Дренажная призма (дренажный банкет).
Выполняется на русловых участках плотины из каменной наброски при наличии на месте строительства достаточного количества камня. Этот вид дренажного устройства нашел широкое применение в грунтовых плотинах благодаря простоте конструкции; работе при любых переменных УВ в НБ; дренированию как тела плотины, так и части основания; использованию как перемычки при пропуске строительного расхода. Кроме основного своего назначения он является упором низового откоса плотины. Недостаток – относительно большой объем камня. С внутренней стороны дренажного банкета, примыкающей к телу плотины, и в основании его укладывается обратный фильтр из слоев песка, гравия или щебня. В плотинах из суглинистых грунтов обратный фильтр можно устраивать из одного слоя гравия или щебня. Общая толщина обратного фильтра из одного или двух слоев принимается 0,2…0,4 м. Верх дренажного банкета должен возвышаться над максимальным уровнем воды в нижнем бьефе на 0,5…1 м. Коэффициент внутреннего откоса дренажной призмы принимается 1 – 1,5, наружного – 1,5-2. На заложение внутреннего откоса также влияет расчетное положение депрессионной кривой, которая должна проходить на расстоянии не ближе максимальной глубины промерзания от низового откоса плотины. Ширина банкета поверху принимается по условиям производства работ, но не менее 1 м. Дренажный банкет можно устраивать без бермы. Тогда наружный откос дренажного банкета располагается заподлицо с низовым откосом плотины.
Наслонный дренаж.
Выполняется на участках плотины, перекрывающих затопленную пойму. Для его устройства требуется гораздо меньшее количество камня. Наслонный дренаж не понижает кривую депрессии, а только предохраняет низовой откос в месте выхода фильтрационного потока от возможных фильтрационных деформаций и представляет собой обратный фильтр, уложенный по низовому откосу. Превышение гребня наслонного дренажа над максимальным уровнем нижнего бьефа принимается как и для дренажного банкета, учитывая при этом высоту выклинивания фильтрационного потока на низовой откос и глубину промерзания.
Плоский горизонтальный дренаж.
Применим при отсутствии воды в нижнем бьефе. Выполняют из гравия или щебня с песком в виде постели, в которой грунты уложены по типу обратного фильтра, как со стороны основания плотины, так и ее тела. Толщина плоского дренажа бывает в среднем 0,5 м, ширина принимается 1/4…1/3 ширины плотины по низу. При кратковременном повышении уровня воды в приемной части дренажа предусматривают наклонный или вертикальный участок, соединенный с горизонтальным дренажем. Достоинство плоского горизонтального дренажа – простота выполнения, механизация укладки, хорошее дренирование основания.
Ленточный дренаж.
Является разновидностью плоского дренажа. Здесь вместо сплошной постели выполняют узкую ленту (приемная часть), а нормально к ней делают отводящую часть, также в виде узкой ленты.
Трубчатый горизонтальный дренаж.
Применяют обычно на тех участках плотины, где воды в нижнем бьефе нет или она появляется на короткое время (пойменные участки плотины). Приемную часть дренажа выполняют из перфорированных труб или труб с незаделанными стыками (гончарных, бетонных или асбестоцементных). Трубы укладывают параллельно низовому откосу, следуя за ее изгибами на расстоянии от его подошвы не больше 1/4…1/3 ширины плотины по основанию и не меньше глубины промерзания. При этом должен быть обеспечен односторонний уклон. Диаметр труб определяют расчетом исходя из условия обеспечения безнапорного движения воды в трубах, но не меньше 0,2 м. По периметру приемной части трубы укладывают обратные фильтры. Общая толщина слоев составляет 0,4 – 0,6 м. Из приемной части дренажа вода отводится неперфорированными трубами в кювет в нижнем бьефе. Кювет устраивают параллельно подошве плотины.
Комбинированный дренаж.
Может быть в виде дренажной призмы и наслонного дренажа, в виде плоского горизонтального дренажа в сочетании с наслонным дренажем и др.
Дренаж в виде дренажной призмы и наслонного дренажа устраивают, если максимальный уровень воды в нижнем бьефе поднимается выше верха дренажной призмы. В этом случае верх наслонного дренажа располагается выше максимального уровня воды на 0,5 – 1м. Комбинированный плоский горизонтальный дренаж в сочетании с наслонным дренажем устраивают при недостаточном количестве камня на месте строительстве.
Обратные фильтры дренажей
Обратные фильтры располагают на контакте дренажа (или пригрузки) и дренируемого тела плотины, ядра, экрана или основания плотины. Их допускается не устраивать при контакте дренажа с телом плотины, если оно сложено гравелистыми песками, гравийными грунтами и др. Отказ от устройства обратных фильтров должен быть обоснован.
Для обратного фильтра используют имеющиеся карьерные грунты или искусственные материалы. Их подбирают из условия обеспечения фильтрационной прочности сопрягающих грунтов в месте контакта. Если естественный карьерный грунт оказывается непригодным, то проводят его обогащение или отсев мелких фракций.
Число слоев обратного фильтра и их состав необходимо определять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.