должны обеспечить:

а)    защиту земляной плотины от ее размы-. ва водой, пропускаемой через водосбросные сооружения;

б)    плавный подход воды к водоприемным и водосбросным сооружениям;

в)    плавное растекание потока в нижнем бьефе и предотвращение подмыва основания плотины со стороны нижнего бьефа;

г)    предотвращение опасной боковой фильтрации в зоне примыкания.

Примечание. Проекты сопрягающих устройств плотины должны быть обоснованы для сооружений I,

II и III классов лабораторными гидравлическими и фильтрационными исследованиями.

13.3.    Для обеспечения лучшего примыкания тела земляной плотины к бетонному сооружению рекомендуется выполнять сопрягающиеся грани бетонной конструкции с уклоном на круче 10: 1 в сторону этой конструкции.

Сопряжение тела земляной плотины с бетонным сооружением надлежит осуществлять с помощью диафрагмы.

Длину диафрагмы сопряжения следует устанавливать на основании результатов фильтрационных расчетов.

Примечания: 1. Проекты противофильтраци-онных устройств в основании земляной плотины надлежит увязывать с проектами противофильтрационных устройств в основании бетонных сооружений.

2. Низ диафрагмы надлежит доводить до водо-упора основания. При залегании водоупора на большой глубине устройство диафрагм должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.

13.4.    В случае необходимости расположения водопропускных сооружений в теле земляной плотины надлежит эти сооружения сопрягать с телом плотины с помощью ряда противофильтрационных диафрагм.

13.5.    В местах сопряжения тела плотины с основанием, берегами и бетонными сооружениями следует производить весьма тщательную укладку и уплотнение пруята тела плотины вблизи поверхностей сопряжения.

13.6.    При возведении земляной плотины на практически водонепроницаемом и практически нетрещиноватом скальном, полу-скальном и глинистом основаниях укладка тела плотины может производиться на основание без применения противофильтрационных устройств.

13.7.    В земляных плотинах, возводимых на трещиноватых скальных породах, по которым может происходить опасная для тела плотины фильтрация, необходимо предусматривать устройство зуба и противофильтраци-онной завесы под ним.

13.8.    При возведении однородной земляной плотины на сильно фильтрующих аллювиальных отложениях, прикрывающих трещиноватые скальные породы основания, при небольшой мощности аллювиальных отложений (до 5 м) рекомендуется делать врезку замка до скалы, в скале располагать бетонный зуб, а в случае необходимости — проти-вофильтрационную завесу.

При относительно большой мощности аллювиального слоя (более 5 ж) в каждом отдельном случае решается вопрос о целесооб-

разности перекрытия всего слоя на полную глубину или части его шпунтовой стенкой, водонепроницаемым зубом или завесой.

13.9.    В случае сопряжения ядра или экрана земляной плотины с трещиноватым скальным основанием и берегами следует рассмотреть необходимость устройства под этими элементами сооружения бетонного зуба (при относительно небольшой трещиноватости скалы) или бетонной подушки (при значительной трещиноватости скальных пород).

13.10.    Сопряжение ядра или экрана земляной плотины с берегами, сложенными нескальными маловодопроницаемыми грунтами, следует осуществлять аналогично сопряжению с такими же основаниями, а сопряжение с берегами, сложенными сильно фильтрующими грунтами,— путем устройства береговой противофильтрационной завесы. Тип завесы определяется геологическими условиями, а длина — по данным фильтрационных расчетов.

14. РАСЧЕТ ПЛОТИНЫ НА ФИЛЬТРАЦИЮ

14.1.    Фильтрационными расчетами и исследованиями плотины следует устанавливать условия движения фильтрационных вод через тело плотины, основание и в обход сооружения в берегах и сопряжениях с другими сооружениями для обоснования выбора наиболее рациональных и экономичных форм, размеров и конструкций сооружений, проти-вофильтрационных и дренажных устройств.

14.2.    В расчетах на фильтрацию плотины подлежат определению следующие параметры фильтрационного потока в теле плотины, основании и берегах:

а)    положение свободной поверхности потока (депрессионной кривой) в теле плотины (в характерных поперечных сечениях) и в берегах;

б)    фильтрационный расход воды через тело плотины, основание и берега;

в)    напоры (или градиенты) фильтрацион-■ного потока в местах выхода в дренаж, в нижний бьеф за подошвой низового откоса и в местах контакта грунтов с различными характеристиками.

14.3.    Расчеты на фильтрацию следует выполнять для следующих характерных уровней воды в верхнем и нижнем бьефах:

а) в верхнем бьефе — нормальный подпорный уровень воды, в нижнем бьефе — минимальный меженный уровень воды;

б)    в верхнем бьефе—форсированный подпорный уровень, в нижнем бьефе — уровень, соответствующий расходу, сбрасываемому в нижний бьеф при форсированном подпорном уровне в верхнем бьефе;

в)    в верхнем бьефе — уровень, снижающийся во времени до отметок, заданных условиями эксплуатации сооружений, в нижнем бьефе — минимальный меженный уровень.

Примечание. Расчетные случаи должны быть установлены проектом в соответствии с условиями работы сооружения.

14.4.    Расчеты фильтрации в земляных плотинах надлежит производить:

а)    для русловой плотины и средней части пойменной плотины большой протяженности— по схеме плоской задачи;

б)    для береговых участков, пойменных участков небольшой протяженности и примыканий к бетонным сооружениям и берегам — по схеме пространственной задачи.

Расчет фильтрации в условиях плоской задачи допускается выполнять по формулам, приведенным в приложении 3 к настоящей главе СНиП, или экспериментальным путем по методу электрогидродинамических аналогий (ЭГДА).

14.5.    Расчеты фильтрации по схеме пространственной задачи для плотин I и II классов надлежит производить путем моделирования методом ЭГДА на пространственной модели. Для плотин III и IV классов прост-ранственность потока допускается учитывать путем построения (графически или на приборе) приближенной плановой сетки движения потока и выполнения расчета плоской фильтрации по наиболее характерным сечениям плотины, проведенным вдоль линий токов.

Примечание. При выборе характерных сечений плотины следует учитывать высоту плотины, рельеф местности, очертание врезки подошвы плотины в основание и геологическое строение основания (например, наличие включений и линз в основании или разнохарактерность грунтов основания).

14.6.    Положение кривой депрессии в верховой части тела плотины при понижении уровня воды в верхнем бьефе рекомендуется принимать следующим:

а)    для плотин из глинистых грунтов — ориентировочно по поверхности верхового откоса;

б)    для плотин из песчаных грунтов — по расчету (см. приложение 3).

15. РАСЧЕТ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГРУНТОВ

15.1. Расчеты устойчивости грунтов основания и тела плотины при действии на них фильтрационного потока следует выполнять:

а) для грунтов основания, находящихся в восходящем фильтрационном потоке за подошвой низового откоса и не защищенных фильтром дренажа или пригрузкой (например, по линии еж в схеме плотины, изображенной на рис. 5, на котором приводится сетка движения, „ полученная в соответствии с п. 14.5 при применении метода ЭГДА);

3; J\_on и У®_оп—допускаемые градиенты на вьшор и на суффозию (при У°_оп< У“_рмт и У°_оп< <^Ук_Рит- Обозначения /°_рит и у'_рит те же, чтов п. 5.1), определяемые по специальным исследованиям.

15.3. Фильтрационную устойчивость грунтов основания и тела плотины по п. 15.1сб» следует проверять:

а)    на контактный выпор для грунтов в восходящем потоке (например, на контакте де на рис. 5);

б)    на контактный размыв при фильтрационном потоке, идущем вдоль контакта (например, на контакте вг на рис. 5);

б) для отдельных контактов грунтов основания и тела плотины с различными характеристиками (например, по рис. 5 на контактах аб, вг, де).

15.2. Фильтрационную устойчивость грунтов основания по п. 15Л«а» следует проверять для следующих случаев:

а)    при несуффозионных грунтах — на выпор по условию

*^вых /доп?

б)    при суффозионных грунтах (т. е. при грунтах, ДЛЯ которых^_рит< ^рит^^-на суффозию по условию Лы_Х<Уд_0П » где Лых— значение наибольшего выходного градиента (например, в точке е схемы рис. 5), если грунт 3 (по рис. 5) несуффозионный, а также вблизи точки д, если грунт 3 суффозионный; У_вых определяется в соответствии с рекомендациями пп. 14.4 и 14.5; если оказывается, что /_вых = = оо, то для сооружений I и II классов величину У_вых следует выбирать по специальному обоснованию, а для сооружений III и IV классов — пользуясь формулами приложения

в) на вмывание в нисходящем потоке (например, на контакте аб на рис. 5), если имеется опасность вмывания грунта тела плотины в грунт основания.

15.4. Проверку фильтрационной устойчивости грунтов основания и тела плотины на разных стадиях проектирования в зависимости от класса сооружения следует производить в соответствии с рекомендациями для фильтров по п. 12.4.

16. РАСЧЕТ ПОРОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ОСНОВАНИИ И ТЕЛЕ ПЛОТИНЫ ПРИ НЕЗАВЕРШЕННОЙ КОНСОЛИДАЦИИ

16.1. При расчетах устойчивости и осадки земляных плотин, высота которых превышает 25 м_у следует учитывать давление в порах глинистых грунтов (поровое давление консолидации), возникающее в процессе их уплотнения под влиянием приложенных к ним внешних сил и собственного веса.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие нормы распространяются на проектирование земляных насыпных плотин, входящих в состав сооружений объектов различных областей строительства (гидроэнергетического, мелиоративных систем, систем водоснабжения, воднотранспортного, рыборазведения и др.).

Примечания:    1. Проектирование земляных

плотин, предназначенных для строительства в районах сейсмических и Крайнего Севера, в зонах распростри-нения вечномерзлых грунтов, карста и на просадочных основаниях должно производиться с учетом дополнительных требований, предъявляемых к строительству сооружений в указанных условиях по соответствующим главам СНиП и другим нормативным документам.

2. Проектирование водосбросных и водоспускных сооружений при земляных плотинах, дорог и других постоянных устройств на земляных плотинах следует производить по соответствующим главам СНиП и другим нормативным документам.

1.2.    При проектировании земляных плотин кроме требований настоящей главы надлежит выполнять требования главы СНиП П-И.1-62 «Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования».

Типы земляных насыпных плотин

1.3.    Земляные насыпные плотины подразделяются по конструкции поперечного профиля плотины на следующие основные типы (рис. 1):

а)    плотины из однородного грунта;

б)    плотины из разнородных грунтов;

в)    плотины с экраном из грунта или негрунтовых материалов;

Кроме того, по конструкции противофиль-трационных устройств в основании различают (рис. 2):

а)    плотины с понуром;

б)    плотины с зубом;

в)    плотины с инъекционной завесой;

г)    плотины с диафрагмой.

1.4. По способу возведения различают насыпные плотины с искусственным уплотнением и без искусственного уплотнения (с отсыпкой пионерным способом насухо, с отсыпкой в воду, с отсыпкой при помощи взрыва на выброс).

1.5.    По высоте различают:

а) плотины высокие — с максимальным напором иа плотине более 50 ж;

б)    плотины средней высоты — с максимальным напором 15—50 ж;

в)    плотины низкие — с максимальным напором менее 15 ж.

1.6.    Наименования и обозначения отдельных частей, элементов и размеров плотины следует принимать согласно рис. 3.

1.7.    Класс капитальности земляной плотины надлежит устанавливать по указаниям соответствующей главы СНиП или другого нормативного документа по области строительства (гидроэнергетической, водногранс-по[рт,ной, мелиоративных систем, систем водоснабжения и др.), к которой относится проектируемая плотина.

2. ВЫБОР СТВОРА И ТИПА ПЛОТИНЫ

2.1. Створ плотины следует выбирать на основании технико-экономического сопоставления вариантов в увязке с компоновкой гидроузла и в зависимости от топографических и инженерно-геологических условий площадки строительства.

При этом следует учитывать:

а)    местоположение и мощность карьеров местных строительных материалов;

б)    режимы расходов и уровней водотока и расчетный максимальный и поверочный катастрофический расходы (в том числе расход, пропускаемый через отверстия водосброса), а также вероятный ледовый режим водотока и условия пропуска льда в период эксплуатации;

в)    режим расходов и уровней водотока в течение строительного периода, расчетный максимальный строительный расход, схему •пропуска и 'маневрирования строительными расходами, условия пропуска льда, леса, судов и т. п. в период строительства;

г)    общий календарный план строительства и сроки возведения отдельных сооружений гидроузла;

д)    желательность максимального уменьшения объема работ по сопрягающим устройствам;

е)    требование недопущения продольных течений со значительными скоростями вдоль верхового откоса земляной плотины;

ж)    возможность прокладки по гребню плотины дорог того или иного назначения;

з)    возможность включения наброски (банкета), возводимой для перекрытия русла реки в период строительства гидроузла, в тело земляной плотины;

и)    наличие и состав специальных требований к проектируемому объекту.

2.2.    При прочих равных условиях плотину предпочтительно располагать в наиболее узкой части долины.

Ось плотины должна быть по возможности нормальна к общему направлению долины и течению реки.

2.3.    Водосбросные и водоспускные сооружения (донные водоспуски для сброса 'Строительных и эксплуатационных расходов воды, водозаборные сооружения, шахты управления затворами и т. п.) рекомендуется, как правило, располагать вне тела земляной плотины. В случае необходимости расположения их в теле плотины эти 'сооружения должны основываться непосредственно на подготовленном естественном грунте основания. При этом должны быть осуществлены специальные конструктивные мероприятия с целью предотвращения опасной фильтрации по контакту сооружений с телом плотины.

2.4.    Тип и конструкцию плотины следует выбирать в зависимости от топографических условий, инженерно-геологических условий в основании и берегах, гидрологических и климатических условий, величины напора и расчетного максимального расхода воды, наличия местных строительных материалов, сейсмичности района, общей схемы организации производства работ, условий пропуска строительных расходов воды, срока ввода сооружения в эксплуатацию и условий эксплуатации плотины.

Тип и конструкцию плотины следует выбирать на основании технико-экономического сравнения вариантов.

Примечания: 1. При технико-экономическом сравнении вариантов плотины следует учитывать изменения стоимости других сооружений гидроузла в зависимости от выбираемого типа плотины.

2.    При выборе типа плотины следует ориентироваться прежде всего на использование грунтов из полезных выемок.

3.    Конструкции противофильтрационных элементов из негрунтовых материалов следует рассматривать лишь в случае отсутствия на месте необходимых для этих элементов грунтовых материалов.

2.5.    При сильно деформируемых основаниях следует отдавать предпочтение плотинам однородным или с ядрами и избегать применения типов плотин с экранами и диафрагмами из негрунтовых материалов.

2.6.    При неблагоприятных климатических условиях (значительные атмосферные осадки, продолжительный морозный период) следует избегать выбора типов плотин, в которых требуется 'Применение большого объема глинистых грунтов, и отдавать предпочтение однородным плотинам из несвязных грунтов, плотинам с тонкими грунтовыми экранами и ядрами и плотинам с противофильтрационны-ми устройствами из негрунтовых материалов.

2.7.    При возведении плотины в две или несколько очередей следует отдавать предпочтение типам плотин из однородного грунта и плотинам с водонепроницаемой верховой призмой или экраном.

2.8.    При проектировании земляных плотин надлежит учитывать недопустимость перелива воды через гребень.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВАНИЯМ ПЛОТИН

3.1.    Возведение земляных плотин допускается на основаниях, состоящих из любых грунтов, при условии всестороннего учета их физико-механических свойств и характеристик при проектировании и удовлетворения нижеследующим требованиям.

Примечание. Номенклатура грунтов принята в настоящей главе согласно главе СНиП П-А.10-62.

3.2.    При возведении плотины на гароса-дочных и закарстованных основаниях необходимо предусматривать меры борьбы с возможным влиянием свойств таких оснований на конструкцию плотины в соответствии с требованиями соответствующих нормативных документов.

3.3.    При наличии в основании иловатых и переувлажненных глинистых грунтов, в которых возможно появление порового давления и связанное с ним уменьшение сопротивления грунта сдвигу, необходимо предусматривать дренирование основания, а также устанавливать степень интенсивности возведения плотины.

3.4.    Торфы допускается при надлежащем обосновании оставлять в основании при степени разложения не менее 50%.

Примечание. Не рекомендуется устраивать зубья для перерезывания торфа в основании.

3.5.    Гру-нты с неразложи'вшимися растениями и корнями, а также с ходами землеройных животных следует удалять из основания или прорезать специальными водонепроницаемыми элементами.

3.6.    При наличии в основании грунтов, содержащих водорастворимые соли более 6% по весу, должна быть учтена на основе специальных исследований степень выщелачивания грунтов во времени и соответственно с этим решен вопрос об оставлении этих грунтов в основании или принятии специальных мер для предотвращения их выщелачивания или снижения его до практически безопасных пределов.

3.7.    При наличии в основании сильно водопроницаемых грунтов следует на основе расчетов на фильтрацию и фильтрационную устойчивость, а также технико-экономических проработок решать вопрос о необходимости устройства понура перед плотиной или пересечения этих грунтов завесой, зубом и т. п.

3.8.    При возведении плотины на водонепроницаемом основании .небольшой мощности, подстилаемом водопроницаемым грунтом, надлежит оценить устойчивость водоупорного слоя на выпор под влиянием напорных вод в подстилающем слое. В случае, если устойчивость водоупорного слоя окажется недостаточной, надлежит устраивать у подошвы низового откоса вертикальный дренаж для снижения напора «воды в водопроницаемом слое или предусматривать необходимую пригрузку основания вблизи подошвы откоса.

4. ВЫБОР ГРУНТОВ ДЛЯ ТЕЛА ПЛОТИНЫ

4.1.    Для земляных насыпных плотин могут применяться в зависимости от типа плотины все виды нескальных грунтов, за исключением прунтов, в которых имеются примеси .нер аз ложившихся органических включений. Использование таких грунтов допускается при надлежащем обосновании.

4.2.    Суглинки и супеси следует применять для тела однородных плотин и для противо-фильтрационных элементов всех прочих типов плотин; применение переувлажненных, а также маловлажных суглинков и супесей для тела однородных плотин допускается на основе технико-экономического сравнения вариантов.

4.3.    Илистые грунты, а также плотные трудноразрабатываемые глины допускается применять для тела плотины и ее вюдоупрр-ных элементов лишь при условии технико-экономического обоснования.

4.4.    Использование песчаных грунтов (мелкозернистых, средней крупности и круп-

ных) допускается для однородных плотин, если величина фильтрационного расхода воды через тело плотины будет допустимой по водохозяйственным расчетам.

4.5.    Песчаные, гравийные и галечниковые грунты допускается применять для низовых частей профиля плотил всех типов без ограничений.

4.6.    Гравийные и галечниковые грунты с песчаным и илистым заполнителем и со степенью неоднородности «<»:> 10-е 20 допуска-

ю

ется применять для тела однородных плотин и для .водоупорных элементов плотин других типов при обосновании возможности равномерного распределения частиц грунта в уложенном массиве и получения в нем допустимой по водохозяйственным расчетам и условиям суффозии величины коэффициента фильтрации.

4.7.    Торфы допускается применять при степени разложения .не менее 50% для экранов и верховых противофильтрационных элементов низких и средних по высоте плотин, а также в отдельных случаях для тела низких плотин IV класса.

4.8.    Грунты с содержанием гумуса не более 8% допускается применять для тела низких однородных плотин и в низовые части профиля низких плотин других типов при условии удаления неразложившихся включений.

4.9.    Глинистые грунты с содержанием легко- и среднерастворимых солей по весу до 6% включительно допускается применять для тела однородных плотин и водоупорных элементов плотин других типов. Применение глинистых грунтов с содержанием водорастворимых солей более 6% по весу в тонких ядрах и экранах плотин I—III классов требует надлежащего обоснования.

4.10.    Выбор видов грунтов для возведения плотины из карьера, содержащего различные грунты, следует производить на основе технико-экономического сравнения вариантов.

4.11.    Для фильтров и дренажей, элементов из каменной наброски и креплений откосов могут применяться дробленые скальные породы, отвечающие требованиям к таким материалам по специальным указаниям.

4.12.    Выбор материалов для тела плотины водоупорных элементов и дренажей должен быть обоснован соответствующими исследованиями грунта и камня.

5. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ

5.1. При проектировании земляных плотин следует устанавливать следующие основные характеристики грунтов:

а)    зерновой состав песчаных и крупнообломочных грунтов;

б)    границы пластичности глинистых грунтов (текучести W_T, раскатывания W_p) и максимальную молекулярную влагоемкость W_u;

в)    удельный вес частиц грунта V,

г)    объемный вес скелета грунта f_CK (для песчаных и крупнообломочных грунтов также пористость л, и для глинистых грунтов — коэффициент пористости е);

д)    влажность грунта W (для глинистых Грунтов);

е)    коэффициент фильтрации к_ф;

ж)    коэффициент внутреннего трения tg<p;

з)    удельное сцепление с (для глинистых грунтов);

и)    коэффициент уплотнения а (для глинистых грунтов);

к)    показатели фильтрационной устойчивости грунтов (критические градиенты: выпора у"_рит, суффозии /®_рвт и контактного размыва

Примечание. При необходимости учета норового давления консолидации (см. раздел 16) или динамического уплотнения грунтов следует установить также следующие характеристики соответственно: коэффициент порового давления консолидации глинистых грунтов а_к, коэффициент порового давления динамического уплотнения мелкозернистых песчаных намытых грунтов Од .

5.2.    Расчетные характеристики грунтов тела и основания плотины следует устанавливать «а основании опытного определения в лабораторных, а также полевых условиях при производстве гидрогеологических ,и инженерно-геологических изысканий.

В расчетах принимается, что расчетные характеристики грунтов равны нормативным.

5.3.    Расчетные характеристики грунтов основания плотины I и II классов следует устанавливать по п. 5.1 «г», «д», «и» путем статистической обработки опытных данных, по п. 5.1 «ж», «з» согласно указаниям главы СНиП П-Б.3-62.

При отсутствии или недостаточности опытных данных допускается для грунтов тела и основания низких плотин III класса на стадии проектного задания и IV класса на всех стадиях проектирования устанавливать расчетные характеристики по аналогам, а также

по осредненньгм значениям характеристик грунтов, приведенным в таблицах приложения 1 (в табл. 1—для значений удельных весов грунтов; в табл. 2—для значений <р и с для песчаных и глинистых грунтов; в табл. 3—для значений коэффициентов фильтрации грунтов).

5.4.    Использование аналогов и оореднен-«ых значений характеристик грунтов допускается лишь при соответствии как видов рассматриваемых прунтов, так и основных определяющих их характеристик (объемного веса скелета у_ск, а также пористости п и коэффициента пористости е, а для глинистых грунтов, кроме того, границы раскатывания W_p ).

5.5.    Опытное определение характеристик грунтов следует производить по указаниям соответствующих нормативных документов.

6. СТЕПЕНЬ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ

ТЕЛА ПЛОТИНЫ

6.1.    Плотность грунта в теле плотины выражают величиной объемного веса скелета у_ск и для наброски из камня величиной пористости п.

6.2.    Плотность, до которой надлежит уплотнять грунт, отсыпаемый в тело плотины, следует назначать с учетом следующих основных факторов:

а)    способности материалов к уплотнению намечаемыми проектом механизмами;

б)    характера материала и расположения его в теле плотины;

в)    способа отсыпки материала;

г)    деформируемости основания;

д)    технико-экономических показателей, связанных со степенью уплотнения.

6.3.    Для назначения плотности укладываемых в теле плотины материалов можно пользоваться следующими указаниями:

1) плотность глинистых грунтов противо-фильтрационных устройств при расположении плотины на малосжимаемом основании допускается определять по зависимости

„    ₌ 7г 7в(1 ~У)

7сК    ,    XU7    »

7в + 7г^о

гдеуск—'Объемный вес скелета грунта в г/сж³;

Тв—удельный вес воды в г/сж³;

Тг—удельный вес грунта в г/сж³; v—объем защемленного воздуха в долях единицы, принимаемый равным 0,04—0,06;

W₀—оптимальная влажность в долях единицы, принимаемая на 2—3% ниже границы раскатывания, но не менее максимальной молекулярной влаго-емкости W_u.

При сильно сжимаемом основании плотность следует назначать пониженной с учетом плотности грунта в основании (ниже определяемой по формуле настоящего пункта на 5—8%);

2)    плотность песчаных и галечниковых грунтов в теле плотины должна соответствовать плотности этих грунтов в естественном залегании;

3)    пористость каменной наброски может колебаться в зависимости от зернового состава камня и метода его укладки и уплотнения в пределах п = 25^-40%. Меньшие величины пористости следует принимать при тонкослойной наброске (при толщине слоя до 2 — 2,5 ж) с механическим уплотнением, большие величины — при отсыпке мощными слоями.

6.4.    При назначении плотности глинистых грунтов в однородных плотинах любой высоты и плотинах высокой и средней высоты с верховой водонепроницаемой призмой, а также в плотинах с толстым ядром рекомендуется менять плотность по высоте плотины, учитывая при этом компрессионные свойства применяемого грунта и целесообразность уменьшения осадок укладываемого грунта, вызываемых давлением вышележащей толщи.

6.5.    Для плотин I и II классов рекомендуется, как правило, проводить опытную отсыпку и укатку для проверки расчетных характеристик грунтов тела плотины и назначенной степени уплотнения.

7. ОЧЕРТАНИЯ ОТКОСОВ

7.1. Устойчивость откосов плотины должна быть обеспечена при всех возможных условиях эксплуатации, а также в процессе возведения плотины.

Заложение откосов плотины назначается из условия устойчивости с учетом следующих основных факторов:

а)    характера грунта, из которого сложен откос плотины, и степени его уплотнения, а также характера грунтов основания;

б)    типа плотины;

в)    действующих на откос сил (кроме сил

от собственного веса):    гидродинамических,

взвешивающих, сейсмических, динамических.

различного рода нагрузок, действующих на гребень, и др.;

г)    высоты плотины;

д)    условий производства работ и эксплуатации плотины.

7.2.    При предварительном назначении заложения откосов рекомендуется пользоваться аналогами построенных сооружений, а также существующими приближенными приемами.

Назначенное заложение откосов подлежит проверке расчетами устойчивости согласно указаниям раздела 17 настоящей главы.

7.3.    Бермы допускается устраивать только на откосах плотин высотой более 15 м, назначая их в зависимости от производственных условий, типов крепления и общей устойчивости откоса. Бермы на верховом откосе следует устраивать в конце крепления для создания необходимого для него упора, на низовом откосе — для устройства служебных проездов, сбора и отвода атмосферных вод. Бермы на низовом откосе могут быть использованы для прокладки по ним железной или шоссейной дороги. Устройство берм не должно вести к общему уполаживанию откоса против расчетного.

8. ГРЕБЕНЬ ПЛОТИНЫ

8.1.    Ширину гребня земляной плотины следует устанавливать в зависимости от условий производства работ и эксплуатации (использование гребня для проезда, прохода и других эксплуатационных нужд).

8.2.    В случае использования гребня плотины для проезда ширину гребня следует назначать в соответствии с требованиями соответствующих нормативных документов на проектирование дорог и с учетом также нужд эксплуатации плотины. При этом ширину гребня следует принимать равной не менее 3 м для плотин низких и средней высоты и не менее 6 м для высоких плотин.

Примечание. Ширину гребня плотины в местах сопряжения с другими сооружениями или с берегами следует устанавливать в соответствии с конструкцией сопряжения и назначением создаваемых площадок.

8.3.    Расчеты по определению отметки гребня следует вести для следующих двух расчетных случаев:

а) пропуск расчетного максимального расхода воды при форсировании статического уровня верхнего бьефа и относительно часто наблюдающихся ветровой волне и ветровом нагоне воды;

б) совпадение нормального подпорного статического уровня верхнего бьефа с наибольшей высотой ветровой волны и ветрового нагона воды. Отметку гребня плотины следует назначать по менее благоприятному расчетному случаю (с учетом п. 2.8).

Примечание. Если расчетный максимальный расход воды пропускается при сниженном уровне воды у плотины, расчет следует производить только по второму расчетному случаю.

8.4.    Возвышение гребня земляной плотины d над расчетным статическим уровнем воды в соответствии с п. 8.3 следует определять по формуле

d = h_a -f ДА + а,

где Н_и—высота наката ветровой волны на откос;

АН—высота ветрового нагона воды; a—запас высоты плотины.

8.5.    Высоту ветрового нагона АН следует определять по формуле

kW%D

3gH

здесь Wю—(расчетная .максимальная скорость ветра, измеренная на высоте 10 м над уровнем водоема, в м/сек;

D—длина разгона ветровой волны в км;

Н—глубина в м;

g—ускорение силы тяжести в м/сек²;

а—угол между осью водоема и направлением ветра;

k—величина, зависящая от отноше-Н

ния “ (X — длина волны), принимается равной 6*10“³.

Расчетные параметры ветровых волн, высоту наката ветровой волны на откос, а также величины Wio и D следует определять в соответствии с указаниями нормативного документа на определение волновых воздействий на морские и речные сооружения и берега.

8.6.    Расчетная обеспеченность высоты волны в данной системе волн должна обосновываться и приниматься: для земляных плотин I и II классов не менее 1% и для .плотин III -и IV классов не менее 3%.

8.7.    Запас высоты плотины а (см. п. 8.4) следует принимать для плотин, разрушение которых может вызвать последствия катастрофического характера и угрожать безопасности населения. Запас должен приниматься не менее 0,5 м.