Гидротехнические сооружения. Том I

2. ПОМОЩЬ ГЕОЛОГА ПРИ ПОСТРОЙКЕ ПЛОТИНЫ Помощь геолога особенно нужна в случае ска листых грунтов основания плотины и водохрани лища при рассмотрении вопросов устойчивости сооружения и утечки воды. Если бы скала была совершенно однородной и залегала на значитель ную толщу, то надобности в геологе не было бы: достаточно было испытать образцы на прочность, водоустойчивость и водонепроницаемость и решить вопрос о постройке плотины. ß действительности скалистые породы никогда не бывают вполне однородными на значительном протяжении. Далее в изверженных породах, зале гавших в больших массах на глубине и обнару женных лишь в результате длительной эрозии, надо считаться с возможн'стыо существования сбросов, трещин, зон раздробленного состояния, со включениями другой породы, например слан цев и проч. В р а с п о з н а в а н и и и и с т о л к о в а н и и п о д о б н ы х о т к л о н е н и й п о р о д ы от од н о р о д н о й и з а к л ю ч а е т с я г л а в н а я по мощь г е о л о г а при у с т р о й с т в е в одо - х р а н и л и щ а , к о г д а г е о л о г д о л ж е н р а с с м о т р е т ь я в л е н и я под у г л о м со з д а н и я п о д п о р а п у т е м у с т р о й с т в а с о о р у ж е н и я , и м е ющ е г о о п р е д е л е н - н ый в е с . Вопрос о том, можно ли или нельзя строить плотину в данном месте, решает инлсенер-строи тель, а никак не геолог (см. Prof. Ransome, High dams, 1931). К этому заключению пришли круп нейшие геологи мира в результате многолетнего опыта в плотиностроении. 3. РАЙОН ГАВОТЫ ГЕОЛОГА Для получения ответов на возникающие вопросы не всегда достаточно бывает ограничиться райо ном, интересующим инженера-строителя; о б ъ я с - н е н и я н е к о т о р ы х г е о л о г и ч е с к и х яв - л е н и й м о г у т б ы т ь п о л у ч е н ы и в н е э т о г о р а й о н а , в т о же в р е м я в л и я я н а в ы б о р м е с т а д л я п о с т р о й к и пло т ин ы. Чтобы распознать их и оценить их значение, требуется знание методов геологических иссле дований, а также б о л ь ш о й г е о л о г и ч е - с к и й о п ы т в применении к инженерно-строи тельному делу. Таким опытом, как показали факты (см. разд. II, 1), располагает д а л е к о н е к а ж д ы ft г е о л о г . і. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯ ЕМЫЕ К СКАЛИСТОЙ ПОРОДЕ В МЕСТЕ ПОСТРОЙКИ ПЛОТИНЫ Порода должна удовлетворять следующим основ ным требованиям: а) обладать достаточной иеханической проч ностью для сопротивления нагрузке от сооруже ния, например, прочностью бетона тела плотины; б) быть достаточно водонепроницаемой; в) не изменять объема, не размягчаться и но растворяться под действием воды; г) не давать смещений, которые могли бы по вредить сооружению или вовсе его разрушить. Рис. 2 изображает колонки, полученные буре нием основания днепровской плотины. По колон кам молено судить о качестве пройденной породы

(трещиноватость, плитняковое строение, участки рыхлой скалы и сплошное залегание прочной скалы на значительную толщу). 5. ИССЛЕДОВАНИЯ В РАЙОНЕ ВОДОХРА НИЛИЩА Эти исследования имеют целью установить: а) не может ли в бассейне произойти с м еще - н и е горных пород при подмятом напоре, о п а с - н о е сточки зрения устойчивости сооружения или в отношении утечки воды; б) не имеются ли в подпертой части бассейна каверны или сильно проницаемые породы, сооб щающиеся с нижним бьефом или соседними бас сейн іми (например пласты гравия со слабой при месью песка); в) нет ли в подпертой части гипса илп камен ной соли с давно появившимися в них каналами, не произойдет ли засоление воды водохранилища с обнаженными пластами соли; г) при содержании гипса в породе ('/а — 1 — 2°/ 0 и т. д ) - в какой срок произойдет вымывание гипса из породы с образованием каналов в ней. Вопросы ai и в) разрешаются геологом, а вопрос г) требует для своего разрешения знания условий залегания гипса (геолог) и применения закона Дарси (^ ѵ — К -J- = К-і^ ; длина и направление L должны быть найдены геологом; коэфициент филь трации должен быть найден опытным путем. Растворимость гипса в воде определяется 400 л па 1 г гипса Зная приток воды в секунду и про цент содержания гипса, находим срок вымывания. Обычно он настолько велик, что небольшое содер жание гипса не представляет интереса для ниже нера. Пункт г) должен быть учтеп и при исследовании места под плотину. 6. ИССЛЕДОВАНИЯ МЕСТА ПОД ПЛОТИНУ Исследованиями должно быть установлено: а) наличие или отсутствие сброса вдоль русла (исследование отрогов и гребней, пересекающих русло у места плотины); б) условие образования русла, роль сброса, гео логический разрез; в) влияние геологической структуры на проч ность породы в массе, а не в отдельных кусках, роль сдвига; г) над ние и простирание пластов (потери воды и устойчивость плотины); д) сцеплсиие между пластами породы (коэфици ент трения при скольжении пласта ко пласту); е) прослойки между пластами, их водоустойчи вость и проницаемость (вымывание прослойков резко уменьшает коэфициент трения); ж) влияние структурных особенностей породы па прочность и устойчивость плотины; з) нрошшасмость основания и склонов, нахож дение страі »графического разреза и общего фильтрационного расхода; и) наличие или отсутствие отрицательной роли коротких трещин на склонах ущелий (обычно они не опасны, что молено установить расчисткой ска лы на 3-5 л) ; к) степень водоустойчивости породы (конгло мерата, глинистого песчаника, слабого известняка и др.); поверка производится путем погрулсенпя породы в воду;