Zapory oszczędnościowe

Bardzo istotną kwestią przy zaporach oszczędnościowych jest ich właściwe posadowienie, czyli dobre związanie z odpowiednio wytrzymałym podłożem. W danym przypadku istotniejsze niż w fundamentach zapór ciężkich jest osiągnięcie poziomu „zdrowej” skały (program uprawnienia budowlane na komputer). Wymaga to często stosunkowo głębokiego posadowienia zapory, szczególnie w tych przypadkach, kiedy górne warstwy pokładów skalnych są mocno zwietrzałe lub mają charakter rumoszu skalnego zbudowanego ze żwiru, otoczaków i głazów.

Często stosowane jest dodatkowe zakotwienie głowicy filara w skale w postaci ostrogi, charakterystyczne dla wyżej wymienionych zapór szkockich (Loch Sloy, Shira, Errochty). a także dla widocznej zapory Elmali. Ma to istotne znaczenie dla uzyskania dodatkowego zapasu pewności na przesunięcie zapory (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
W zaporze Casoli (Włochy) z głowicą o kształcie poligonalnym, o wysokości maksymalnej hmax = 85 m i szerokości sekcji 18 m. charakterystyczne jest stopniowe poszerzenie filara od jego górnej części aż do stopy fundamentowej, której powierzchnia jest niewiele mniejsza od rzutu poziomego całej sekcji, co wynikło z uwzględnienia słabej wytrzymałości podłoża skalnego. Godne podkreślenia jest przy tym wyraźne unikanie ostrych załamań w połączeniach głowicy z filarem oraz w zmianach kształtu samego filara. Płynność i krzywoliniowy zarys konturów pozwala uniknąć spiętrzenia naprężeń w miejscach raptownych zmian przekrojów, co przy tej wysokości zapory odgrywałoby poważną rolę (uprawnienia budowlane).

Ciekawe rozwiązanie stanowi zapora Ben Metir (Północna Afiyka), której jednym z projektantów był znany konstruktor zapór A. Stucky. Jej wysokość wynosi ok. 60 m, składa się z 20 sekcji o szerokości 14 m każda, przy czym filar ma szerokość 4 m. Projekt należy uważać za śmiały ze względu m. stosunkowo słabe podłoże (współczynnik sprężystości 200-6000 kG/cm2).

Naprężenia pod stopą

Dla zapewnienia odpowiedniej stateczności profil zapory ma stosunkowo duże pochylenie krawędzi odwodnej (1 :0,45), nachyloną płaszczyznę fundamentu oraz wyraźne poszerzenie stopy fundamentowej filara. Filar jest zbrojony. Naprężenia pod stopą wynoszą 8,3-r-8,5 kG/cm2 od strony górnej wody i 4,7-7,6 kG/cm: od strony dolnej wody. Jeżeli zostaną zaobserwowane nierównomierne osiadania pod filarami, co mogłoby powodować niebezpieczne naprężenia rozciągające, przewidziano możliwość sprężenia stopy fundamentowej (program egzamin ustny). W tym celu w dolnej części każdego filara założono 11 rur betonowych o średnicy 40 cm każda, w które w razie potrzeby można założyć kable i sprężyć stopę dodatkową siłą do wartości 600 T (opinie o programie).

Jedną z najwyższych oszczędnościowych zapór na świecie - zaporę Menżil (Iran). Ma ona wysokość hmax = 106 m, długość w koronie l = 425 m, objętość betonu 700 tys. m3 i składa się z 30 sekcji o filarach pojedynczych. Połowa z podanej liczby sekcji (w najgłębszej części doliny) opiera się swą stopą odpowietrzną o specjalny betonowy blok oporowy znajdujący się pod fundamentami siłowni wodnej. Ciekawym elementem w tej zaporze jest zainstalowanie w 15 wyżej wymienionych sekcjach - w miejscu styku ich stóp z blokiem oporowym - specjalnych dźwigników hydraulicznych wywierających ciśnienie na stopę, a tym samym stwarzających dodatkową siłę ukośną poprawiającą stateczność zapory i wpływającą korzystnie na rozkład naprężeń w podstawie (segregator aktów prawnych).

Pewnym odejściem od typowych jednofilarowych zapór oszczędnościowych jest konstrukcja zapory Gioveretto (Włochy) o maksymalnej wysokościi hmax = 81,0 m. Ma ona typową głowicę wieloboczną, jednakże w środku tej głowicy znajduje się wydrążenie na całej wysokości zapory, które daje
oszczędność na betonie i jednocześnie stanowi swego rodzaju drenaż, który redukuje wypór pod stopą fundamentową i sprzyja szybszemu wydzielaniu ciepła w trakcie betonowania zapory (promocja 3 w 1).