5 priedas

1. Gruntinių medžiagų užtvankos su plieninėmis diafragmomis gali būti statomos:

1.1. vietovėse su labai drėgnu klimatu;

1.2. kai arti statybvietės nėra tinkamo grunto branduoliui, ekranui ir atvirkštiniams filtrams;

1.3. visais kitais atvejais, kai šios užtvankos yra techniškai ir ekonomiškai pranašesnės.

2. Užtvankų su plieninėmis diafragmomis masyvas gali būti supiltas iš smėlio, žvyro, gargždo, skaldos, akmenų ir jų mišinių.

3. Plieninės diafragmos gali būti naudojamos statant CC1–CC4 pasekmių klasių užtvankas.

4. Plieninė diafragma numatoma vertikali ties užtvankos masyvo keteros centru arba ties keteros aukštutine briauna.

5. Plieninę diafragmą su užtvankos pagrindu ir slėnio šlaitais reikia susieti atrama-betoniniu dantimi, plokšte arba cementine galerija. Tarp atramos ir diafragmos apatinės dalies turi būti numatyta arba perimetrinė siūlė iš bituminių ar kitokių hidroizoliacinių medžiagų, arba kitokia konstrukcija, kuri garantuotų:

5.1. diafragmos apačios poslinkį atramos paviršiumi veikiant horizontaliosioms apkrovoms;

5.2. siūlės nelaidumą vandeniui.

6. Plieninę diafragmą su betoniniais statiniais, esančiais bendrame slėginiame fronte (vandens pralaidomis, vandens ėmyklomis ir pan.), reikia susieti diafragmos kraštus įleidžiant į betoną, bet netoliese diafragmoje turi būti įrengta deformacinė siūlė-kompensatorius, garantuojantis diafragmos poslinkį (be įtempimo) veikiant horizontalioms apkrovoms, ir taip pat sandarumą.

7. Plieninę diafragmą reikia įrengti iš nelegiruotų anglinių plienų su 300–400 MPa stiprumo riba, 20–30% santykiniu pailgėjimu ir korozijos greičiu mm/met.

Pastaba. Korozijai slopinti panaudojamas diafragmos bitumavimas, katodinė apsauga ir kitos priemonės.

8. Plieninėje diafragmoje reikia numatyti vertikalias ir horizontalias deformacines siūles. Jų vietas reikia pagrįsti atitinkamais skaičiavimais.

9. Vertikaliųjų diafragmos siūlių kiekis ir vietos nustatomos pagal jos plieninių horizontaliųjų poslinkių dėl hidrostatinio slėgio epiūrą, atsižvelgiant į galimas vietines užtvankos masyvo deformacijas, užtvankos pado reljefą ir pagrindo geologinę sandarą. Diafragmos vertikaliosios siūlės būtinos ten, kur staiga kinta pado reljefas bei pagrindo grunto savybės, taip pat sąsajose su betoniniais statiniais (žr. šio priedo 6 p.).

10. Horizontaliųjų plieninės diafragmos siūlių kiekis ir vietos nustatomos atsparumo gniuždymui skaičiavimais. Gniuždymas pasireiškia:

10.1. dėl diafragmos savojo svorio ir

10.2. dėl trinties, kuri susidaro tarp diafragmos ir užtvankos masyvo grunto jiems slūgstant.

11. Gniuždymo diafragmoje įtempis σ vertinamas pagal sąlygą

; (1)

čia:

G – diafragmos svorio jėga, kN;

F – grunto trinties į diafragmą jėga, kN;

A – diafragmos horizontalaus skersinio pjūvio plotas, m2;

– skaičiuotinis plieno gniuždymo stipris pagal takumo ribą, kPa;

– patikimumo koeficientas.

Pastaba. Skaičiuojami būdingi užtvankos skersiniai pjūviai (žr. šio priedo 9 p.), imant juose 1,0 m pločio diafragmos atkarpą ir skirtingus diafragmos gylius z, m matuojamus nuo užtvankos keteros. Tada

(2) [formulė šaltinio tekste pateikta paveikslėliu – žr. e-tar.lt]

, (3)

; (4)

čia:

g – gravitacinis pagreitis, g=9,81 m2/s;

– diafragmos plieno tankis, t/m3;

– diafragmos storis, m;

– atitinkamai vandens aukštutinės užtvankos masyvo prizmės (prieš diafragmą), grunto žemutinės užtvankos masyvo prizmės (už diafragmos) grunto tankiai, t/m3;

– atitinkami užtvankos masyvo grunto prizmių šoninio slėgio koeficientai;

f – grunto ir plieno trinties koeficientas (žr. 1 pav.). Jo reikšmes reikalinga patikslinti specialiais tyrimais.

Skaičiuoti reikia pakartotiniais bandymais, pradedant nuo diafragmos viršutinės dalies ir mažiausio diafragmos storio 5 mm. Spėjant parinkus diafragmos siūlės gylį , pagal (2)-(4) formules apskaičiuojamos vertės ir žiūrima, ar tenkinama (1) sąlyga. Jei ji netenkinama, parenkama kita diafragmos siūlės gylio reikšmė ir taip skaičiuojama toliau.

Antros ir tolesnių, jei reikia, horizontaliųjų diafragmos siūlių gyliai skaičiuojami tais pačiais principais, atsižvelgiant į skirtingus diafragmos storius ir į tai, kad šiuo atveju skaičiuotinė trinties jėgos reikšmė

. (5)

Pastabos:

1. Diafragmos atraminiame fragmente jo įlinkio zonoje, atitinkančioje santykį 3 / (k / 4EI)0,25, (1) sąlygoje dar reikia įvertinti atraminį momentą bei atramos ir pagrindo trinties jėgą (santykio išraiškoje k – guolio koeficientas, EI – diafragmos stabdumo rodiklis).

2. Preliminariai projektuojant diafragmos horizontaliųjų siūlių padėtis galima panaudoti 2 pav. grafikus.

1 pav. Plieno ir grunto trinties koeficiento priklausomybė nuo jų dalelių skersmens d ir drėgnio w: 1 – w=2–7%, 2 – w=100%; 3 – kai diafragma bitumuota

2 pav. Atstumo Z tarp diafragmos horizontaliųjų siūlių priklausomybė nuo diafragmos storio trinties koeficiento f ir diafragmos aukščio H

12. Specialios hermetiškos horizontaliosios diafragmų siūlės įrengiamos ties vertikaliųjų siūlių kontaktu su diafragmos atrama. Jų konstrukcinė schema pateikta 3 paveiksle.

13. Diafragmos horizontaliųjų poslinkių ir įlinkių reikšmės apskaičiuojamos kaip baigtinio standumo sijai ant tampraus paslankaus pagrindo, kuriuo laikoma gruntinės užtvankos masyvo žemutinė prizmė. Jos paslankumas įvertinamas guolio koeficientu k, priklausančiu nuo užtvankos nagrinėjamo horizontalaus pjūvio aukščio.

14. Diafragmos atramos poslinkis Xo skaičiavimų schemoje imituojamas reaktyvine trinties jėga To ir momentu Mo, kurie priklauso nuo diafragmos aukščio H, jos apkrovos P(x), įtempių ir poslinkių Xi pobūdžio (žr. 4 pav.).

3 pav. Deformacinė siūlė diafragmos atraminiame elemente:

1 – diafragma, sujungta su betoniniu dantimi; 2 – deformacinės siūlės sandarinimas;

3 – diafragmos atraminis elementas; 4 – bituminių kilimų danga; 5 – betoninis dantis

4 pav. Diafragmos skaičiavimų schema

15. Užtvankos su plienine diafragma įtempimą ir deformacijų būklę reikia apskaičiuoti baigtinių elementų metodu kaip tamprų arba tampriai plastišką uždavinį, atsižvelgiant į užtvankos statybos ir didžiojo tvenkinio papildymo vandeniu etapus.

16. Skaičiuojant užtvanką su atramoje pasislenkančia diafragma, reikalinga įvertinti užtvankos masyvo šoninių prizmių paslydimą pagrindu greta diafragmos.

17. Plona plieninė diafragma praktiškai visą aktyviąją horizontaliąją apkrovą iš aukštutinio bjefo pusės perduoda užtvankos masyvo žemutinei prizmei, todėl užtvankos statinis pastovumas nustatomas pagal žemutinės prizmės pastovumą nustūmimui pagrindo paviršiumi.

18. Galutiniai diafragmos storiai, deformacinių siūlių išdėstymas nustatomi pagal užtvankos masyvo profilio ir požeminio kontūro projektinius sprendinius, statinių, dinaminių bei geofiltracijos skaičiavimų duomenis.