В агрессивной воде-среде марку бетона по водонепроницаемости следует принимать выше требуемой по СП 28.13330 на одну ступень.
5.7 В сооружениях, возводимых в северной строительно-климатической зоне, марки бетона по водонепроницаемости для зоны III должны быть не ниже: для бетонных конструкций - W4, для железобетонных конструкций - W6. При этом срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его проектной марке по водонепроницаемости, следует принимать равным: для железобетонных конструкций - 28 сут, для массивных конструкций, возводимых в теплой опалубке, - 60 сут.
5.8 Марки бетона по морозостойкости следует назначать в зависимости от климатических условий района строительства плотины и расчетного числа циклов попеременного замораживания и оттаивания в год в соответствии с требованиями СП 41.13330.
5.9 Для сооружений в северной строительно-климатической зоне марки бетона по морозостойкости должны назначаться с учетом эффективности применения теплозащиты напорной или низовой грани плотины.
5.10 Классы бетонов по прочности на сжатие и растяжение следует принимать в соответствии с указаниями СП 41.13330 в зависимости от значений расчетных сопротивлений бетона, определенных согласно указаниям 5.13.
5.11 Число и зональное размещение различных классов бетона в сооружении должны приниматься так, чтобы на каждом этапе возведения плотины требовалась одновременная укладка не более четырех классов бетона; увеличение их числа допускается только при надлежащем обосновании.
5.12 Для бетона плотин с объемом бетона более следует наряду с установленными в СП 41.13330 классами бетона по прочности на сжатие принимать промежуточные значения классов. Характеристики этих бетонов (расчетные и нормативные сопротивления, модуль упругости и др.) следует принимать интерполяцией.
Классы бетона по прочности определяются напряженным состоянием материала сооружений в конкретных сечениях, а составы бетона должны соответствовать предъявляемым требованиям к морозостойкости, прочности, водонепроницаемости и к прочности ко времени распалубки бетонного массива, если такое требование указано в проекте.
5.13 Расчетные сопротивления бетона плотин в возрасте 180 сут (или 1 год) следует определять исходя из устанавливаемых при проектировании расчетных сопротивлений бетона, требуемых ко времени нагружения сооружения эксплуатационными нагрузками, с учетом реального возраста, который будет иметь бетон к указанному времени, и условий возведения плотины, по формулам:
на сжатие
; (1)
; (1')
на растяжение
; (2)
; (2')
где , , и - расчетные сопротивления бетона на сжатие и растяжение соответственно для предельных состояний первой и второй групп в возрасте 180 сут (или 1 год);
, , и - сопротивления бетона на сжатие и растяжение соответственно для предельных состояний первой и второй групп, требуемые по расчетам плотины на прочность ко времени нагружения сооружений эксплуатационными нагрузками;
, - коэффициенты, учитывающие влияние возраста бетона на его прочность при сжатии и растяжении соответственно, определяемые по таблице 3;
- коэффициент, учитывающий различие в прочности бетона контрольных образцов и сооружений и принимаемый равным:
1,0 - при механизированном изготовлении, транспортировке и подаче с распределением и уплотнением бетонной смеси ручными вибраторами;
1,1 - при автоматизированном приготовлении бетонной смеси и полностью механизированных транспортировке, укладке и уплотнении бетонной смеси.
5.14 При предъявлении к бетону зоны II требований к сопротивляемости истиранию потоком воды с влекомыми наносами или стойкости к кавитации марка бетона по водонепроницаемости должна быть не ниже W10, по морозостойкости не ниже F200, а класс бетона по прочности на сжатие не ниже В25.
5.15 Прочность бетона конструкций, предназначенных для эксплуатации в особо суровых климатических условиях (со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца - минус 20°С и ниже) к моменту замерзания бетона должна быть:
для немассивных элементов плотин в зоне переменного уровня воды и в зонах сооружения, контактирующих с мерзлым грунтом - не менее 100% проектной прочности; для других зон и частей плотины - не ниже 70% проектной прочности;
для массивных элементов плотин: в зонах переменного уровня воды и контакта бетона с мерзлым грунтом - не ниже 70% проектной прочности, а в надводной и подводной зонах - не ниже 50% проектной прочности.
5.16 Класс бетона и раствора омоноличивания должен быть не ниже класса бетона омоноличиваемых конструкций, если последний не ниже В25. В других случаях класс бетона и раствора омоноличивания должен быть на одну ступень выше класса бетона омоноличиваемой конструкции.
Таблица 3 - Коэффициенты, учитывающие влияние возраста бетона на его прочность
Возраст бетона ко времени нагружения сооружения, год | Коэффициент | Коэффициент | |
для районов со среднегодовой температурой наружного воздуха 0°С и выше | для районов с отрицательной среднегодовой температурой наружного воздуха | ||
0,5 | 1,0/0,9 | 1,0/0,9 | 1,0/0,9 |
1,0 | 1,1/1,0 | 1,05/1,0 | 1,05/1,0 |
2,0 | 1,15/1,10 | 1,10/1,05 | 1,10/1,05 |
3,0 и более | 1,20/1,15 | 1,15/1,1 | 1,15/1,1 |
| Примечания1 В числителе приведены значения коэффициентов и при возрасте бетона 180 сут, в знаменателе - при возрасте бетона 360 сут.2 При секционной разрезке коэффициент следует принимать как для районов со среднегодовой температурой наружного воздуха 0°С и выше.3 Для плотин I класса коэффициенты и рекомендуется уточнять путем экспериментальных исследований бетонов принятых составов. | |||
5.17 Для возведения плотин следует применять портландцемент, сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками и пуццолановый портландцемент, а для подводной (зона III) и внутренней (зона IV) зон, кроме того, - шлакопортландцемент. Рекомендуется ограничивать содержание в клинкере величиной 8%.
Число видо-марок цемента должно быть, как правило, не более двух-трех, причем следует ограничиваться одним или двумя заводами-поставщиками цемента.
5.18 Для плотин I и II классов рекомендуется разрабатывать специальные технические условия на цемент, согласовывая и утверждая их в установленном порядке.
5.19 Для обеспечения требуемой морозостойкости бетона марок F200 и выше, а также для повышения плотности и водонепроницаемости бетона и его технологических свойств следует предусматривать применение поверхностно-активных и комплексных добавок в соответствии с ГОСТ 26633.
Для внутренних зон гравитационных и арочно-гравитационных плотин необходимо рассматривать возможность применения жестких бетонных смесей, уплотняемых укаткой (укатанных бетонов).
5.20 Металлические конструкции и механическое оборудование плотин, строящихся в северной строительно-климатической зоне, следует проектировать с учетом требований, предъявляемых к металлу, работающему в условиях низких отрицательных температур.
6 Общие конструктивные требования
6.1 Конструкцию гребня глухой плотины следует принимать в зависимости от вида плотины, условий производства работ, использования гребня в эксплуатационный период для проезда, прохода или других целей, и шириной не менее 2 м.
6.2 Превышение гребня глухой плотины над уровнем воды в верхнем бьефе при ФПУ следует принимать: для плотин I класса - 0,8 м; II класса - 0,7 м; III и IV классов - 0,4 м.
6.3 Размеры быков водосбросных плотин следует назначать в зависимости от типа и конструкции затворов, размеров водосбросных отверстий, эксплуатационных и аварийных выходов из продольных галерей, размеров и конструкции мостовых пролетных строений. При этом толщина пазового перешейка быка во всех случаях должна назначаться не менее 0,8 м.
6.4 Отметку верха быка водосливной плотины со стороны верхнего бьефа следует назначать с учетом отметки гребня глухой плотины, типа затворов, условий маневрирования ими, подъемных и транспортных механизмов, наличия мостового перехода и его габаритов по высоте.
Отметку верха быков следует принимать наивысшей из определенных по каждому из перечисленных условий.
6.5 Очертания быков в плане со стороны верхнего бьефа должно обеспечивать плавный вход воды в водосбросное отверстие и минимальное сжатие потока.
В случае пропуска льда оголовок быка следует проектировать заостренной формы.
6.6 Очертание в плане и высота быков со стороны нижнего бьефа определяется общими конструктивными требованиями с учетом прочностных и гидравлических условий, расположения мостовых конструкций и других сооружений, а также незатопления верха быков.
6.7 Раздельные и береговые устои в пределах водосбросных участков плотин следует конструировать с учетом требований, предъявляемых к обтекаемым поверхностям быков.
6.8 К быкам и устоям автомобильных и железнодорожных мостов, проектируемым по быкам и устоям плотин, следует предъявлять дополнительные требования как к мостовым опорам.
6.9 Размещение турбинных водоводов приплотинных ГЭС внутри тела гравитационных плотин или по их низовой грани должно быть обосновано технико-экономическим сравнением вариантов с учетом климатических условий района строительства, технологии укладки бетона и монтажа оборудования.
6.10 При сопряжении отдельных частей плотины (водосбросной части с глухой и станционной) надлежит избегать выступов напорной грани одной части плотины по отношению к другой, за исключением быков и оголовков.
6.11 Напорная грань гравитационных и контрфорсных плотин должна иметь уклон в сторону верхнего бьефа. Для конкретных сооружений величина этого уклона должна определяться при их проектировании с учетом ожидаемой глубины сезонного раскрытия горизонтальных межблочных швов со стороны нижнего бьефа.
6.12 Вдоль верховой грани плотин следует предусматривать устройство дренажа в виде вертикальных дрен (скважин), имеющих выходы в продольные галереи. Устройство горизонтальных дрен, приуроченных к ярусам бетонирования и имеющих выход в смотровые шахты, расположенные в межсекционных швах плотины, должно быть специально обосновано в проекте.
6.13 Диаметр вертикальных дрен следует принимать 10-30 см; расстояние между осями дрен - 2-3 м.