Бетон бөгеттердің топырақ бөгеттерімен салыстырғандағы артықшылықтары мен кемшіліктері
Бөгеттер су ресурстарын басқару үшін маңызды инфрақұрылым болып табылады. Олардың функциялары суару суымен және шикі сумен қамтамасыз етуден, гидроэлектр энергиясын өндіруден, су тасқынын бақылаудан және демалыстан тұрады. Жоспарлау және құрылыс тәжірибесінде ең көп қолданылатын екі бөгет түрі - бетон бөгеттер және топырақ бөгеттер. Екеуінің де техникалық сипаттамалары, материалға қойылатын талаптары, құрылымдық мінез-құлқы және бұзылу қаупі әртүрлі. Бұл мақалада бетон бөгеттердің топырақ бөгеттерге қарағанда артықшылықтары мен кемшіліктері талқыланады, оқырмандарға қай түрдің «жақсырақ» екендігі туралы қорытынды жасамас бұрын жан-жақты шолу жасалады.
Бетон және топырақ бөгеттеріне шолу
Бетон бөгет - бұл негізгі құрылымы бетоннан - жаппай бетоннан немесе роликті тығыздалған бетоннан (RCC) жасалған бөгет. Бетон бөгеттер әдетте су қысымына өз салмағы арқылы (гравитациялық бөгеттер) немесе күшті жартас тіректеріне (аркалы бөгеттер) беретін қисық пішін арқылы қарсы тұрады.
Сонымен қатар, топырақ бөгеті - топырақ, құм, қиыршық тас және тас сияқты толтырғыш материалдардан жасалған, әдетте саздан немесе басқа өткізбейтін материалдан жасалған су өткізбейтін өзек құрылымы бар бөгет. Топырақ бөгетінің тұрақтылығына көлбеудің жұмсақ геометриясы және қабатты толтырғыш материалдың тығыздалуы арқылы қол жеткізіледі.
Осы тұжырымдамалық айырмашылықтарды ескере отырып, әрбір бөгет түрінің артықшылықтары мен кемшіліктеріне учаске жағдайлары, материалдың қолжетімділігі, сейсмикалық аспектілер және пайдалану мақсаттары үлкен әсер ететіні табиғи нәрсе.
Бетон бөгеттердің топырақ бөгеттерімен салыстырғандағы артықшылықтары
1. Тар аңғарлар үшін құрылымның ықшам және тиімді өлшемі
Бетон бөгеттерді топырақ бөгеттерге қарағанда салыстырмалы түрде жіңішке етіп салуға болады, себебі бетон жоғары қысым беріктігіне ие және кіші өлшемдермен гидростатикалық күштерге төтеп бере алады. Тар, тік аңғарларда бетон бөгеттер, әсіресе арка тәрізді түрлері, көбінесе таңдалады, себебі олар жер бедерін күштерді жар бетіне бағыттау үшін пайдалана алады.
Керісінше, топырақ бөгеттер жұмсақ беткейлерді қажет етеді, сондықтан үлкенірек аумақ қажет. Тар жерлерде бұл кеңістік қажеттілігі айтарлықтай шектеу болуы мүмкін.
2. Төгілу жолының сыйымдылығын біріктіру оңайырақ
Бетон бөгеттер әдетте төгілетін жолдарды бөгет корпусына біріктіруге мүмкіндік береді. Артық суды бетон бөгеттің белгілі бір бөліктерінен тиісті гидравликалық басқару арқылы, мысалы, шлюз қақпаларын, тау жоталарын немесе босату арналарын пайдалану арқылы өткізуге болады.
Топырақ бөгеттерде төгілетін су әдетте негізгі корпустан бөлек салынуы керек, себебі топырақ төсемінің үстінен ағып жатқан су материалды эрозияға ұшыратып, оның бұзылуына әкелуі мүмкін. Демек, топырақ бөгеттерге көбінесе қосымша төгілетін сулар қажет, бұл орналасуға күрделілік қосады.
3. Бөгет корпусының бетінің эрозиясына төзімдірек
Бетон жаңбыр суы немесе ағын сулардан туындаған беткі эрозияға жоғары төзімділікке ие. Бетон бөгеттеріндегі эрозия қаупі топырақ бөгеттерімен салыстырғанда салыстырмалы түрде аз, өйткені беткейлерді қорғау (жабын, шөп, қорғаныш тастар) жеткіліксіз немесе нашар күтілген жағдайда беткейлері эрозияға көбірек ұшырайды.
4. Жеңілдетілген беткі күтім және визуалды тексеру
Бетон бөгеттеріндегі жарықтар, ағып кетулер немесе жергілікті зақымдар көзбен тексеру арқылы оңай анықталады. Бетон конструкциялары, әдетте, тексеруге оңай қол жеткізуге мүмкіндік беретін «таза» геометрияға ие.
Топырақ бөгеттерде құбырлар (ішкі эрозия) немесе қауіпті ағып кету сияқты мәселелер бөгет ішінде ешқандай айқын ескерту белгілерінсіз пайда болуы мүмкін, бұл тәртіпті құралдар мен бақылауды қажет етеді.
5. Кішкентай деформациямен ұзақ қызмет ету мерзімі
Бетон бөгеттер аяқталғаннан кейін салыстырмалы түрде аз деформацияға ұшырайды. Жақсы дизайн, бетон сапасы және жарықшақтарды бақылау арқылы бетон бөгеттердің қызмет ету мерзімі өте ұзақ болуы мүмкін. Топырақ бөгеттер де ұзақ уақыт қызмет ете алатын болса да, олар айтарлықтай шөгуге ұшырайды, бұл жоталардың биіктігін, су үсті бортын және тексеру жолдары сияқты ерекшеліктерді жобалау кезінде ескеруді қажет етеді.
Бетон бөгеттердің топырақ бөгеттерімен салыстырғандағы кемшіліктері
1. Құрылыс шығындарының ықтимал жоғарылауы
Бетон бөгеттерінің негізгі кемшіліктерінің бірі - құны. Бетон үшін цемент, сапалы толтырғыштар, температураны бақылау (әсіресе жаппай бетон үшін), араластыру қондырғылары, материалдық логистика және білікті жұмыс күші қажет. Шалғай жерлерде цемент пен жабдықты тасымалдау құны айтарлықтай артуы мүмкін.
Топырақ бөгеттер көбінесе үнемдірек, себебі олар жергілікті материалдарды (қарыз алаңын) пайдалана алады, осылайша материалдарды сатып алу және тасымалдау құнын төмендетеді.
2. Мықты іргетасқа сүйену
Бетон бөгеттер іргетас жағдайларына өте сезімтал. Шоғырланған және үлкен жүктемелерге байланысты іргетастардың көтергіштігі жоғары болуы және ығысу мен көтерілуге төзімді болуы керек. Көптеген жағдайларда іргетастарды жөндеу, мысалы, цементтеу, іргетас дренажы және жарылған тау жыныстары аймақтарын нығайту қажет.
Топырақ бөгеттері жүктеменің біркелкі таралуына және жанасу қысымының төмендеуіне байланысты кейбір іргетас жағдайларына төзімдірек. Дегенмен, топырақ бөгеттері әлі де кесулер, өткізбейтін өзектер немесе топырақты жақсарту арқылы ағып кетуді бақылауды қажет етеді.
3. Жарықтар мен жылу проблемаларының қаупі
Бетон гидратация жылуын бастан кешіреді және термиялық кішірею және кеңеюмен сипатталады. Массалық бетон бөгеттерде температураны бақылау өте маңызды мәселе болып табылады; егер басқарылмаса, термиялық жарықтар пайда болып, сүзілу жолдарын тудыруы мүмкін. Біріктіруді жобалау, салқындату, құю кезеңдері және материалдың сапасы маңызды аспектілер болып табылады.
Топырақ бөгеттер бетонның термиялық жарылуына ұшырамайды, дегенмен олардың біркелкі емес шөгу немесе жер сілкінісі салдарынан, әсіресе су өткізбейтін өзекте жарылу қаупі әлі де бар.
4. Сейсмикалық әсерлер ерекше қиындық тудыруы мүмкін
Жер сілкінісі қаупі жоғары аймақтарда бетон бөгеттер жер сілкінісінің үдеуіне және гидродинамикалық қысымға төтеп беретіндей етіп жобалануы керек. Бетон бөгеттер жер сілкінісіне төтеп бере алатындай етіп жобалануы мүмкін болса да, олардың қаттылығы олардың динамикалық реакциясын әртүрлі етеді және мұқият талдауды қажет етеді.
Топырақ бөгеттер икемдірек болып келеді, бұл оларға белгілі бір жағдайларда жер сілкінісінің деформациясына «бейімделгіш» болуға мүмкіндік береді. Дегенмен, егер материал мен тығыздау сәйкес келмесе, топырақ бөгеттер белгілі бір аймақтарда сұйылтуға да бейім. Бұл сейсмикалық артықшылық абсолютті емес екенін білдіреді, бірақ топырақ бөгеттер көбінесе деформацияға төзімділігі жақсы деп саналады.
5. Іске асыру уақыты күрделірек болуы мүмкін
Бетон құю қатаң кестені, үздіксіз сапаны бақылауды қажет етеді және көбінесе ауа райы мен қатаю талаптарына байланысты болады. Кәдімгі бетон бөгеттерін құю және жылуды бақылау кезеңдеріне байланысты салу ұзақ уақыт алуы мүмкін.
Топырақ бөгеттерді қабатты бөгет әдісін қолдана отырып, материал мол және ауыр жабдықтар қолжетімді болған жағдайда тез салуға болады, дегенмен бұл ауа райына байланысты (әсіресе тығыздалуға кедергі келтіруі мүмкін жаңбыр).
Бетон бөгеттерден жиі асып түсетін топырақ бөгеттерінің артықшылықтары
Салыстыруды теңестіру үшін топырақ бөгеттерінің жиі таңдалуының кейбір себептерін атап өту маңызды:
1. Жергілікті материалдарды пайдаланатындықтан, көптеген жерлерде үнемдірек.
2. Үлкен бетон қондырғыларынсыз қарапайым ауыр жабдықтармен салу оңайырақ.
3. Су үсті бортының дизайны мен көлбеу тұрақтылығы жеткілікті болған жағдайда деформация мен шөгуге икемдірек.
4. Толтыру көлемі үлкен мәселе емес кең аңғарларға жарамды.
Дегенмен, топырақ бөгеттер ағып кетуді бақылауға, эрозиядан қорғауға және төгілу жолдарын пайдалануға байыпты назар аударуды қажет етеді, себебі судың асып кетуі (бөгет корпусының үстінен асып кетуі) бөгет түрі үшін бұзылудың ең қауіпті себептерінің бірі болып табылады.
Қорытынды
Бетон бөгеттердің негізгі артықшылықтары: ықшам пішін, төгілетін суды оңай біріктіру, беткі эрозияға төзімділік, минималды деформация және ұзақ қызмет ету мерзімі. Дегенмен, бетон бөгеттердің де айтарлықтай кемшіліктері бар: олар қымбатырақ болуы мүмкін, берік іргетастарды қажет етеді, термиялық жарықтар пайда болу қаупіне ұшырайды және құрылысты қатаң бақылауды қажет етеді.
Екінші жағынан, топырақ бөгеттердің үнемділігі және жергілікті материалдарды пайдаланудың қарапайымдылығы, сондай-ақ деформацияға төзімділігі тұрғысынан артықшылықтары көп. Дегенмен, топырақ бөгеттер судың асып кетуіне байланысты эрозияға және бұзылуға бейім және өте мұқият сүзілуді жобалауды қажет етеді.
Түптеп келгенде, бетон бөгет пен топырақ бөгеттің арасындағы таңдауды бір ғана фактормен анықтау мүмкін емес. Ең жақсы шешім геологиялық жағдайларды, жер бедерін, материалдың қолжетімділігін, гидрологиялық тәуекелдерді, жер сілкінісінің қауіптерін, пайдалану талаптарын, өмірлік цикл шығындарын және ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсетуді ескеруі керек. Тиісті техникалық-экономикалық негіздемелер мен жобалау арқылы бөгеттердің екі түрі де бірдей қауіпсіз, сенімді және ұзақ мерзімді бола алады.
