построенных за границей сотни лет тому назад из однородного материала-лёсса,

Фиг. 4.

слулсит 3. п. водохранилища Куммом (Cum-mum) в Индии. Поперечный профиль с размерами указан на фиг. 4. Из современных 3. п. того же типа следует указать па плотину Табо (Tabeaud) в Калифорнии. Основание плотины-шиферная коренная порода. Внешний откос до середины защищен водо-ненроницаемым глинисто-гравелистым грунтом и каменной отсыпкой (фиг. 5).

3. п. с ядром из водонепроницаемого грунта (английский способ), возведенным из чистой мятой глины. Ядро хорошо трамбуется в виде стенки с крутыми откосами (6 :1). Средняя толщина ядра не менее jJi, где h-высота плотины. Гребень

каменное ядро из бутовой кладки, к-рое не только предупреждает просачивание, но и работает как подпорная стенка. Размеры и детали даны на фиг. 7.

Как на пример 3. п. с каменной наброской можно указать на плотину Шисротрид в Германии (фиг. 8, где а-песчаная земля с 15 % глины, ff-глина, в-камень, г-гранитная скала). Ядро возведено из песчаной земли, насыпанной слоями в 0,20 ж и уплотненной катками. Спереди ядра сделана присыпка из песчаной земли (85%

Фиг. 5.

ядра возводится выше наивысшего горизонта воды водохранилища. Иногда в ядро плотины, в целях предотвращения поврелсде-ний животными, прибавляют золы. Типовой конструкцией этого рода 3. п. слулшт плотина Ашти (Ashti) в округе Шо-лапур в Британской Индии. Ядро плотины состоит из водонепроницаемой черной земли, тщательно уплотненной. Замше состоит из земляного бетона, уложенного слоями в 10 сж; размеры и детали профиля видны из фиг. 6. 3. п. с защитной стенкой, или диафрагмой, наиболее распространены в Америке, Индии и Европе; они устрагшаются в

а-Белая почв Скалистая почва

vS-Ьурая

сс-Красмая -(. murumj

Фиг. 6.

том случае, если основание плотины на значительную глубину имеет водоненроница-емый грунт. Глиняный замок и ядро, как менее надежные, заменяются в таких 3. п. стенкой из каменной кладки на растворе, бетонной, железобетонной и т. п.

Типовым примером применения д и а -фрагмывЗ.п. является плотина в долине Кротон. В центре тела плотины имеется

твердая скалистая порода Фпг. 7.

песка и 15% глины) с применением гидравлич. раствора в виде порошка или молока в количестве до 20 л на 1м насышг. Земля насыпалась слояш! в 0,10 ж с доведением С.ЧОЯ утрамбовкой до толщины в 0,05 ж.

Намьшные плотины (плотины гидравлич. наполнения), получившие весьма большое распространение в Америке, м. б. отнесены к типу чистых 3. п. или плотин с центральным земельным ядром; постройка их, однако, в отличие от описанных выше, идет гидрав.тич. путем, при к-ром вода служит не только Д.ЧЯ добывания грунта для 3. п., но и для его транспорта. Намывные 3. п. широко применяются в горных районах с избытком воды, расположенной на значительной высоте над дном до.чины. Пример намывной 3. п. представляет плотина Necaxa, построенная в 1909 году в Мексике (фиг. 9).

Предвар и-тельные изыскания для устройства 3. п. состоят в отыскании наиболее удобного места. Как-общее правило, 3. п. устраиваются в суженном месте балки или долины, нилсе расширенной части И.ЧИ нилсе слияния нескольких балок, между высокими незатопляемыми берегами, при п.чотном непроницаемом грунте. Затем но форму;шм стока выясняют максимальное количество воды, которая может бьггь задержана п.чотиной, и определяют тип Земляной п.чотины.

Исследования в преде.чах водохранилища состоят гл. обр. в выяснении степени непроницаемости водохрани.чища и его емкости. Обнаруженные водоносные горизонты должны имть двилсение к водохранилищу, а не наоборот, и опреде.чяются при помощи буровых сквалсин или шурфов и нивелировки и съемки. Изыскания в пределах 3. п. состоят г.ч. обр. в выяснении степени прочности и проницаемости грунта, на к-ром д. б. основана

плотина, а также плотности того пласта или грунта, в который д. б. врезан замок. Разведочное бурение или шурфование производится по всему сечению до предполагаемого подпертого горизонта. Буровые скважины за1сладываются по оси плотины, на расстоянии друг от друга примерно в 4-8 м, а таклсе вдоль тальвега. Скважины связываются нивелировкой, имеющей один общий репер с нивелировкой водохранилища.

Производство работ. При устройстве 3. п. тело плотины, а особенно замок

д-допускаемая нагрузка грунта в кг/м, а естественного откоса,

, 1 - sin <р ,

к = (9?-угол

Шина Скала Фиг. 9.

Бетон Глина

п ядро, насыпаются некомковатым материалом тонкими горизонтальными слоями толщиной 0,1-0,2 м и плотно утрамбовываются. Поэтому устройство плотин конной возкой более всего способствует возведению наиболее плотного земляного тела. В практике заграничного строительства при насыпке плотины употребляют круглые катки весом в 4-5 т Д.ТЯ раздавливания комьев,применяютувлалс-нение и поливку слоев лсидким гидравлич. раствором или посыпку сухим порошком гидравлич. извести или пемента. Утрамбовку пли укатку ведут рубчатыми катками весом 6-10 т (см. Катки). При устройстве плотин, а особенно замка и ядра, полезно рыхлые слои увлажнять. Небольшая прибавка извести или цемента способствует более плотному соединению частиц насыпи, а потому и рекомендуется англ. и франц. строителями. Земляные работы по насыпке 3. п. производятся гл. обр. в летнее время. Осенью, после осадки 3. п., производится окончательная доделка (выравнивание откосов, одерновка ИТ. п.). При возведении 3. п. следует предусмотреть осадку; поэтому насыпи следует возводить выше проектной высоты на 10-15%, с таким расчетом, чтобы после осадки гребень 3. п. по оси представлял собою горизонтальную плоскость.

Для лучшего соединения тела плотины с основанием дерн под основанием плотины снимают и основание штыкуют на один штык лопаты (25-30 см) или вспахивают плугом, а затем уже засыпают горизонтальными слоями земли до проектного профиля. Штыковку основания иногда заменяют разработкой основания по продольному профилю невысокими уступами (0,2-0,3 ж) с наклоннылш гранями (откосы 1 : Vj мелоду ступенями. Если высота плотины более 8 ж и грунт довольно счаб, то, во избежание выпучивания его в стороны от веса плотины, верхний слой грунта долл-ген быть снят на глубину у, определяемую по ф-ле Ранкина (в м):

где Я-высота плотины, А-вес 1 м грунта под основанием плотины (т. е. в выемке).

1 + sin <р

принимаемый для естественно влажной земли равным 44°, для сухой рассыпчатой-равным 36° и для земли, насыщенной водой,-23°). Имеющиеся но основанию пни д. б. выкорчеваны, кустарник вырублен, а камни удалены. Дерн, снятый с поверхности основания, складывают ниже 3. п. и в случае необходимости употребляют для укрепления откосов. Котлован для замка роют после снятия с основания дерна. Грунт котлована, если он непригоден для насыпи тела плотины, отвозяс в сторону, если же он пригоден, то складывают в стороне от основания и в соответствующее время употребляют Д.ТЯ насыпки плотины. Вырытый котлован заполняют чистой глиной в исключительных слу-заменена жирным суглин-

из резерва; лишь чаях глина м. б.

ком. Забивку замка ведут слоями не более 10 см толщины. Если земля сухая, производят поливку, беря -воды из ра1счета ок. 30 л на 1 м поверхпости трамбуемого стоя.

В целях предохранения откосов от повреждения применяют укрепление их дерном, древесными посадками и засевом травами или укрепляют откосы фашинами, хворостом, деревом, камнем, бетоном и железобетоном.

Поврелсдения 3. п. К числу главнейших повреждений новых или отремонтированных З.п. относятся: осадка их, оползание откосов и просачивание воды. Осадрса 3. п. влечет за собой опускание гребня и появление трещин в теле плотины. Наиболее опасными являются трещины в местах соединения с берегами. Трещины перед наступлением осенних заморозков раскапывают до основания и заделывают замками, длиною 1,5- 2 мя шир. 0,7 м; ниже трещин замок углуб-.ляют на 25 см. Замки делают из грунта, одинакового с тем, в котором появились трещины. При опускании гребня делают подсыпку. Сползание откосов, обычно задних, обусловливается действием просачивающейся воды. Небольпше оползания, при незначительном подпоре, останавливают устройством дополнительного замка или подсьшкой земляных отсыпей в виде контрфорсов. Значительные оползания предотвращают устройством дренажа с подсьшкой отхюса плотины и устройством дополнительных замков. Просачивание воды через 3. п. представляет угрозу сооружению в том случае, если просашша-ющейся водой вымываются частицы грунта. Для устранения просачивания и связанного с этим оползания откоса устраивают вдоль плотины канаву и отводят из нее воду по дну оврага или же увеличивают толщину тела 3. п. Повреждения 3. п. морозами имеют место в случае, если, вследствие ранних морозов, неосевшая плотина сверху замерзает, а внизу грунт продоллсает оседать, почему мелсду замерзшим слоем и незамерзшим образуются пустоты (полости). Полости могут запо.л-няться водой и вести к дальнейшему разру-

шению плотины. Для предотвращения появления пустот следует плотину предохранить каким-либо нетеплопроводным материалом (соломой, навозом, снегом и т. п.). Чаще всего поврелсдения З.п. происходят во время прохода полых вод; чтобы избежать поврелодений, перед наступлением паводка расчищают водоспуски, водосливы и отводные каналы, открывают щиты и, организуя наблюдение во время ледохода, предупреждают повреждение льдом стенок водоспускных сооружений.

Лит.: Анисимов Н. И., Плотины, ч. 1- Водоудержательные плотины, 2 изд., М., 1928, ч. 2- Водоподъемные плотины, М., 1924; Попов К. В., Земляные плотины и их водопропускные сооружения, М.-Л., 1928; Ы е ё л о в Д. Д., Устройство плотин, т. 1-3, СПБ, 1884; Бассель Б., Земляные плотины, П., 1917; W е g m а п п Е., The Design а. Construction of Dams, N. Y., 1927; Parker Ph., The Control of Water, L., 1925; Z i e g 1 e r P., Der Tal-sperrenbau,3 Aufl.,B. 1-2, В., 1925-27. A. Капабугин.

ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ, искусственное перемещение земляных масс для устройства выемок и насыпей и придапие им должной устойчивости и неизменяемости. 3. р. являются основными работами при планировке земельных участков иод строительство, при осушке и орошении, при возведении зданий, при постройке лселезных, шоссейных и городских дорог, при прок.чадке подземных coopулсений, при постройке каналов н гидротехнических сооружений и т. д.

Виды грунтов и их свойства. Наиболее распространенными грунтами являются песчаные и 1линистые. Песчаный грунт, состоящий из частиц кварца размером 0,05-i-3 мм, называется песком; при размерах частиц 3-425 мм он псчучает название г р а-в и я, ири размерах 25-i-SO мм-г а л ь к и (при округ.чеиных гранях) п щ е б н я (при острых гранях). Г л и н а представляет собою каолин Al203-2Si02-2H20 с примесью извести, магнезии, со.юй.лселеза, а иногда мельчайшей кварцевой пы.;п1 и оргапич. веществ. Глина с примесью 30-70% песка и др. веществ называется суглинком. Песок с примесью до 30% глины и других веществ называется супеском. Глина или суглинок, содерлсащие от 30 до 60% углекис-.той извести, называются мергелем. При воздействии растительного и животного мира образуются растительные грунты (иочвы), состоящие из минеральной части (скелет-зерна кварца и цементирующие их соединения глинозема, извести, железа и др.) и органич. части, называемой и е р е г и ое м, или гумусом, коллоида.чьиого строения. В европ. части СССР наиболее распространенными почвами являются: па юге чернозем (материнскою породою к-рого является лёсс), содерлсащий 54-15% гумуса, а на севере-дерново-подзолистые почвы, мате-ргшскою породою к-рых являются преимущественно ледниковые валунные глины, суглинки и супески, с содержанием перегноя не более 1 - 3%. Лёсс представляет собой атмосферную пылевую почву, образовавшуюся под действием песчаных вихрей в жарком и сухом климате. Лёсс состоит из очень мелких зерен кварца размером 0,0140,05 мм (ок. 60%), извести в виде остатков растений и моллюсков (10-20%), рассеянных листочков слюды, глины (5-10%) и иногда окиси железа (5-8%). Торф пред-

ставляет собою рыхлый грунт, образовавшийся в резу.чьтате разложения растений в стоячей воде. Каменистые (ска.чь-ные) грунты представляют собою меловые породы, сланцы, известняки, песчаники, мрамор, гранит, кварц и т. п.

Масса грунта, ограниченная откосом,удерживается в равновесии трением и сцеплением ее частиц. Трение про-порциона.г[ьно нормальному давлению на поверхность ско.чьжения и не зависит от размеров поверхности. Сцепление, наоборот, пропорционально площади поверхности скольжения и не зависит от давления. Грунт, в данном состоянии не обладающий сцеплением, удерживается в равновесии при угле, меньшем угла естественного откоса (для песка, чернозема, суглинка и г.чины угол естественного откоса (р S 35°, ctg <р = 1,5; для гравия, гальки, щебня ср s 40, ctg 9? s 1,25; Д.ЧЯ каменистых грунтов угол естественного откоса еще больше). Наличие сцепления увеличивает угол, под которым откос грунта удерживается в равновесии. Этот угол возрастает с уменьшением высоты откоса. При достаточно малой высоте грунт, обладающий сцеп.лением, может дерлсаться в вертикальном откосе. Если }ц-высота, при которой откос дерлсится вертикально, то высота hi, при к-рой откос будет устойчивым под углом а к горизонту, молсет быть определена из ф-лы:

J h sin а cos <р

2 tg 45

(450+ l.p)

sin 2 ( -

Вообще говоря, зем.чяные массы .четче всего отделяются одна от другой по кривой поверхности; практически для простоты работы откосы обыкновенно делают плоскими. При значительной высоте откосов, для экономии в количестве 3. р., откосы делают разной крутизны на разных высотах, так что в сечении вертигсальною плоскостью откос имеет вид ломаной прямой.

Ве.чичина сцеп.чения зависит не только от рода грунта, но и от ряда других причин, в числе к-рых важное место занимает влажность; так, напр., чистый песок во влажном состоянии молсет де15жаться в вертикальном откосе, сухой же песок рассыпается. Многие сорта глины, наоборот, в сухом впде хорошо держатся в вертика.чьном откосе, тогда как в присутствии влаги они расплрлваются. Все грунты имеют ббльшую или меньшую скважность и в связи с этим различные вла-гоемкость и водопроницаемость. С уве.чиче-нием влажности сцепление грунта обычно сначала немного возрастает, а затем резко падает. Увеличение влажности нонилсает также коэффициент трения грунта по грунту. Поэтому Д.ЧЯ устойчивости земляных сооружений, помимо достаточных откосов, необходим и надлежащий отвод воды.

Каждый естественно залегающий грунт ид1еет определенную плотность, но при разработке и перемещении в насыпь разрых-.чяется и занимает в насыпи бо.чьший объем, чем он имел в естественном залегаьши. Затем с течением времени происходит осадка насыпи, и степень разрыхления уменьшается. Однако, в большинстве случаев окончательная плотность грунта в насыпи не достигает