ВСН 30-83/Минэнерго СССР Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов

5. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПЛОТИНЫ

5.1. В районах распространения вечномерзлых грунтов допускается строительство всех основных видов бетонных и железобетонных плотин.

При выборе типа и вида плотины предпочтение должно отдаваться массивным плотинам, способствующим применению высокопроизводительных механизированных способов производства бетонных работ и защите бетонной кладки сооружения от температурного трещинообразования.

Из всех видов контрфорсных плотин предпочтение должно отдаваться массивно-контрфорсным плотинам, снабженным низовым перекрытием.

5.2. Выбор типа плотины в заданном створе следует производить с учетом возможного изменения физико-механических свойств грунтов основания после их оттаивания.

Прочность и устойчивость плотины должны проверяться при  частично или полностью оттаявшем основании в соответствии с его температурным состоянием в период эксплуатации или с учетом искусственного поддержания основания в мерзлом состоянии.

5.3. Для улучшения условий работы сооружений и повышения долговечности бетона наружных граней плотины следует рассматривать устройство постоянной теплоизоляции открытых поверхностей бетона, а в зонах переменного уровня воды - теплогидроизоляции.

Рекомендуемые материалы, конструкции и технологические схемы тепло- и гидроизоляции гидротехнических сооружений приведены в приложении 3. В приложении 4 изложены методы расчета теплогидроизоляции и противофильтрационных экранов из асфальтовых материалов.

5.4. В случаях, когда дренажные устройства плотины попадают в зоны сооружения с отрицательными температурами, например, в зоны переменного уровня воды в верхнем бьефе, необходимо предусматривать обогрев дренажа в этих зонах.

5.5. При проектировании бетонных плотин по II принципу (п.2.1) следует предусматривать меры, не допускающие промораживания основания (через цементационные и дренажные галереи) и замораживания бетона низовой грани в станционных секциях при неработающих трубопроводах.

5.6. С целью повышения надежности и долговечности сооружений, а также уменьшения затрат на их возведение следует рассматривать в проектах мероприятия по регулированию напряженного состояния массивных бетонных элементов плотин, добиваясь увеличения сжатия и уменьшения растяжения на гранях и в зоне контакта плотины с основанием.

Дополнительное обжатие внешних граней бетонных массивов может быть достигнуто:

а) регулярной укладкой бетона в соответствующей зоне столба;

б) созданием условий для развития в раннем возрасте бетона перепадов температуры между ядром и боковыми гранями, близких к предельно допустимым за счет использования опалубки с соответствующими теплозащитными свойствами, размещения змеевиков охлаждения во внешней зоне, поливом поверхностей холодной водой и т.д.;

в) омоноличиванием сооружения при температуре бетона ниже эксплуатационной;

г) омоноличиванием наружных зон плотины в период года, когда температура наружных граней столбов ниже, чем внутри массивов;

д) использованием силового воздействия раствора при цементации контактных швов.

5.7. В расчетах прочности сооружений с учетом раскрытия строительных швов на низовой грани при надлежащем обосновании допускается использование экспериментально установленных значений следующих характеристик замороженного бетона: коэффициента линейного расширения, модуля упругости, прочности на сжатие и растяжение.

При отсутствии экспериментальных данных величины коэффициента линейного расширения замороженного гидротехнического бетона, выполненного на заполнителях из изверженных пород, можно принимать в соответствии с указаниями, приведенными в приложении 5.

5.8. При проектировании плотин I и II классов следует предусматривать установку специальной контрольно-измерительной аппаратуры для наблюдений за:

температурными градиентами, вызывающими изгибы столбов;

развитием областей промороженного бетона, особенно в зонах примыкания бетонных сооружений к грунтовым;

ходом оттаивания основания и при необходимости изменением его свойств в процессе оттаивания;

раскрытием швов на низовой грани (межстолбчатых и межблочных);

глубиной промораживания бетона со стороны низовой грани;

температурными напряжениями на напорной и низовой гранях;

деформациями усадки и набухания бетона на напорной грани в зоне переменного уровня.

При проведении натурных наблюдений график снятия отсчетов должен предусматривать измерение максимальных и минимальных значений определяемых величин, которые в рассматриваемых районах наблюдаются в феврале-марте и августе-сентябре, а также при максимальном и минимальном уровнях воды в верхнем бьефе.

5.9. Предусмотренная проектом дистанционная аппаратура должна обеспечивать контроль за работой сооружений как при положительных, так и при отрицательных (до минус 50-60 °С) температурах.

Вторичная переносная аппаратура (частотомеры, мосты постоянного тока и пр.) должна работать при температуре до минус 40 °С.