Для защиты от паводков, изменения русла рек или формирования искусственных водоемов в Украине используются дамбы и плотины. Чтобы их построить, недостаточно просто насыпать грунт в нужном месте. Процесс возведения дамбы гораздо более сложный, ведь при наличии даже незначительных на первый взгляд ошибок готовое сооружение может быстро разрушиться под давлением воды.
Поэтому строительство плотин и дамб обычно доверяют профессионалам, имеющим узкую специализацию. Это гарантирует беспроблемную эксплуатацию получившейся дамбы или плотины на протяжении ближайших десятилетий без значительных вложений в проведение ремонтных или восстановительных работ.
Для чего может использоваться дамба и плотина
Чаще всего данные сооружения строятся с целью:
- Внесения изменений в рельеф небольших искусственных и природных прудов, что позволяет их облагородить и начать использовать для разведения рыбы или забора воды для технических нужд.
- Создания защитного барьера, способного предотвратить повреждение имущества такими видами стихийных бедствий, как паводки, наводнения, цунами, сильные приливы.
- Получения природной энергии воды для возведения электростанций или других комплексов, способных использовать силу течения на благо человека.
- Создания водохранилищ, контроля потока воды и управления течением на протяжении всего года посредством регулировочных шлюзов, что помогает избежать резкого паводка с риском разрушения объектов инфраструктуры.
- Изготовления в существующих акваториях водоемов отдельных резервуаров или цистерн, которые могут использоваться для промышленного разведения рыбы.
Какими бывают плотины и дамбы
Существует несколько параметров, согласно которым дамбы и плотины отличаются друг от друга. Они согласовываются с заказчиком до начала работ, поскольку от них напрямую зависит конструкция будущего сооружения.
Так, напорные дамбы предназначаются для выдерживания значительного силового воздействия в момент резкого разлива воды или наводнений. Безнапорные же призваны просто менять направление речного русла и неспособны справиться с существенным давлением воды.
В зависимости от того, где именно будет находиться дамба, она считается контурной либо разделительной. Контурная насыпь возводится на берегах водоема, защищая его от разлива. Разделительная же призвана изменять ландшафт или и вовсе преграждать путь воде с целью получения ее энергии. Поэтому разделительные насыпи являются основой для создания плотин.
Наконец, сооружения делятся на постоянные и временные. Последние могут пригодиться, если ожидается какое-то стихийное бедствие, и при этом есть время на подготовку. Также они возводятся для выращивания рыбы в естественных условиях на протяжении 1-2 сезонов, после чего полностью демонтируются.
Структура дамбы
Существует две разновидности дамб, у каждой из которых различное строение. Первая предполагает наличие разных по характеристикам материалов, из которых складывается:
- каменная посыпка;
- тело дамбы;
- ядро насыпи;
- основа.
Такие дамбы обладают высоким уровнем прочности и способны выдерживать колоссальные нагрузки, создаваемые толщей воды. Если же в этом нет необходимости, можно использовать второй тип дамб, создаваемый только из грунта, обладающего достаточным уровнем водонепроницаемости. Обычно это характерно для контурных сооружений.
При необходимости создать на дамбе дорогу для проезда транспорта добавляются еще несколько элементов, таких как бетонное основание и покрытие. Чтобы дорога могла выполнять свои функции в любой ситуации, постройка дамбы осуществляется с запасом по высоте, чтобы даже при максимальном разливе ее поверхность оставалась выше уровня водоема.
Требования, предъявляемые к дамбам и плотинам
Все компании, осуществляющие профессиональное возведение дамб в соответствии с действующими стандартами, придерживаются следующих требований:
- Во время прохождения процесса осадки на дамбе не должны появляться любые дефекты, которые могли бы поспособствовать ее разрушению.
- Осадка грунта не должна привести к значительному уменьшению высоты дамбы, вследствие чего вода могла бы начать переливаться через ее гребень.
- Откосы насыпи должны выдерживать воздействие воды и атмосферных осадков. Если грунт с них смывается, значит, они недостаточно укреплены, что может привести к скорому разрушению сооружения.
- В процессе засыпки материалов слои подлежат обязательному уплотнению. Это позволит избежать пустот, которые могут негативно сказаться на прочности насыпи.
- Как для внутренней части дамбы, так и для ее откосов и поверхности допустимо использование исключительно водонепроницаемых грунтов. Это важно, поскольку внутри конструкции не должна находиться вода, способная подмыть ее и запустить процесс разрушения.
Основные этапы строительства дамбы или плотины
Весь процесс строительства дамбы или плотины можно описать в виде нескольких ключевых этапов, между которыми могут выполняться дополнительные работы, призванные повысить прочность:
- Снятие с поверхности плодородного слоя почвы. Он должен быть вывезен в место, где будет использоваться по прямому назначению. Оставление его в подножии насыпи может привести к прорастанию растений, способных корневой системой разрушить конструкцию.
- Подготовка площадки посредством выравнивания грунта, утрамбовка первого глиняного слоя и создания ядра будущей насыпи.
- Установка стенок при помощи шпунтов, создающих достаточно прочные соединения и способствующие приданию дополнительной прочности.
- Засыпка грунта с последовательным утрамбовыванием каждого нового слоя до максимальной плотности.
В случае, когда в дамбе необходимо отверстие для труб или шлюзов, оно проделывается только после полного изготовления насыпи. Если попытаться поменять порядок действий, есть риск столкнуться с проблемами при утрамбовывании грунта, что негативно скажется на прочности всего сооружения.
Если было принято решение усилить конструкцию при помощи камней, они должны быть добавлены непосредственно на глиняный слой в самом центре. После этого выполняется их засыпка грунтом таким образом, чтобы не оставалось полостей или пор. Возможно укрепление каменной части при помощи бетонного раствора, способного надежно заполнить все пустоты.