СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОГО СОПРЯЖЕНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЗАВЕСЫ СООРУЖАЕМОЙ НА ПЛОЩАДКЕ С РАЗНОВЫСОКИМИ ОТМЕТКАМИ МЕТОДОМ "СТЕНА В ГРУНТЕ" Российский патент 2015 года по МПК E02B3/16 

Изобретение относится к области строительства, в частности для создания противофильтрационных завес способом «стена в грунте», и может быть использовано в гидротехническом строительстве и для защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения в районах, прилегающих к золоотвалам ГРЭС и шламонакопителям промышленных сточных вод.

Из многолетней отечественной и зарубежной практики следует, что создание противофильтрационных завес большой протяженности способом «стена в грунте» производилось на строго планируемых горизонтальных площадках и с гребней дамб обвалования золоотвалов и хвостохранилищ.

Известен способ создания сплошной противофильтрационной завесы на горизонтальном участке путем сопряжения отдельных захваток с помощью образуемых швов, которые обеспечивают водонепроницаемость при создании сплошной траншейной противофильтрационной завесы (Рекомендации по технологии устройства подземных сооружений методом «стена в грунте». - М., 1973 г., с. 6-9; В.М. Зубков, Н.В. Феоктистов и др. Подземные сооружения возводимые способом «стена в грунте». Стройиздат, Ленинградское отделение, 1977 г., с. 43, рис. 19). Фронт работ разбивают на отдельные захватки, длиной 2,5-3,0 м, между которыми при сопряжении образуются стыки. Полученные стыки устраивают последовательно или в шахматном порядке в зависимости от используемого оборудования и способа производства работ.

Недостатком данного способа является то, что такие траншейные противофильтрационные завесы можно создавать только на горизонтальных участках трассы. На практике противофильтрационные завесы возводят способом «стена в грунте» путем выемки грунта под глинистым раствором, тем самым предотвращая обрушение стенок за счет избыточного гидростатического давления глинистого раствора, плотность которого колеблется в пределах 1,06-1,30 г/см³, на стенки траншеи.

Известен способ создания сплошной траншейной противофильтрационной завесы, состоящий из отдельных захваток, стыкуемых между собой с помощью водонепроницаемых сопряжений (В.М. Зубков, Н.В. Феоктистов и др. Подземные сооружения возводимые способом «стена в грунте». Стройиздат, Ленинградское отделение, 1977 г., с. 118; А.Г. Абызов, А.А. Зазулинский, А.Л. Филахтов и др. Возведение сооружений методом «стена в грунте». - Изд. «Будевильник», Киев, 1976 г., с. 14, 194).

По числу сходных признаков и достигаемому результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого способа.

Недостатками приведенного способа являются: невозможность создания сплошности траншейной противофильтрационной завесы за счет сопряжения захваток на площадках с неровностями, которые нельзя ликвидировать путем вертикальной планировки поверхности площадки, использование объемов грунта для вертикальной планировки и его уплотнения, которые бывают настолько велики, что ставят под сомнение, по экономическим соображениям, дальнейшее использование технологии создания способом «стена в грунте» противофильтрационной завесы. Способ не приемлем при перепаде отметок поверхности площадки трассы, например, 5 м, на участке, где формируется уклон более 10%.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в возможности создания противофильтрационной завесы на разновысоких отметках и обеспечении ее водонепроницаемости в сопряжении между захватками.

Для достижения указанного технического результата в способе создания водонепроницаемого сопряжения противофильтрационной завесы, сооружаемой на площадке с разновысокими отметками методом «стена в грунте», включающим сооружение сплошной противофильтрационной завесы из отдельных захваток, состыкованных между собой с помощью водонепроницаемых сопряжений, для получения сплошности и водонепроницаемости противофильтрационной завесы на разновысоких отметках ее выполняют в два этапа, на первом - традиционным способом «стена в грунте» сооружают противофильтрационную завесу на нижней отметке - 5,00 ее трассы, после сооружения противофильтрационной завесы длиной, например, до 50 м и усадки противофильтрационного материала, в нее дополнительно подсыпают противофильтрационный материал на величину усадки плюс 0,2-0,3 м над урезом траншеи, затем на противофильтрационную завесу на нижней отметке -5,00 отсыпают грунт с естественным откосом, послойно уплотняя его до верхней отметки 0,00, на которой образуют площадку для проходки первой нечетной захватки на верхней отметке противофильтрационной завесы, далее приступают ко второму этапу - на верхней отметке 0,00 противофильтрационную завесу начинают с проходки первой нечетной захватки с таким расчетом, чтобы она на нижней отметке пересеклась с первой нечетной захваткой противофильтрационной завесы на отметке -5,00 с заглублением в водоупор до отметки низа нижней захватки, после этого заполняют пройденные захватки противофильтрационным материалом и после его усадки и консолидации образуются водонепроницаемые сопряжения между первыми нечетными и четными захватками противофильтрационных завес на отметках -5,00 и 0,00.

Отличительными признаками предложенного способа являются - сооружение противофильтрационной завесы на разновысоких отметках в два этапа:

на первом - сооружение противофильтрационной завесы на нижней отметке -5,00 ее трассы, подсыпание противофильтрационного материала на величину его усадки плюс 0,2-0,3 м над урезом траншеи, отсыпание грунта с естественным откосом на сооруженную противофильтрационную завесу с послойным его уплотнением до верхней отметки 0,00 с образованием площадки для проходки первой нечетной захватки на верхней отметке противофильтрационной завесы;

на втором - создание противофильтрационной завесы на верхней отметке 0,00, которую начинают с проходки первой нечетной захватки с расчетом пересечения с первой нечетной нижней захваткой противофильтрационной завесы на отметке -5,00 с заглублением в водоупор до отметки низа нижней захватки, заполнение пройденных захваток противофильтрационным материалом, после усадки и консолидации которого образуются водонепроницаемые сопряжения между первыми нечетными и четными захватками противофильтрационных завес.

Благодаря наличию этих признаков получена возможность создания противофильтрационной завесы с водонепроницаемым сопряжением на разновысоких отметках, значительно сокращая объем земляных работ, связанных с вертикальной планировкой и его уплотнением до естественной плотности, который может составлять десятки тысяч кубометров; а также значительно расширяется возможность использования способа «стена в грунте», особенно в области экологической защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения.

Предлагаемый способ поясняется чертежами фиг. 1 и фиг. 2.

На фиг. 1 показано сооружение противофильтрационной завесы на нижней отметке -5,00

На фиг. 2 - сооружение противофильтрационной завесы на верхней отметке 0,00 и узлы сопряжения с противофильтрационной завесой на нижней отметке -5,00.

На чертежах позициями обозначены:

1 - противофильтрационная завеса на нижней отметке -5,00,

2 - четная захватка противофильтрационной завесы 1 на нижней отметке -5,00,

3 - первая нечетная захватка противофильтрационной завесы 1 на нижней отметке -5,00,

4 - естественный откос, отсыпанный с грунтом с послойным его уплотнением,

5 - противофильтрационная завеса на верхней отметке 0,00,

6 - площадка, образовавшаяся в результате отсыпки грунта для проходки первой нечетной захватки противофильтрационной завесы 5 на верхней отметке 0,00,

7 - четная захватка противофильтрационной завесы 5 на верхней отметке 0,00,

8 - первая нечетная захватка противофильтрационной завесы на верхней отметке 0,00, пересекающая первую нечетную захватку 3 на нижней отметке -5,00,

9 - сопрягающая призма противофильтрационных завес 1 и 7 на отметках 0,00 и -5,00,

10 - водонепроницаемое сопряжение с сопрягающей плоскостью первой нечетной захватки 3 с четной захваткой 2 на нижней отметке -5,00,

11 - водоупор,

12 - граничащая условная плоскость первой нечетной захватки 8 с первой нечетной захваткой 3 на нижней отметке -5,00,

13 - водонепроницаемое сопряжение с сопрягающей плоскостью первой нечетной захватки 8 с четной захваткой 6 с отметкой 0,00.

Способ осуществляется следующим образом.

На площадке с разновысокими отметками сооружают противофильтрационную завесу способом «стена в грунте» с водонепроницаемым сопряжением (фиг. 2) в два этапа.

На первом этапе для получения водонепроницаемого сопряжения сооружают традиционным способом противофильтрационную завесу 1 на нижней отметке -5,00 (фиг. 1) ее трассы способом чередующихся захваток 2 и 3 (четных и нечетных), начиная с первой нечетной захватки 3 и после их проходки и заполнения противофильтрационным материалом, начинают проходку четных захваток 2 и заполнения их противофильтрационным материалом. Далее после сооружения противофильтрационной завесы 1 протяженностью, например, 50 м, усадки и консолидации противофильтрационного материала подсыпают противофильтрационный материал на величину усадки плюс 0,2-0,3 м над урезом траншеи. Затем на сооруженную противофильтрационную завесу 1 отсыпают грунт, послойно уплотняя его с естественным откосом 4 до верхней отметки 0,00, таким образом, образуя площадку 6 на верхней отметке 0,00 противофильтрационной завесы 7 для проходки первой нечетной захватки 8.

На втором этапе начинают проходку на отметке 0,00 способом чередующихся захваток 8 и 6, начиная с первой нечетной захватки 8 (фиг. 2) с таким расчетом, чтобы первая нечетная захватка 8 пересеклась с первой нечетной захваткой 3, начиная с граничащей условной плоскости 12 противофильтрационной завесы 1 на нижней отметке -5,00 с заглублением в водоупор 11 до отметки низа нижней захватки.

Затем захватки на верхней отметке 0,00 последовательно, начиная с нечетных захваток, заполняют противофильтрационным материалом, заканчивая заполнением четных захваток. После усадки и консолидации противофильтрационного материала образуются водонепроницаемые сопряжения 13 и 10 с сопрягающими плоскостями между противофильтрационными завесами 1 и 7, с помощью сопряжения нечетной захватки 8 с четной захваткой 6 (пройденных) с верхней отметки 0,00 по плоскости боковой грани сопрягающей призмы 9 водонепроницаемого сопряжения 13.

На нижней отметке -5,00 с помощью сопряжения нечетной захватки 3 с четной захваткой 2 (пройденных) с нижней отметки -5,00 по плоскости боковой грани сопрягающей призмы 9 водонепроницаемого сопряжения 10.

Таким образом, создается переходная зона в виде водонепроницаемого сопряжения между противофильтрационными завесами, сооружаемыми на разновысоких отметках, и благодаря этому впервые получена возможность сооружения противофильтрационных сплошных завес на разновысоких отметках.

Изобретение относится к области строительства, в частности для создания противофильтрационных завес способом «стена в грунте», и может быть использовано в гидротехническом строительстве и для защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения в районах, прилегающих к золоотвалам ГРЭС и шламонакопителям промышленных сточных вод. Способ включает сооружение сплошной противофильтрационной завесы из отдельных захваток, состыкованных между собой с помощью водонепроницаемых сопряжений. Для получения сплошности и водонепроницаемости противофильтрационной завесы на разновысоких отметках ее выполняют в два этапа. На первом этапе традиционным способом «стена в грунте» сооружают противофильтрационную завесу 1 на нижней отметке -5,00 ее трассы, после сооружения противофильтрационной завесы 1 длиной, например, до 50 м и усадки противофильтрационного материала, в нее дополнительно подсыпают противофильтрационный материал на величину усадки плюс 0,2-0,3 м над урезом траншеи, затем на противофильтрационную завесу 1 на отметке -5,00 отсыпают грунт с естественным откосом 4, послойно уплотняя его до отметки 0,00, на которой образуют площадку 6 для проходки первой нечетной захватки на верхней трассе противофильтрационной завесы 1. Далее приступают ко второму этапу - на верхней отметке 0,00 противофильтрационную завесу 5 начинают с проходки первой нечетной захватки 8 с таким расчетом, чтобы она на нижней отметке пересеклась с первой нечетной захваткой противофильтрационной завесы 1 на отметке -5,00 с заглублением в водоупор 11 до отметки низа нижней захватки, после этого заполняют пройденные захватки противофильтрационным материалом, и после его усадки и консолидации образуются водонепроницаемые сопряжения 10 и 13 между первыми нечетными захватками и четными захватками противофильтрационных завес 1 и 7 на отметках -5,00 и 0,00. Технический результат заключается в возможности создания противофильтрационной завесы на разновысоких отметках и обеспечении ее водонепроницаемости в сопряжении между захватками. 2 ил.

Способ создания водонепроницаемого сопряжения противофильтрационной завесы, сооружаемой на площадке с разновысокими отметками методом «стена в грунте», включающий сооружение сплошной противофильтрационной завесы из отдельных захваток, состыкованных между собой с помощью водонепроницаемых сопряжений, отличающийся тем, что для получения сплошности и водонепроницаемости противофильтрационной завесы на разновысоких отметках ее выполняют в два этапа, на первом - традиционным способом «стена в грунте» сооружают противофильтрационную завесу на нижней отметке -5,00 ее трассы, после сооружения противофильтрационной завесы длиной, например, до 50 м и усадки противофильтрационного материала, в нее дополнительно подсыпают противофильтрационный материал на величину усадки плюс 0,2-0,3 м над урезом траншеи, затем на противофильтрационную завесу на отметке -5,00 отсыпают грунт с естественным откосом, послойно уплотняя его до верхней отметки 0,00, на которой образуют площадку для проходки первой нечетной захватки на верхней трассе противофильтрационной завесы, далее приступают ко второму этапу - на верхней отметке 0,00 противофильтрационную завесу начинают с проходки первой нечетной захватки с таким расчетом, чтобы она на нижней отметке пересеклась с первой нечетной захваткой противофильтрационной завесы на отметке -5,00 с заглублением в водоупор до отметки низа нижней захватки, после этого заполняют пройденные захватки противофильтрационным материалом, и после его усадки и консолидации образуются водонепроницаемые сопряжения между первыми нечетными и четными захватками противофильтрационных завес на отметках -5,00 и 0,00.