Гидротехнические сооружения. Том I

5 5

VI I . БЕТОННЫЕ ПЛОТІІНЫ

тивления t кг/сл« 2 на 1 с.« 2 ее. Последняя зависит от подготовки основания цементацией, от содер жаиия цемента'в бетоне, от обделки скалы в ос новании. Сопротивление скалы скалыванию в хвостовой или напорной части сооружения определяется глубиной заделки, толщиной входящего в скалу бетонного зуба и величиной сопротивления скалы скалыванию на 1 см 2 по поверхности среза. На личие пластов скалы в основании с прослойками, определяющими худшие условия скольжения или сцепления, чем в плоскости сопряжения плотины с основанием, резко меняют условия устойчиво сти сооружения в худшую сторону, так как сколь жения плотины в этом случае надо ожидать именно в плоскостях соединения этих пластов, а не по подошве основания ( / " =0 , 35 , а не 0,85). Остановив внимание на п. п. 2 и 3, получим силу, сопротивляющуюся скольжению: P-f-\-t-u>. Уравнение равновесия получим, введя фактор скольжения среза В, а именно: R-E= P.f + <а-і. В массивных гравитационных плотинах величины Е и Р пропорциональны I I 1 , а величина ч> про порциональна Н. Следовательно, R^.f + ^t, Если перейти к числам и принять f— 0,7, t = = 25 кг /см 2 , вес 1 м 3 кладки 2,3 т, то с увеличе нием высоты массивной плотины с II — 90 м до II— 210 м получим уменьшение величины Я на 40 о/о Отсюда вывод: с у в е л и ч е н и е м в ы с о т ы б е т о н н о й г р а в и т а ц и о н н о й п л о т и н ы м а с с и в н о г о т и п а д е й с т в и т е л ь н ы е у с л о в и я у с т о й ч и в о с т и е е у х у д ш а - ю т с я , т а к к а к в т о р о й ч л е н в ы в е д е н - II ой ф о р м у л ы , я в л я ю щ и й с я г л а в и е Fi ni и м, п р и э т о м у м е н ь ш а е т с я , а пер - в ы й по з а в и с и т от в ы с о т ы с о о р у ж е - ния . Отсюда лее видно, что при наличии п. 5 второй член может вовсе отсутствовать. Между тем, обычное численное его значение в несколько раз превышает численное значение первого члена. В этом случае устойчивость сооружения резко пониженная: она онре еляется лишь действитель ным коэфициентом трения, который может ока заться равным не 0,65 - 0,7и, а лишь 0,35-0,40. В результате в подобных условиях имеем ісата стро î>y (плотины Остии и Техасе и Пенсильвании, плотимы Френсис и др.). Становится понятной причина обильных крушений массивных бетонных плотин гравитационного типа при наличии осно вания, исключающего возможность учета сил сце пления по подошве сооружения (за последние 30 лет погибло 23 плотины этого типа, из них 19 из-за неучтенных явлений в основании), при поль зовании „осроднёиной" величиной f = 0 , 6 5 в осно вании. 2. КОЛЕБАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В БЕТОН НЫХ ПЛОТИНАХ ПРИ ТВЕРДЕНИИ БЕТОНА Эти данные приведены в таблице 22 (стр. 56). Обычно среднее повышение температуры в дип лом горизонтальном сечении плотины равно 80-85°/о от максимума, наблюденного в данном се чении. Максимальная температура, когда-либо где 1 и |і - постоянные отвлеченные числа. Ясно, что необходимо иметь I i больше 1.

б) OB УСТОЙЧИВОСТИ ГРАВИТАЦИОННОЙ п л о т и н ы МАССИВНОГО ТИНА _ Устойчивость плотины определяется ее способ ностью сопротивляться скольжению в сторону нижнего бьефа (рис. 60). Силой, сдвигающей со оружение в нижний бьеф, является давление воды; факторами, определяющими сопротивление сколь жению, являются: а) сила веса тела

плотнны (У), за вы четом силы S взве шивания: Q— S = = р; б) коэфицйент трения в основа нии, что зависит от характера поро ды (Я; в) сила сцепле ния тела плотины со скалой ( t кгісм-); г) сопротивление скалы скалыванию в случае заделки хвостовой или на пор лой части контр форса в скалу; д) наличие пла

стов скалы в основании с прослойками, при дей ствии воды дающими меньший коэфициент тре ния, нежели в плоскости сопряжения „рдотины с основанием. Силы давления воды и веса плотины легко определить. Вопрос о величине коэфициента тре ния скалы о бетон разрешается в каждом данном случае полевыми испытаниями, по типу произве денных в 1911 г. перед постройкой плотины State Line (Eng. N., vol 74, № 4). Накопившиеся данные опытов сводятся к тому, что не все породы имеют одинаковый коэфициент тронпя по ним бетона: чем более гладка поверх ность породы, тем меньше коэфициент трения. Так, еще в 1925 г. известнейший инженер Parker отмечает в своем труде „The control of water" давность о коэфициенте трения между гладкими пластами известняков 0,38 (!). В 1930 г. комиссия, обследовавшая разрушенную плотипу Френсис, коснувшись данного вопроса в своем отчете, указывает, что рассматриваемый коэфициент трения колеблется от 0,45 до 0,75 (Ргос. Am. S. С. Е., Apr. 1930), причем для известня ков комиссия дает пределы 0,45 — 0,60. Комиссия отмечает, что прочность породы может явиться указанием на малую величину коэфициента тре ния. К такому же взгляду пришли в Чикагской лаборатории ииж. Гопиерман и Шуман в 1928 г.; не получившие повышенной прочности бето на от применении гранитного щебня, что они объясняют гладкой поверхностью щебня из гра нита. Между тем, опыты последних инженеров известны своим обилием и солидностью постановки исследования. Таким образом, необход ім > конста тировать, чт> коэфициент трения бетона о скілу может колебаться в з іачителышх пределах (напр. от 0,40 до 0,85). Следовательно, для строгого решения задачи при детальном проектировании недостаточн > взять по справочнику оореднёяиую величину 0,65: она может n ! отвечать местным уел шиям и вызвать тем самым гибель сооружения (см. ниже). Сила сцепления бетона со скалой основ гния опреде ляется величиной площади ш основания и сопро