Греблі - студопедія
Греблі призначені для створення водосховища, тому вони є основною спорудою гідровузла для створення напору і регулювання стоку.
Греблі діляться на дві групи по використовуваних матеріалах для їх зведення: бетонні (залізобетонні) і з грунтових матеріалів (земляні та кам'яно-накидні).
Бетонні (залізобетонні) греблі за конструктивними ознаками діляться на гравітаційні, аркові і контрфорсні. Відмітною ознакою гравітаційних гребель є їх масивність (рис. 6.7). Значна маса і великі сили зчеплення (тертя) по підставі дозволяють споруджувати такого роду греблі практично на будь-яких грунтах. Гравітаційна гребля при її висоті до 30 - 40 м може бути споруджена на такому слабкому підставі, як пісок і глина, а на скельній основі висота її може досягати 300 м. Такі дамби можуть бути глухими (рис. 6.7, а), тобто . не допускають переливу води через гребінь, і водозливними (рис. 6.7, б). Останні виконуються з поверхневими водозливами або заглибленими (донними) отворами для пропуску води. Греблі руслових ГЕС складаються зазвичай з глухої і водозливної частин. Високі греблі в вузьких ущелинах часто будуються глухими. В цьому випадку скидання зайвої води здійснюється в обхід греблі через поверхневий або тунельний водоскид.
Мал. 6.7.Гравітаціонная гребля
Арочні греблі являють собою звід з вертикальною віссю, окреслений в плані у вигляді дуги, що упирається своїми кінцями в скелясті береги, які і сприймають все тиск води на греблю з боку верхнього б'єфу (рис. 6.8). Висота таких гребель може досягати більше 300 м, однак бетону в ній буде менше, ніж в рівноцінної по висоті гравітаційної. Такі греблі бувають одноарочного і Багатоарочна і в обох випадках можуть мати водоскидні пристрої.
а - розріз; б - план
Мал. 6.9.Контрфосная гребля
Контрфорсні греблі (рис. 6.9) в найпростішому випадку виконуються у вигляді вертикальних залізобетонних ребер (контрфорсов), на які з боку верхнього б'єфу похило укладаються залізобетонні плити 1, сприймають тиск води. Контрфорси 2 скріплюються між собою балками жорсткості 3, що утворюють по фронту окремі прольоти. При відповідній конструкції гребеня з низової сторони контрфорсні греблі можуть бути водозливними. Гранична висота сучасних контрфорсних гребель досягає 110 м (Зейская ГЕС).
Різновидом гребель, що споруджуються з грунтових матеріалів, є земляні. Вони будуються з суглинків, супісків, піску і т. П. Розрізняють насипні і намивні земляні греблі. Перші зводяться шляхом відсипання у вигляді горизонтальних шарів невеликої товщини з подальшим ущільненням (укочуванням або трамбуванням з зволоженням) грунту. Намивні земляні греблі будуються методом гідромеханізації, зводиться до подачі розмитого в кар'єрі розрідженого грунту до місця укладання насосами по трубопроводах або самопливом по трубах або лотках.
Мал. 6.10. Греблі з ґрунтових матеріалів
Верхової укіс (рис. 6.10, а) греблі для захисту від впливу хвиль і льоду зміцнюється в межах зміни рівня води бетонними плитами або каменем. Низовий укіс (з боку нижнього б'єфу) зміцнюється дерном і забезпечується в деяких випадках горизонтальними майданчиками, званими бермах 2. Вони служать для захисту укосу від змиву грунту водою.
Якщо земляна гребля споруджується з сільноводопроніцаемих грунтів (наприклад крупного піску), то для зменшення фільтрації води влаштовуються перепони у вигляді екрану з понурому 3 (див. Рис. 6.10, б) або ядра 5 (рис. 6.10, в). Ці перешкоди влаштовуються з слабоводопроніцаемого грунту, наприклад глини.
Для пропуску через тіло греблі фільтрує води і затримання при цьому виносу частинок грунту на всіх земляних греблях з боку нижнього б'єфу влаштовуються дренажні призми 6.
Закладання укосів приймається в залежності від властивостей грунту і висоти греблі в межах, зазначених на рис. 6.10, а.
Нерідкі випадки споруди земляних гребель з різних за своїми водопроникним властивостями грунтів. В цьому випадку, чим краще грунт, тим ближче з боку верхнього б'єфу він розташовується (рис. 6.10, г).
Земляні греблі мають досить широке поширення. Їх будують, як правило, глухими. Висота їх може досягати 300 м.
Кам'яні греблі виконуються з кам'яних матеріалів. У практиці сучасного гідротехнічного будівництва розрізняють кам'яно-накидні греблі і кам'яні.
Кам'яно-накидні греблі споруджують шляхом начерки в русло річки каменю різних розмірів. У міру зростання висоти греблі кам'яна накидка ущільнюється струменем води під тиском в кілька атмосфер. Водонепроникність таких гребель досягається шляхом влаштування екрану 3 із залізобетону з боку верхнього укосу (рис. 6.10, д), що укладається на спеціальну подекранную кам'яну кладку 4. Кам'яно-накидні греблі споруджуються, як правило, глухими, висота їх може бути більше 300 м.
Кам'яні греблі виконують у вигляді сухої кладки. Різновидом зазначених двох типів гребель є полунабросние, що виконуються в напірної частини з сухої кладки, а в низовій частині - з кам'яної начерки. Є змішані греблі, споруджуються з місцевих будівельних матеріалів, - кам'яно-земляні. У них велика частина тіла виконана з кам'яних матеріалів, а протифільтраційних пристроїв з слабопроницаемих грунту. Вони добре себе зарекомендували в районах, схильних до землетрусів.
На рис. 6.11 представлені контури деяких найбільш великих вітчизняних і зарубіжних гребель в порівнянні з іншими відомими великими спорудами.
Мал. 6.11. Контури деяких найбільш великих вітчизняних і зарубіжних гребель в порівнянні з іншими великими спорудами