Поперечное сечение бетонной плотины с галереями

 

Галереи в бетонных плотинах представляют собой пешеходные проходы наподобие туннелей небольшого поперечного сечения, размещаемые в теле плотин. В проектной документации на бетонную плотину рассматриваются галереи трех основных видов:

1. Цементационные.

2. Дренажные.

3. Смотровые.

Цементационные галереи закладываются в проекте для производства цементационных работ — цементации грунтового основания, цементации трещин в плотине, цементации контакта плотины с цементационной завесой в основании. Если плотина располагается в узкой долине, то галереи не используют для цементации основания. В этом случае цементационные работы, предусматриваемые на стадии проектной документации, производятся из горизонтальных штолен, которые проектируются в берегах реки.

Дренажные галереи устраиваются для размещения устий дренажных скважин, забуриваемых в основание плотины. Также в этих галереях устраивают лотки для сбора воды, профильтровавшейся через бетонный массив тела плотины.

Смотровые галереи прокладывают в теле плотины с целью выполнения инспекционных осмотров ее состояния — без галерей это было бы сделать невозможно.

Проектирование галерей достаточно часто ведётся и для грунтовых плотин. Например, для каменно-набросных плотин с железобетонным экраном (в международной терминологии — CFRD, concrete faced rock-fill dam). В таких плотинах железобетонный экран выполняет роль основного противофильтрационного элемента. При этом галереи устраивают у самого основания верхового откоса — внутри уширенного зуба железобетонного экрана. В других случаях, когда проектом предусматривается противофильтрационный элемент плотины не в виде железобетонного экрана, а в виде глиняного ядра, галереи тоже применяются. Тогда они проектируются в основании ядра — в виде железобетонного канала. В обоих описанных случаях галереи позволяют производить цементацию грунтового основания плотины. Это дает возможность не останавливать отсыпку основного тела плотины или её ядра.

В проекте внутренние размеры (габариты прохода) цементационных и дренажных галерей обычно задают следующими: ширина 2—3 м, высота 3—3,5 м. Смотровые галереи выполняются меньших размеров: ширина 1,2—2 м, высота 2—2,5 м.

Галереи в бетонных плотинах размещают с шагом по высоте от 15 до 30 м. Расстояние от верховой грани плотины принимается не менее 2 м, с соблюдением допустимого градиента (I ≤ 20 для любого класса бетона). Поперечный уклон пола для сбора профильтровавшейся воды в лоток назначают в пределах 0,02—0,025. С целью удобства эксплуатации и обеспечения безопасности выходы из галерей на поверхность проектируют с шагом 250—300 м. Если галерея размещается ниже отметки воды в нижнем бьефе, то при проектировании галереи предусматривается соответствующее оборудование для откачки воды (на расход около 0,003 м3/с).

Из характерных примеров можно привести галереи в бетонной плотине ГЭС Шон Ла, запроектированной советскими инженерами во Вьетнаме: галереи выполнены размером 3×3 м и 4×4 м, с отступом в 9 м от напорной грани. Другой пример — Асуанская ГЭС в Египте, также возведенная по советскому проекту. Здесь в ядре грунтовой плотины проложены цементационные галереи с размерами 3,5×5 м, выполненные по проекту на двух уровнях. Ещё один пример — проект грунтовой плотины Чарвакской ГЭС в Узбекистане. Данная плотина имеет в подошве ядра цементационную галерею 3×3,5 м.