3.1.8. Грунтовые плотины мерзлого типа
3.1.8. Грунтовые плотины мерзлого типа, их основания и сопряжения с берегами и встроенными в плотину сооружениями (водосбросы, туннельные водоводы, водоприемники и др.) должны постоянно поддерживаться в мерзлом состоянии. При наличии специальных установок режимы их работы определяются местной инструкцией.
В северной строительно-климатической зоне (Крайний Север, Восточная Сибирь и часть Дальнего Востока) при значительных многолетних минусовых среднегодовых температурах наружного воздуха и коротком безморозном периоде получили распространение мерзлые грунтовые плотины, выполненные, как правило, из талых пород с последующим замерзанием. Такие плотины имеют определенные преимущества, но сложны в эксплуатации, ибо название «мерзлый тип» лишь частично характеризует режим эксплуатации. Напорная грань плотины, работающая в контакте с водой, находится в талом состоянии, а центральная и низовая грань — в мерзлом. Режим эксплуатации такой плотины должен быть направлен на сохранение в мерзлом состоянии центральной водоупорной части, так как фильтрация может привести к растеплению грунта на путях фильтрации, появлению повышенных градиентов скорости, суффозии и, в конечном итоге, к разрушению плотины. Сказанное относится также к основанию и береговым примыканиям.
Надежность работы таких плотин определяется проектом на основе прочностных и теплофизических расчетов. Основная задача эксплуатации — аккумуляция холода в зимний период в таких объемах и размерах, чтобы его хватило на период летнего растепления.
На высоких плотинах необходимо применять искусственное охлаждение тела плотины, основания и берегов за счет подачи холода с помощью специальных сезонно-действующих замораживающих устройств как с естественной циркуляцией хладоносителя, так и с принудительной. Режим работы таких установок определяется расчетами с учетом всех местных особенностей (конструкций, тепло-физических характеристик грунта, метеорологических и гидрологических факторов), уточняется в пусконаладочный период и фиксируется в местной инструкции.
Режим работы таких установок часто определяет надежность и безопасность плотины.