F - розрахункове значення узагальненого силового впливу (сила, момент, напруга), деформації або іншого параметра, за яким здійснюється оцінка граничного стану, визначене з урахуванням коефіцієнта надійності за навантаженням # 947; ƒ;
R - розрахункове значення узагальненої несучої здатності, деформації або іншого параметра (при розрахунках за першою групою граничних станів - розрахункове значення; при розрахунках за другою групою граничних станів - нормативне значення)
коефіцієнт поєднання навантажень; коефіцієнт умови роботи; коефіцієнт відповідальності, визначається за класом споруди.
Бетонні арочні греблі. Класифікація аркових гребель. Вимоги до геологічними умовами вміщує скельного масиву. Заходи щодо зміцнення скельного підстави і берегових масивів.
Арочними греблями називають криволінійні в плані водопідпірні споруди, що працюють як звід або оболонка і чинять опір дії горизонтальних навантажень в основному за рахунок упору їх у берега ущелини.
Горизонтальні перетину аркових гребель (арки) зазвичай мають круговий обрис з нормальним опертям п'ят арок в берега. Поперечні профілі аркових гребель (консолі) досить різні за формою і в ряді випадків призначаються криволінійними по вертикалі.
За характером роботи на основну зсувається навантаження - горизонтальний тиск води - арочні греблі принципово відрізняються від гравітаційних. В арочних греблях сили опору по підошві споруди, що залежать від ваги споруди, приймають малу участь в роботі греблі проти зсуву. Стійкість їх забез-чивается в основному за рахунок упору споруди в берега. Це дозволяє проектувати арочні греблі з дуже малою товщиною, яка визначається лише умовою міцності матеріалу споруди.
Профілі аркових гребель значно більше обтиснуті в порівнянні з профілями гравітаційних гребель і характеризуються так званим коефіцієнтом стрункості # 946; - відносною товщиною греблі, яка дорівнює # 946; = е 0 / H, де е 0 - товщина греблі біля основи; Н - висота греблі.
Для тонких аркових гребель # 946;<0,2 для гравитационных плотин β=0,6÷0,8. Наиболее стройными из построенных арочных плотин являются плотины Толла — β=0,023 ÷ 0,048 и Вайонт — β=0,084 и др. Таким образом толщина арочных плотин (и, следовательно, объем бетона на 1 м длины) меньше, чем гравитационных в 2 — 4, иногда в 6 — 8 раз и более. Общая экономия бетона вследствие криволинейности арочных плотин в плане несколько меньше и для современных арочных плотин составляет 35 — 65 %.
Для дуже струнких аркових гребель економія бетону може досягати й більших значень. Так, в аркової греблі Гаж (Франція), що має H = 38 м, ео = 1,8 м і # 946; = 0,047, обсяг бетону склав 18% обсягу бетону в гравітаційної греблі.
При визначенні економічності аркових гребель слід враховувати, що до бетону аркових гребель пред'являються більш високі вимоги, і, отже, його вартість вище, ніж в гравітаційних греблях, однак подорожчання 1 м 3 бетону зазвичай не перевищує 10- 15%.
Висока економічність аркових гребель при одночасній їх надійності пояснює їх широке поширення.
Класифікація аркових гребель. За відносної товщині профілю - коефіцієнту стрункості розрізняються наступні типи аркових гребель: тонкі # 946;<0,2; толстые β=0,2÷0,35; арочно-гравитационные β>0,35.
Коефіцієнт стрункості арочної греблі визначають зазвичай за розмірами арочної частини греблі, виключаючи місцеві потовщення (наприклад, у вигляді "пробки", яка іноді влаштовується в нижній частині греблі).
За формою розрізняють: арочні греблі з одного кривизною, поверхня яких має кривизну тільки в горизонтальному напрямку (циліндричні) і з двоякою кривизною; при значному викривленні профілю по висоті греблі називаються купольними.
За характером сполучення з підставою розрізняють наступні типи аркових гребель: з пружною закладенням п'ят; з контуром (периметральним) швом; зі швами або швами-надрізами, що влаштовуються в нижній частині обпирання споруди.
За способом пропуску води арочні греблі бувають: глухі, які мають пристроїв для скидання води; водоскидні, з поверхневими або глибинними отворами.
За матеріалом арочні греблі можуть бути: кам'яні, бетонні, залізобетонні. Як правило, арочні греблі будують бетонними; залізобетонні арочні греблі будують рідко, кам'яні в даний час не будують.
Існують і інші менш характерні ознаки класифікації аркових гребель, наприклад, розрізняють арочні греблі в вузьких або широких (L / H> 3 ÷ 3,5) створах, в симетричних або несиметричних ущелинах і т. Д.
Геологічні умови повинні забезпечувати можливість передачі значних зусиль від греблі на берега долини при високому рівні стискають напруга в греблі (досягають 10-12 МПа). Для сприйняття зазначених зусиль берега в створі греблі повинні бути складені міцної, монолітною, що мало деформуються скелею. Крім того, скеля повинні бути водостійкою і водонепроникною. Таким вимогам найбільш удовлетворяют- пісковики, вапняки.
Для забезпечення міцності підстави в зоні примикання греблі в залежності від якості скельного масиву передбачають: видалення верхнього слабкого шару скелі; пристрій укріплювальної цементації скелі і місця контакту бетону зі скелею; проведення розчищення і заповнення бетоном великих тріщин і порожнин; пристрій в слабкій скелі спеціальних конструкцій (стін, контрфорсів) для передачі навантаження від греблі на міцні зони породи; анкеровку недостатньо стійких і міцних масивів скелі; захист схилів скелі шаром бетону.
Укріплювальні цементація скелі проводитися під підошвою греблі на глибину 10-30 м залежно від міцності і деформативних характеристик скельного масиву.
Протифільтраційні заходи передбачають пристрій цементаційних і дренажних завіс. Вони влаштовуються як в основі греблі, так і в берегових її приляганнях. В основі греблі зивеси виконуються вертикальними або кілька нахиленими в сторони СБ. Для берегових ділянок кращий розворот в бік СБ, що особливо важливо для стійких берегових примикань греблі.