AMENAJARI SI CONSTRUCTII HIDROTEHNICECurs 3

LECT.DR.ING.POPA DORIN

Rosturi longitudinale

Ploturile barajelor cu înălţimi care depăşesc 50 m sunt expuse şi unei fisuraţii orientate longitudinal, după axul barajului.

Cauza acestor fenomene este tot contracţia betonului, împiedicată de legătura cu roca de fundaţie.

DISPOZITIVE DE DRENAJ Şl VIZITARE Sub acţiunea presiunii hidrostatice, apele

reţinute au tendinţa să se infiltreze prin corpul barajului spre aval.

Apele de infiltraţie exercită o acţiune dăunătoare asupra betonului, degradându-l prin coroziune şi spălarea lentă a elementelor nelegate chimic (în special calcea).

Pentru a se evita aceste fenomene se prevăd, în apropierea paramentului amonte, reţele de tuburi poroase, care să dreneze şi să evacueze apele de infiltraţie. (Fig.6)

Fig.6 Reţeaua de drenaj a barajului a - secţiune transversală; b - profil longitudinal; 1 – tuburi de drenaj (d = 25 cm); 2 - galerie de vizitare; 3 - galerie de picior.

Tuburile conduc apele drenate în două galerii orizontale, de unde sunt evacuate spre aval prin alte galerii transversale barajului.

Galerii şi puţuri de vizitare(fig.7) Galeriile şi puţurile de vizitare se prevăd în

corpurile barajelor în următoarele scopuri : supravegherea reţelelor de drenaj şi

evacuarea apelor de infiltraţie; supravegherea şi întreţinerea dispozitivelor

de etanşare a rosturilor; supravegherea comportării betoanelor şi a

gradului lor de fisuraţie; întreţinerea perdelelor de etanşare prin

injecţii cu ciment; instalarea aparatelor de măsură pentru

supravegherea comportării barajului.

Fig.7 Galerii de drenaj şi vizitare:1 - rigolă; 2 - beton de umplutură.

Galeriile se prevăd în regiunea amonte a barajului, la o distanţă de aproximativ 5 ... 6 m de parament, iar în elevaţie se eşalonează la 20 ... 30 m.

Dimensiunile minime ale unei galerii obişnuite sunt de 1,20 × 2,0 m şi pot creşte până la 2,00 × 3,00 m.

Secţiunile transversale sunt foarte diferite ca formă

FORŢELE CARE ACŢIONEAZĂ ASUPRA BARAJELOR DE GREUTATE

În vederea determinării eforturilor care solicită corpul unui baraj, respectiv roca pe care este construit şi a stabilirii dimensiunilor sale, este necesar a se cunoaşte forţele care acţionează asupra lui.

Cele mai exacte metode de calcul nu pot asigura stabilitatea construcţiei dacă evaluarea solicitărilor nu este corectă.

Clasificarea solicitărilor solicitări normale - cu un caracter permanent sau cu

frecvenţă mare - presiunea hidrostatică pentru condiţii normale de

exploatare;- presiunea hidrodinamică pentru condiţii normale de

exploatare;- subpresiunea în condiţii normale de funcţionare a

sistemelor de drenaj;- presiunea aluviunilor şi a depunerilor din lac;- greutatea proprie, a suprastructurilor şi a echipamentului;- precomprimarea barajului şi a unei părţi din roca de

fundaţie;- variaţiile de temperatură ale mediilor exterioare.

solicitări accidentale - cu o frecvenţă mică şi foarte mică şi cu un efect relativ redus;

- presiunea valurilor;- presiunea statică şi dinamică a

gheţii;- presiunea vântului.

solicitări extraordinare - cu o frecvenţă foarte mică, dar cu un efect important.

- presiunea hidrostatică în cazul viiturilor catastrofale;

- presiunea hidrodinamică în condiţiile exploatării excepţionale;

- subpresiunea în condiţiile nefuncţionării sistemului de drenaj;

- acţiuni seismice.

Greutatea proprie

Greutatea proprie este una din forţele importante care solicită un baraj masiv.

Este cunoscut că mărimea greutăţii proprii este influenţată cu deosebire de:

greutatea specifică a agregatelor greutatea specifica a cimentului, dozajul de ciment, raportul apă/ciment, cantitatea de agregate care revin unui

metru cub, faptul dacă betonul este uscat sau

saturat cu apă etc.

Presiunea hidrostatică Presiunea statică a apei se determină

prin metodele cunoscute din hidraulică. Ştiind că presiunile unitare variază liniar cu adâncimea sub nivelul apei şi că ele acţionează normal pe suprafeţe, rezultă(Fig.8)

componenta orizontală amonte:

;21 2

0 HP

aval: ;21 2

0 hP

- componenta verticală amonte: ;

21 2

1HPv

- aval: ;21 2hPv

- în care greutatea specifică a apei se ia în mod obişnuit γ = 1 t/m3.- λ = B/H între lăţimea la bază B şi înălţimea barajului H are valori cuprinse între 0,75 şi 0,85.

Fig.8 Solicitări din presiunea hidrostatică:a - presiunea pe paramente; b - presiunea la piciorul amonte; 1 - linia teoretică; 2 - linia reală

Presiunea hidrodinamică apare la curgerea apelor peste profilul

deversant al barajului. în momentul deversării se admite presiunea

hidrostatică trapezoidală, acţionând de la creasta deversorului la talpa de fundaţie.

în realitate, datorită vitezei de ajungere v (fig. 9), se produce o coborâre hv a nivelului în lac în zona deversorului, hv = v2/2g, faţă de nivelul din zona nedeversantă, marcat de linia 1 – 8.

(Fig.9) Presiunea hidrodinamică în cazul unui profil deversant

calculul presiunii asupra barajului, incluzând şi presiunea dinamică dată de viteza de ajungere, se consideră diagrama 3 – 7 – 5 – 2, corespunzătoare liniei energetice .

dacă s-ar ţine seama riguros de repartiţia presiunii în momentul deversării, diagrama de presiune ar trebui considerată 5 – 4 – 3 – 2, care însă diferă neesenţial faţă de cea de calcul

Expresia analitică este:

.21 2

82

0 hhHP v