Государственный комитет СССР по делам строительства (Госстрой СССР) | Строительные нормы и правила | СНиП 2.06.06-85 |
Плотины бетонные и железобетонные | Взамен СНиП II-54-77 |
Внесены Министерством энергетики и электрификации СССР | Утверждены постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 28 июня 1985 г. № 108 | Срок введения в действие 1 июля 1986 г. |
Отличительные признаки | Основные виды плотин |
А. По конструкции плотин | Гравитационные (черт, 1, а - д): массивные с расширенными швами с продольной полостью у основания с экраном на напорной грани с анкеровкой в основание с анкерным понуром Контрфорсные (черт. 1, ж - и): с массивными оголовками (массивно-контрфорсные) с арочным перекрытием (многоарочные) с плоским перекрытием Арочные (черт. 1, к - н): с защемленными пятами с периметральным швом из трехшарнирных поясов с гравитационными устоями Арочно-гравитационные |
Б. По технологическому назначению | Глухие (черт. 1, а, б, г, д, з - н) Водосбросные: с поверхностными водосливами (черт. 1, в, ж; черт. 2. а) с глубинными водосбросами (черт. 2. б) многоярусные (с поверхностными водосливами и с глубинными водосбросами) (черт. 2. в) |
Требования, предъявляемые к бетону для различных зон плотин | Зоны плотин | |
бетонных | железобетонных | |
По прочности на сжатие | I, II, III, IV | I, II, III |
По прочности на растяжение | I, II, III | I, II, III |
По водонепроницаемости | II, III | II, III |
По морозостойкости | I, II | I, II |
По предельной растяжимости | I, II, III, IV | Не предъявляется |
По стойкости против агрессивного воздействия воды | II, III | II, III |
По сопротивляемости истиранию потоком воды при наличии взвешенных и влекомых наносов, а также стойкости против кавитации при скорости воды по поверхности бетона 15 м/с и более | II | II |
По тепловыделению при твердении бетона | I, II, III, IV | Предъявляется при соответствующем обосновании |
Примечание. Для плотин IV класса требования к бетону по предельной растяжимости и тепловыделению допускается не предъявлять.
Марка бетона по водонепроницаемости при градиенте напора | |||||
до 5 | 5-10 | 10-15 | 15-20 | 20-30 | |
W2 | W4 | W6 | W8 | W10 |
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 | 1,1/1,05 |
3,0 и более | 1,20/1,15 | 1,15/1,10 | 1,15/1,1 |
Примечания:
1. В числителе приведены значения коэффициентов при возрасте бетона 180 суток, в знаменателе - при возрасте 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 допускается уточнять путем экспериментальных исследований бетонов принятых составов.
Плотность заполнителя, кг/м3 | Средняя плотность бетона, кг/м3 при максимальной крупности заполнителя, мм | ||
40 | 80 | 120 | |
2600-2650 | 2370 | 2410 | 2430 |
2660-2700 | 2400 | 2450 | 2470 |
2700-2750 | 2440 | 2490 | 2500 |
Виды плотин | Значения Нas/Нd и Нdr/Нd при сочетании нагрузок на плотины | |||||
основные и особые при ФПУ и нормальной работе противофильтрационных и дренажных устройств | особые в случае нарушения нормальной работы противофильтрационных и дренажных устройств | |||||
плотины с цементационной завесой | плотины без цементационной завесы | плотины с цементационной завесой | плотины без цементационной завесы | |||
Нas/Нd | Нdr/Нd | Нdr/Нd | Нas/Нd | Нdr/Нd | Нdr/Нd | |
Гравитационные без полостей у основания (черт. 7, а и б) классов: | ||||||
I | 0,40 | 0,20 | 0,20 | 0,50 | 0,30 | 0,40 |
II | 0,40 | 0,15 | 0,15 | 0,50 | 0,20 | 0,30 |
III и IV | 0,30 | 0,05 | 0,05 | 0,35 | 0,10 | 0,10 |
Гравитационные с продольной полостью у основания (черт. 7, в) I-IV классов | 0,30 | 0,10 | 0,10 | 0,35 | 0,15 | 0,20 |
Гравитационные с расширенными швами и массивно-контрфорсные (черт. 7, г) I-IV классов | 0,20 | 0,05 | 0,05 | 0,25 | 0,10 | 0,10 |
Арочные (черт. 7, e) I-IV классов | 0,40 | 0,20 | 0,20 | 0,60 | 0,35 | 0,40 |
Примечание. Для контрфорсных плотин с плоским или арочным перекрытием эпюра пьезометрического напора при фильтрации под действием расчетного напора Hd принимается по треугольнику с ординатой hf = 0 на низовой грани верхового клина плотины (черт. 7, д).
Виды расчетов плотин и факторы, обуславливающие введение коэффициентов условий работы | Коэффициент условий работы |
1. Расчеты устойчивости бетонных и железобетонных плотин на полускальных и нескальных основаниях | 1 |
2. Расчеты устойчивости гравитационных и контрфорсных плотин на скальных основаниях: | |
а) для поверхностей сдвига, проходящих по трещинам в массиве основания | 1 |
б) для поверхностей сдвига, проходящих по контакту бетон - скала и в массиве основания частично по трещинам, частично по монолиту | 0,95 |
3. Расчеты устойчивости береговых упоров арочных плотин | 0,75 |
4. Расчеты общей и местной прочности бетонных плотин: | |
а) по растяжению: | |
для основного сочетания нагрузок и воздействий | 0,9 |
для особых сочетаний нагрузок и воздействий без учета сейсмических | 1,0 |
то же, с учетом сейсмических | 1,1 |
б) по сжатию: | |
для основного сочетания нагрузок и воздействий | 1,0 |
для особых сочетаний нагрузок и воздействий | 1,1 |
Расчеты общей и местной прочности железобетонных плотин и их элементов, когда определяющей является прочность бетона в конструкциях: | |
а) железобетонных - плитных и ребристых при толщине плиты (ребра) 60 см и более | 1,15 |
б) железобетонных - плитных и ребристых при толщине плиты (ребра) менее 60 см | 1 |
5. То же, для случаев, когда определяющей является прочность ненапрягаемой арматуры: | |
а) железобетонных элементов | 1,1 |
б) сталежелезобетонных конструкций | 0,8 |
Примечания:
1. При расчетах прочности и устойчивости арочных и арочно-гравитационных плотин коэффициенты условий работы, приведенные в табл. 6, следует умножать на коэффициент значения которого приведены в п. 9.19.
2. При расчетах общей и местной прочности бетонных и железобетонных плотин всех видов для случаев, когда определяющей является прочность напрягаемой арматуры, а также при учете многократно повторяющихся нагрузок на элементы плотин коэффициенты условий работы принимаются в соответствии со СНиП II-56-77.
Осадка конуса бетонной смеси, см | Максимальный размер крупного заполнителя, Dmax, мм | Параметр a при проектном классе бетона по прочности на сжатие | |||||||
В5 | B7,5 | В10 | B12,5 | B15 | B20 | В25 | B30 | ||
< 4 | 40 | 27 | 37 | 45 | 54 | 62 | 77 | 90 | 106 |
80 | 32 | 44 | 56 | 66 | 77 | 98 | 116 | 133 | |
120 | 37 | 52 | 66 | 77 | 90 | 116 | 139 | 162 | |
4-8 | 40 | 20 | 28 | 35 | 41 | 47 | 58 | 68 | 80 |
80 | 25 | 37 | 42 | 50 | 58 | 71 | 86 | 102 | |
120 | 29 | 40 | 50 | 60 | 68 | 86 | 102 | 116 | |
> 8 | 40 | 12 | 15 | 18 | 22 | 26 | 35 | 42 | 50 |
80 | 14 | 19 | 24 | 29 | 33 | 42 | 52 | 60 | |
120 | 17 | 23 | 29 | 35 | 40 | 50 | 60 | 68 |
Осадка конуса бетонной смеси, см | Максимальный размер крупного заполнителя, Dmax, мм | Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении Eb 10-3, МПа при проектном классе бетона по прочности на сжатие | |||||||
В5 | B7,5 | В10 | B12,5 | B15 | B20 | В25 | B30 | ||
< 4 | 40 | 23,5 | 28,0 | 31,0 | 33,5 | 35,5 | 38,5 | 40,5 | 42,5 |
80 | 26,0 | 30,5 | 34,0 | 36,5 | 38,5 | 41,5 | 43,5 | 45,0 | |
120 | 28,0 | 33,0 | 36,5 | 38,5 | 40,5 | 43,5 | 45,5 | 47,0 | |
4 - 8 | 40 | 19,5 | 24,0 | 27,0 | 29,5 | 31,5 | 34,5 | 37,0 | 39,0 |
80 | 22,5 | 28,0 | 30,0 | 32,5 | 34,5 | 37,5 | 40,0 | 42,0 | |
120 | 24,5 | 29,0 | 32,5 | 35,0 | 37,0 | 40,0 | 42,0 | 43,5 | |
> 8 | 40 | 13,0 | 16,0 | 18,0 | 21,0 | 23,0 | 27,0 | 30,0 | 32,5 |
80 | 15,0 | 19,0 | 22,0 | 24,5 | 26,5 | 30,0 | 33,0 | 35,0 | |
120 | 17,5 | 21,5 | 24,5 | 27,0 | 29,0 | 32,5 | 35,0 | 37,0 |
в мелкозернистых песках 4 в средне- и крупнозернистых песках 5 в гравийно-галечниковом грунте 6
Соотношение сторон подошвы фундамента | Коэффициент y |
0,10 | 0,73 |
0,20 | 0,68 |
0,33 | 0,63 |
0,50 | 0,59 |
1,0 | 0,50 |
2,0 | 0,41 |
3,0 | 0,37 |
5,0 | 0,32 |
10 | 0,27 |
__________
* Допускается производить устройство цементационной завесы и дренажа из одной галереи.
Относительная ширина створа | высота плотины, м | Схема сопряжения бьефов |
lch/h > 3 | До 40 | Донный гидравлический прыжок Незатопленный поверхностный прыжок* |
Св. 40 | Отброс струй носками-трамплинами | |
lch/h £ 3 | Любая | Донный гидравлический прыжок |
* Сопряжение бьефов с помощью незатопленного поверхностного прыжка для плотин высотой более 40 м допускается при гидравлическом обосновании.
Во всех точках тела плотин всех видов при основных и всех особых сочетаниях нагрузок и воздействий gn glc sз£ gcd Rb* | |||
У верховой грани сооружения | |||
Конструктивные особенности плотин и расчетные сечения | Основные сочетания нагрузок | Особые сочетания нагрузок | |
не включающие сейсмические воздействия | включающие сейсмические воздействия | ||
А. Плотины без расширенных швов Горизонтальные сечения тела плотины без гидроизоляционного экрана на верховой грани | dt £ 0,167bd | dt £ 0,286bd** | |
То же, с гидроизоляционным экраном на верховой грани | dt £ 0,167bd | dt £ 0,200bd | dt £ 0,286bd** |
Контактное сечение без гидроизоляции контакта верховой грани плотины с основанием | dt £ 0,300a2*** | dt £ 0,083b | dt £ 0,200b |
То же, с гидроизоляцией контакта верховой грани плотины с основанием | dt £ 0,083b | dt £ 0,125b | dt £ 0,200b |
Б. Плотины с расширенными швами Горизонтальные сечения тела плотины | |||
Контактное сечение | dt £ 0,300ha2*** | *** | *** |
* При проверке прочности у низовой грани допускается осреднять величину sз на участке расчетного горизонтального сечения шириной 4,0 м.
** При невыполнении указанных условий надлежит руководствоваться указаниями п. 7.22.
*** В тех случаях, когда подземный контур плотины не содержит цементационной завесы, вместо а2 принимается а3 для плотин без расширенных швов и bh для плотин с расширенными швами.
Во всех точках тела плотин всех видов при основных и всех особых сочетаниях нагрузок и воздействий: gn glc sз£ gcd Rb | |||
У верховой грани сооружения | |||
Конструктивные особенности плотин и расчетные сечения | Основные сочетания нагрузок | Особые сочетания | |
не включающие сейсмические воздействия | включающие сейсмические воздействия | ||
А. Плотины без расширенных швов Горизонтальные сечения тела плотины без гидроизоляционного экрана на верховой грани | < 0* ³ 0,25 gw, | dt £ 0,133bd | dt £ 0,286bd** |
То же, с гидроизоляционным экраном на верховой грани | dt £ 0,133bd | dt £ 0,167bd | dt £ 0,286bd** |
Контактное сечение плотины без гидроизоляции контакта верховой грани плотины с основанием | < 0 | dt £ 0,300a2*** | dt £ 0,200b |
То же, с гидроизоляцией контакта верховой грани плотины с основанием | dt £ 0,071b | dt £ 0,083b | dt £ 0,200b |
Б. Плотины с расширенными швами Горизонтальные сечения тела плотины | < 0* ³ 0,25 gw, | dt £ 0,133hbd | dt £ 0,286hbd |
Контактное сечение | < 0 | dt £ 0,300ha2 | dt £ 0,200hb |
* Если на некоторой части напорной грани плотины не выполняются данные условия прочности, то на этом участке верховой грани следует предусматривать дополнительные меры по гидроизоляции и предотвращению недопустимого раскрытия строительных швов.
** При невыполнении указанных условий прочности надлежит руководствоваться указаниями п. 7.22.
*** В тех случаях, когда подземный профиль плотины не содержит цементационной завесы, вместо a2, принимается a3, для плотин без расширенных швов и bh для плотин с расширенными швами.
Во всех точках тела контрфорса при основных и всех особых сочетаниях нагрузок и воздействий: gnglcsз £ gcd Rb* | |||
У верховой грани сооружения | |||
Конструктивные особенности плотин и расчетные сечения | Основные сочетания нагрузок | Особые сочетания | |
не включающие сейсмические воздействия | включающие сейсмические воздействия | ||
А. Массивно-контрфорсные плотины Горизонтальные сечения тела плотины | £ 0 | ||
Контактное сечение | £ 0 | ** | ** |
Б. Плотины с арочными и плоскими напорными перекрытиями Горизонтальные сечения тела плотины | £ 0 | £ 0 | £ 0 |
Контактное сечение | £ 0 | £ 0 | £ 0 |
* При проверке прочности у низовой грани допускается осреднять значение напряжения sз на участке расчетного горизонтального сечения шириной 4,0 м от низовой грани.
** В тех случаях, когда подземный контур платины не содержит цементационной завесы, вместо а2принимается bh.
Во ветх точках тела контрфорса при основных и всех особых сочетаниях нагрузок и воздействий: gnglcsз £ gcd Rb* | |||
У верховой грани сооружений | |||
Конструктивные особенности плотин и расчетные сечения | Основные сочетания нагрузок | Особые сочетания | |
не включающие сейсмические воздействия | включающие сейсмические воздействия | ||
А. Массивно-контрфорсные плотины Горизонтальные сечения тела плотины | < 0* ³ 0,25 gw, | £ 0 | £ 0 |
Контактное сечение | £ 0 | £ 0 | £ 0 |
Б. Плотины с арочными и плоскими напорными перекрытиями Горизонтальные сечения тела плотины | < 0* ³ 0,25 gw, | < 0* ³ 0,25 gw, | £ 0 |
Контактное сечение | £ 0 | £ 0 | £ 0 |
* Если на некоторой части напорной грани плотины не выполняются указанные условия прочности, то на этом участке верховой грани следует предусматривать дополнительные меры по гидроизоляции и предотвращению недопустимого раскрытия строительных швов.
Виды расчетов | Коэффициент условий работы gcda |
1. Расчеты общей прочности арочных и арочно-гравитационных плотин: | |
по растяжению | gtcda,1 = 2,4 |
по сжатию | gccda,1 = 0,9 |
2. Расчеты устойчивости береговых упоров плотин при учете нагрузок основного и особого сочетания без сейсмических воздействий | gcda,2 = 1,0 |
3. Расчеты общей устойчивости плотин в широких створах при учете нагрузок основного и особого сочетания без сейсмических воздействий | gcda,3 = 1,1 |
4. Расчеты устойчивости береговых упоров и обшей устойчивости плотин при учете сейсмических воздействий | gcda,4 = 1,1 |
Примечание. При наличии нескольких факторов, действующих одновременно, в расчет вводится произведение соответствующих коэффициентов условий работы (например, при расчетах общей устойчивости плотин в широких створах с учетом сейсмических воздействий gcda = gcda,4, gcda,4 = 1,1×1,1 = 1,21).