ПОДПОРНАЯ ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА Российский патент 1994 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для возведения подпорных гидротехнических плотин.

Цель изобретения - повышение надежности плотины при эксплуатации в районах сейсмичности.

На фиг. 1 изображена подпорная грунтовая плотина для эксплуатации в районе низкобалльной сейсмичности, поперечное сечение; на фиг. 2 - то же, для эксплуатации в районе высокой сейсмичности, поперечное сечение; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1, 2.

Подпорная грунтовая плотина состоит из отсыпанного на грунте 1 основания грунтового тела ярусами 2-6. В грунтовом теле размещена противофильтрационная диафрагма 7, выполненная гофрированной, из нескольких (фиг. 1, 2 - из двух слоев 8, 9) слоев пленки со слоем из противофильтрационного материала между этими слоями. На фиг. 3 диафрагма показана из двух слоев 8 и 9 пленки и слоя 10 противофрикционного материала, в качестве которого используют технический жир, например солидол. По обе стороны пленочной диафрагмы размещены наполненные воздухом емкости 11-15. Емкости размещены по обе стороны пленочной диафрагмы в шахматном порядке.

На фиг. 1, 2 позициями обозначены также: 16 - пленочная шпора в грунте 1 основания; 17 - подпертая плотиной акватория с уровнем 18 воды в ней; АВСDЕ - участок пленочной диафрагмы 7.

Порядок возведения плотины следующий.

Разбивают на местности границы сооружения. Производят необходимые работы по подготовке поверхности грунта 1 основания: срезают деревья, кустарник, выкорчевывают пни, снимают и складируют почвенный слой и т. д. Размечают трассу заложения вертикальной пленочной шпоры 16. Бестраншейным укладчиком пленочных экранов по размеченной трассе закладывают вертикальную пленочную шпору 16. Она исполняется из гладкой (не гофрированной) части противофильтрационной диафрагмы из нескольких слоев пленки.

Верхнюю часть диафрагмы в точке А загибают влево, накладывают на этот отогнутый пленочный фартук нижнюю часть АВ пленочной диафрагмы 7. Отсыпают слой грунта справа от диафрагмы на высоту до уровня точки В. Поворачивают полотно пленочной диафрагмы 7 вправо, укладывают рулон пленочный на отсыпанный слой грунта. Продолжают отсыпку слоя грунта до высоты точки В слева от участка АВ диафрагмы. После отсыпки полного слоя до уровня точки В перекладывают рулон влево от точки В. Отсыпают справа от пленочной диафрагмы слой грунта толщиной до точки С с очертанием по ВС. Перекладывают рулон на отсыпанную часть слоя ВС и отсыпают левую часть этого слоя.

Подобным образом продолжают отсыпку слоев 2-6 и возведение пленочной диафрагмы 7 на всю высоту плотины (фиг. 1).

В районе высокой сейсмичности при отсыпке слоев 2-6 грунта, закладку пленочной диафрагмы 7 на границах слоев справа и слева от диафрагмы укладывают в шахматном порядке наполненные воздухом емкости 11-15 (фиг. 2).

Работа грунтовой плотины заключается в следующем.

Создают подпор сооружения акваторией 17. Тело плотины насыщается водой. При наполнении акватории до уровня 18 вода в части сооружения, размещенной левее диафрагмы 7, смачивает тело плотины, достигает пленочной диафрагмы 7. В правую часть, правее диафрагмы 7, вода из акватории 17 не проникает. Создается водонепроницаемая грунтовая плотина (фиг. 1) при возведении плотины в районе низкобалльной сейсмичности. В районе высокой сейсмичности под действием гидростатического давления в теле плотины (фиг. 2) воздух в емкостях 11-15 сжимается.

При возникновении низкобалльного землетрясения слабая ударная волна воздействует (фиг. 1) на тело плотины, "встряхивает" грунты в теле плотины со смещением частиц вправо-влево и вверх-вниз. Эти смещения вызывают смещения слоев 8, 9 пленки по слою 10 противофрикционного материала, а также удлинение за счет выпрямления гофр или сжатие за счет увеличения кривизны гофр. Не происходит при этом разрушения пленочной противофильтрационной диафрагмы.

При возникновении землетрясения в районе высокобалльной сейсмичности ударная волна достигает в теле плотины воздухонаполненных емкостей 11-15 и гасится за счет сжимаемости воздуха в этих емкостях. "Отголоски" волны гасятся за счет изгиба и смещения солей 8 и 9 относительно друг друга по слою 10. Плотина сохраняет устойчивость. Пленочная диафрагма в ней не разрушается.

Использование: в гидротехническом строительстве при возведении подпорных сооружений. Сущность изобретения: подпорная грунтовая плотина состоит из отсыпанного на грунте грунтового тела ярусами. В грунтовом теле размещена противофильтрационная диафрагма, выполненная горизонтальной, из двух слоев пленки и с прослойкой из противофильтрационного материала. Плотина выполнена с пленочной шпорой в грунте основания. Плотина образует акваторию с уровнем в ней. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ПОДПОРНАЯ ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА, включающая отсыпанное поярусно грунтовое тело и криволинейную двухслойную пленочную противофильтрационную диафрагму в нем, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности плотины при эксплуатации в районе низкобальной сейсмичности, противофильтрационная диафрагма снабжена слоем противофрикционного материала, размещенного между пленочными слоями диафрагмы, причем противофильтрационная диафрагма выполнена гофрированной. 2. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что при эксплуатации в районе высокой сейсмичности на границах грунтовых ярусов, по обе стороны пленочной диафрагмы со смещением в смежных ярусах размещены наполненные воздухом емкости из упругогибкого материала.