ПЛОТИНА ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1994 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при возведении плотин из грунтовых материалов с противофильтрационным элементам в виде экрана.

Цель изобретения - повышение эффективности использования местных материалов, упрощение производства работ и снижение стоимости строительства.

На чертеже изображен поперечный профиль плотины.

Плотина включает экран 1, низовую призму 2 и расположенную между ними дренажную призму 3, соединенную с нижним бьефом, уложенным в основании низовой призмы слоем водопроницаемого материала 4. Вдоль подошвы низового откоса может быть расположена дренажная (отводящая) канава 5, а на верховом откосе экрана - пригрузка, защитный слой и крепление откоса 6.

Экран плотины возводится из слабо и весьма слабо водопроницаемых грунтов (глины, суглинка, супеси или торфа), смеси этих грунтов с крупнообломочными породами или из негрунтовых материалов. Под экраном из негрунтовых материалов может быть отсыпан подстилающий слой, а под экраном из грунтовых материалов - переходный слой.

Дренажная призма и слой водопроницаемого грунта в основании низовой призмы плотины предназначены для полного перехвата фильтрующейся через плотину воды и отвода ее в нижний бьеф. С их помощью уложенный в низовую призму плотины материал защищен от воздействия фильтрационного потока, что позволяет снизить требования к этому материалу и качеству его укладки.

Для устройства дренажной призмы и водопроницаемого слоя в основании низовой призмы используют дробленные скальные породы, а также гравийные, галечниковые или песчаные грунты. При этом дренажную призму можно отсыпать полностью из одного грунта или зонированно, из двух-трех различных грунтов.

При зонированной отсыпке дренажной призмы коэффициент фильтрации уложенного в нее материала должен возрастать по ходу фильтрационного потока. Между отсыпанными из различного грунта зонами дренажной призмы может быть уложен переходный слой 7. Переходный слой может быть также уложен в основании дренажной призмы и соединяющего его с нижним бьефом слоями крупнозернистого материала. Высота последнего должна превышать максимально возможный уровень воды в нижнем бьефе не менее, чем на 0,5 м.

При отсутствии воды в нижнем бьефе дренажная призма может быть соединена с нижним бьефом отводящими дренами (коллекторами). Последние устраивают в виде заполненных водостойким крупнозернистым материалом канав или траншей.

Низовую призму плотины отсыпают из имеющихся в районе строительства крупнообломочных, песчаных или глинистых грунтов, естественной смеси этих грунтов и отходов производства (горнодобывающей и металлургической отраслях промышленности, тепловых электростанций и т. д. ), в том числе из грунтов и отходов производства, содержащих водорастворимые включения, фильтрационно неустойчивых, размокаемых, размягчающихся и разрушающихся в воде. Для защиты уложенных в низовую призму материала от атмосферных осадков и других разрушающих факторов на гребне и низовом откосе плотина может быть снабжена экраном и креплением. Приоткосная зона низовой призмы плотины может быть отсыпана из глинистого грунта.

Экономический эффект от применения предлагаемой плотины достигается за счет более широкого использования местных грунтов и отходов производства. Такую плотину можно отсыпать в процессе отвалообразования мощной горнотранспортной техникой (карьерными экскаваторами, железнодорожным транспортом и т. д. ).

Кроме того, использование предлагаемого технического решения позволит местным строительным организациям использовать вместо привозного щебня, разрабатываемые при вскрытии карьеров горнообогатительных комбинатов, скальные вскрышные породы, которые при традиционных решениях использовались для отсыпки ограждающих сооружений хвостохранилищ. Использование выветрельных вскрышных пород при строительстве плотин хвостохранилищ позволит уменьшить площади земельных отводов под отвалы вскрышных пород. (56) Проектирование и строительство больших плотин П 79. Вып. 3 Павчич М. П. и др. Проектирование и строительство грунтовых плотин особого типа. М. : Энергоиздат, 1981, рис. 40, с. 85. . . 89.

Моисеев С. Н. , Моисеев И. С. Каменно-земляные плотины. М. : Энергия, 1977, с. 13, рис. 1.11.

Использование: в области гидротехнического строительства, а именно при возведении плотин из грунтовых материалов с экраном. Существо изобретения: плотина включает экран 1, низовую призму 2 и расположенную между ними дренажную призму 3, соединенную с нижним бьефом, уложенным в основании низовой призмы слоем водоустойчивого, водопроницаемого материала 4. Дренажная призма может быть соединена с нижним бьефом отводящими дренами и отсыпана зонированно из двух - трех водопроницаемых грунтов. Между отсыпанными из различного грунта зонами дренажной призмы, под дренажной призмой и под экраном, может быть уложен переходной слой. На верховом откосе плотины могут располагаться пригрузка, защитный слой и крепление откоса, а на гребне и низовом откосе - экран и крепление. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ПЛОТИНА ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающая экран и низовую призму, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования местных материалов, упрощения производства работ и снижения стоимости строительства, между экраном и низовой призмой плотины выполнена дренажная призма, соединенная с нижним бьефом уложенным в основании низовой призмы слоем водоустойчивого водопроницаемого материала или отводящими дренами. 2. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что дренажная призма отсыпана зонированно из двух-трех различных видов водопроницаемых грунтов.