Многодъгови (разчленени) язовирни стени Язовир „Бени – Бадел” – Алжир

Този пост реших да посветя на едни от най-интересните за мен съоръжения – многодъговите язовирни стени. За съжаление в България все още няма построена стена от този тип, но кой знае – може някой ден и това да се случи.

Конструкцията на разчленените стени може да се разгледа като състояща се от две основни части – преграждащо тяло и подпиращи части (контрафорси и опорни ребра). Контрафорсите са главен носещ елемент и имат задачата да поемат и предават на терена водния натиск, а също така да се съпротивляват на плъзгането на стената по основната фуга.

Основната причина, довела до разпространeнието на този тип стени, е по-малкото количество необходими материали за изграждането им. Това се постига с накланянето на водната страна (преградните плочи), като по този начин се използва вертикалната компонента на водния натиск върху водния откос като товар, който увеличава устойчивостта на стената срещу плъзгане. С това накланяне се облекчава тялото на стената и се намалява нейният обем. Друго предимство, дължащо се на разчленяването на тялото на стената е намаляването или премахването на филтрационния натиск (водния подем). Това се оказва един от основните недостатъци при гравитачните стени, който е причина за увеличаването на обема им. Тъй като филтриралата вода излиза между контрафорсите при разчленените стени, водният подем действа върху много по-малка площ (преграждащата предна част на стената) в сравнение с гравитачните, където той действа върху цялата основа на стената.

Е, и този тип стени имат своите недостатъци. При тях земните работи се извършват в по-малки и по-тесни строителни изкопи, което може да затрудни и оскъпи процеса. Взривните работи трябва да се извършват с по-малки заряди, което от друга страна е добре, защото не разрушава структурата на скалата. Обикновено слабата част на почвата се отстранява изцяло, а при здрава скала се изкопават само основите на зъба и контрафорсите, по този начин обемът на скалните работи се намалява.

Бетоновите работи също са по-сложни заради наличието на армировка (при леките разчленени стени), накланянето на откосите и по-тесните форми за изливане на бетона – това затруднява и оскъпява.

По-трудни са и кофражните работи, при които обемът им, отнесен за 1м³ бетон, е осезаемо по-голям, отколкото при гравитачните.

Едно от ценните предимства на разчленените стени е това, че те могат да се строят на всякаква почва. В това отношение те могат да бъдат конкурирани само от насипните стени.

Най-непретенциозни са стените с плоски покрития тип „Амбурсен”. Многодъговите стени обаче изискват много здрава и неподатлива основа, защото не издържат на неравномерни слягания.

Но всяко правило си има изключения и това е язовирна стена „Бени – Бадел” в Алжир, която е била построена при по-сложни геоложки условия.

Използването на наклонени сводове вместо плочи при разчленените стени, дава възможност за значително увеличаване на междуконтрафорсното разстояние. Сравнени с еднодъговите стени, многодъговите нямат странична устойчивост, но пък от друга страна те могат да бъдат построени на широки долини, където еднодъговите са неприложими.

При конструктивното оформяне на дъгите, централният ъгъл на дъгата се движи в много широки граници – от 94° до 180°. Но при изпълнените стени от този тип преобладават дъги с централен ъгъл 180° или близък до него, тъй като с увеличаването му опънните напрежения в дъгата намаляват. Дебелината на дъгите зависи от отвора, водния натиск и степента на армиране. В основата обикновено варира от 0.60м до 2.00м, като при някои стени достига до 3.60 м, а нагоре (в короната на стената) намалява в границите от 0.25 м до 0.75 м.

Дъгите обикновено се армират, дори в случаите, когато това не го налагат статическите изчисления. Те се армират с двойна конструктивна армировка, за да се избегне появата на пукнатини. Но, както се досещате, и това правило си има своето изключение и то е стената „Жиро” във Франция, която е построена без армировка.

Свързването на дъгите с контрафорсите може да се осъществи чрез запъване или чрез става. Предимството на запънатото свързване е, че то осигурява добра връзка и сигурност срещу разместване, без да се предвиждат свързващи греди в тази част. Недостатъкът е, че то предизвиква в петите на дъгите откъм водната страна значителни опънни напрежения. Имайки предвид недостатъчно масивния характер на конструкцията, се оказва, че връзката е доста еластична и действителните опънни напреженията са много по-малки от получените при статически изчисления.

Чрез ставното свързване се избягват опънните напрежения и се дава възможност за самостоятелно изграждане на контрафорсите, но пък от друга страна то не е предпочитано, защото обикновено ставата е слабото място в конструкцията.

Стената,на която се спрях е „Бени Бадел” построена през 1936г. в Алжир.

Image

Защо се спрях на нея?

Поради две причини: първо – тя е построена върху податлива основа, което е нехарактерно за многодъговите язовирни стени. И второ – конструкцията на тази стена е доста интересна, а нещото, което впечатли най-много мен, е нейният преливник. За съжаление не успях да намеря никакви снимки, обикновено по-голям проблем се оказва информацията. Снимките, с които разполагам, са черно-бели и не много ясни, но се надявам да дадат представа за съоръжението.

Както вече разбрахте, „Бени Бадел” е построена върху податлива основа. На десния бряг залягат здрави пластове от кварцови пясъчници, а на левия меки мергелни шисти. И на двата бряга пластовете са наклонени към коритото на реката.

Image

Стената е висока 57 м, а дължината й по короната е 350 м, от които 220 м е многодъговата част, състояща се от 11 дъги с отвори от по 20 м между осите на контрафорсите. Дъгите са полуцилиндрични с еднаква дебелина, която се увеличава линейно от 0.70 м в короната до 1.33 м в най-ниската част. Армирани са с армоферми положени през 0.50 м. Кофражните платна са били прикрепяни направо върху армофермите. В петите дъгите са свързани помежду си, като са отделени от самия контрафорс (ставно свързване). Това дава възможност контрафорсите да се изградят самостоятелно и да улегнат преди изграждането на дъгите. Те са триъгълни, масивни, с дебелина в короната 3 м, а в най-ниската част се увеличава на 5 м. Петите им са уширени и силно армирани. Между контрафорсите са предвидени три реда уякчителни греди. В долната част има основни прагове, а от към въздушната коритообразна греда, които служат за по-равномерно разпределение на товарите и предпазване на контрафорсите от подхлъзване по наклона на пластовете към реката. В предната част (на дъгата) е изграден 6 м дебел зъб, чиято дълбочина варира 8 – 20 м.

Image

В процеса на строителство се е наложило стената да бъде повишена със 7.25 м от първоначалния проект, което е наложило контрафорсите да бъдат подпрени от към въздушната страна върху уширени пети.

Image

Високите води се провеждат през преливник, разположен на брега на гравитачната част на стената. Той се състои от 20 стоманобетонни улея, издадени напред и разположени перпендикулярно на оста на стената. Благодарение на тези улеи преливният фронт се увеличава на 1270 м и през него могат да преминат 1000 м³/сек. с 0.50 м преливна височина. За гасене на енергията под преливниците е изграден водобоен кладенец. Основните изпускатели са два и провеждат водно количество от по 100 м³/сек. и 200 м³/сек. Единият от тях е разположен в тунела, през който са отвеждани строителните води.

 Beni Badel - 4

Beni Badel - 5

Бетонирането на стената е изпълнено с бетонпомпи, които са се оказали много подходящи, защото чрез тях е постигнато високо качество на бетонните работи. Контрафорсите са бетонирани на етапи, като първо са бетонирани крайните части, а след това средната. Това е позволило на контрафорсите да улегнат по-равномерно.

Advertisements

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Промяна )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Промяна )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Промяна )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Промяна )

Connecting to %s


%d bloggers like this: