Способ устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины Российский патент 2020 года по МПК E02B11/00 E02B7/06 

Описание патента на изобретение RU2723487C1

Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства, в частности к способу устройства организованного отвода в нижний бьеф гидроузла фильтрационных вод и понижения депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, в основании которой находятся напорные воды, и может найти применение при осушении территорий, имеющих напорные водоносные горизонты.

Известен способ строительства комбинированной дрены, включающий прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора с обсыпным фильтром из зернистого материала, строительство вдоль нее вертикальных скважин-усилителей и подключение их к закрытой дрене-коллектору посредством водопроводящих элементов из зернистого материала, выполнение участков фильтровых колонн скважин усилителей, расположенных напротив горизонтальной дрены-коллектора, в виде водовыпускных фильтров, которые на время отсыпки зернистым материалом и проведения строительной откачки перекрывают с помощью трубчатых оголовков, образование водопроводящих элементов путем бурения в перемычках грунта, разделяющих дрену-коллектор и скважины усилители, вспомогательных скважин с обсадкой их трубами, осуществление контактирования фильтра дрены-коллектора и водовыпускных фильтров скважин усилителей с водопроводящими элементами путем извлечения из вспомогательных скважин обсадных труб и трубчатых оголовков из скважин усилителей (АС СССР №1537747, МПК: Е02В 11/00, опубл. 23.01.1990 г.).

Недостатком аналога является то, что при таком способе строительства необходимо значительное количество зернистого материала, так как водопроводящие элементы из зернистого материала и скважины-усилители быстро заиливаются, и для их ремонта необходимо снова проводить земляные работы, что требует времени и капитальных затрат.

Известен способ строительства комбинированного дренажа, включающий прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора с фильтром из зернистого материала, размещение вдоль нее вертикальных скважин-усилителей и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору, доводку вертикальных скважин-усилителей до поверхности земли, подключение вертикальных скважин-усилителей к закрытой горизонтальной дрене-коллектору посредством наклонных в сторону горизонтальной дрены труб (патент РФ №2074924, МПК: Е02В 11/00, опубл. 10.03.1997 г.).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что при наличии слоя маловодопроницаемых грунтов в основании грунтовой плотины и высоком положении уровня подземных вод напорного горизонта основания может создаваться градиент на входе в дренаж вод из основания грунтовой плотины, превышающий критический для грунтов основания, что может вызвать подпор и подъем депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, а также развитие суффозионных процессов, связанных с выносом частиц грунта в трубчатый дренаж и заиление дрен.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в предотвращении развития механической суффозии и заиления дрен при разгрузке напорных вод основания в комбинированный дренаж, в исключении создания подпора при разгрузке вод напорного горизонта основания грунтовой плотины в дренаж, в понижении депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, в увеличении срока эксплуатации горизонтальных дрен, в снижении затрат на обслуживание дренажа.

Для достижения указанного технического результата в способе устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины, включающем прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора с фильтром из зернистого материала, размещение вдоль нее вертикальных скважин, водоприемная часть которых находится в напорном водоносном горизонте, и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору посредством наклонных в ее сторону труб, доведение вертикальных скважин 7 до поверхности земли, которые размещают вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора на расстояние, превышающее критическое Lкр, подключают к вертикальной скважине наклонные трубы под углом 5-10° в сторону закрытой горизонтальной дрены-коллектора и входящих в нее на уровне депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, по которым вода самотеком за счет уклона от вертикальной скважины поступает в закрытую горизонтальную дрену-коллектор на уровне нормального положения депрессионной поверхности, предотвращая развитие механической суффозии и заиление дрен-коллекторов при разгрузке напорных вод основания грунтовой плотины.

Отличительными признаками предлагаемого способа устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины от указанного выше известного, является размещение вертикальных скважин вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора на расстояние, превышающее критическое Lкр, подключение к вертикальной скважине наклонных труб под углом 5-10° в сторону закрытой горизонтальной дрены-коллектора, входящих в нее на уровне депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины.

Благодаря наличию этих признаков при устройстве комбинированного дренажа происходит понижение действующего градиента напора на входе фильтрационного потока из основания грунтовой плотины в горизонтальный дренаж, что исключает создание подпора при разгрузке депрессионной поверхности из тела грунтовой плотины в дренаж, механическую суффозию грунта основания, заиливание дренажа, увеличивается срок эксплуатации горизонтального дренажа.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, на котором представлен разрез комбинированного дренажа грунтовой плотины.

Позициями на чертеже обозначены: закрытая горизонтальная дрена-коллектор 1, фильтр из зернистого материала 2, депрессионная поверхность 3 в теле грунтовой плотины, уровень напорных вод 4 основания грунтовой плотины при работе дренажа, наклонные трубы 5, первоначальный уровень напорных вод 6 в основании грунтовой плотины, вертикальная скважина 7.

Lкр - критическое расстояние от вертикальной скважины 7 до закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1, рассчитываемое по формуле Lкр=h/Iкр, где h - напор, создаваемый грунтовыми водами напорного горизонта на входе в горизонтальную дрену-коллектор, равный разности отметок максимального уровня напорных вод 6 и низа наклонной трубы 5 на входе в горизонтальную дрену-коллектор 1, Iкр - критический градиент для грунта основания, определяемый нормативными требованиями.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала отрывают траншею, в которой размещают закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1 с фильтром из зернистого материала 2, куда осуществляется разгрузка депрессионной поверхности 3 из тела грунтовой плотины. Затем устанавливают вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 на расстоянии, превышающем Lкр вертикальные скважины 7, водоприемная часть которых находятся в напорном водоносном горизонте.

Вертикальные скважины 7 подключают к закрытой горизонтальной дрене-коллектору 1 посредством наклонных труб 5 под углом 5-10° в сторону горизонтальной дрены 1 и входящих в нее на уровне депрессионной поверхности 3. За счет уклона трубы 5 вода самотеком поступает в закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1, при этом уровень напорных вод основания грунтовой плотины понижается от первоначального уровня (положения) 6 до уровня (положения) 4.

Для удобства и быстроты работы монтажников наклонную трубу 5 к вертикальной скважине 7 подключают через патрубок, установленный до ее монтажа. Вертикальные скважины 7 доводят до поверхности земли. После выполнения монтажных работ траншею засыпают грунтом и уплотняют.

Использование наклонных труб 5, расположенных на заданном расстоянии, способствует понижению действующего градиента напора на входе фильтрационного потока из основания грунтовой плотины в дренаж, исключается повышение депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, увеличивается срок эксплуатации горизонтальных дрен, снижаются затраты на обслуживание дренажа.

Похожие патенты RU2723487C1

название год авторы номер документа
Способ устройства комбинированного дренажа со шнековым подъемом воды 2018
  • Михайлова Валерия Васильевна
  • Ладенко Светлана Юрьевна
  • Абрамов Никита Андреевич
  • Иванова Татьяна Викторовна
RU2710713C1
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА КОМБИНИРОВАННОГО ДРЕНАЖА 1993
  • Гоголев Е.С.
  • Дементьев В.С.
RU2074924C1
Дренаж плотин из грунтовых материалов 1990
  • Круглов Георгий Георгиевич
  • Сурма Николай Владимирович
SU1770519A1
ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМЛЯНОЙ ПЛОТИНЫ 2010
  • Анахаев Кошкинбай Назирович
  • Румянцев Игорь Семенович
  • Гегиев Касболат Адальбиевич
  • Батчаев Ильяс Ибрагимович
RU2450102C2
Способ строительства комбинированной дрены 1987
  • Николодышев Иван Семенович
  • Шрейдер Владимир Анатольевич
SU1537747A1
Способ предотвращения загрязнения подземных вод промышленными отходами из хранилищ 1983
  • Фоменко Владимир Иванович
  • Петриченко Виталий Павлович
  • Чучелин Леонид Дмитриевич
  • Кузькин Валерий Сергеевич
SU1130646A1
Способ регулирования водного режима переувлажненных участков 1982
  • Васильченко Виктор Алексеевич
  • Гринчук Семен Федорович
SU1145078A1
ВОДОЗАБОРНАЯ СКВАЖИНА С ОТБОРОМ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ 2012
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2499869C1
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОСАДОК ТЯЖЕЛЫХ СООРУЖЕНИЙ, ФУНДИРУЕМЫХ В ВОДОНОСНОЙ ТОЛЩЕ НЕСКАЛЬНЫХ СЛАБОПРОНИЦАЕМЫХ ГРУНТОВ 2008
  • Жиленков Владимир Николаевич
  • Белкова Ирина Николаевна
RU2380477C2
ХРАНИЛИЩЕ ОТХОДОВ ЗАГЛУБЛЕННОГО ТИПА И СПОСОБ ЕГО СОЗДАНИЯ 2011
  • Шестаков Всеволод Михайлович
  • Невечеря Ирина Константиновна
RU2465076C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 723 487 C1

Реферат патента 2020 года Способ устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины

Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства, в частности, к способу устройства организованного отвода в нижний бьеф гидроузла фильтрационных вод и понижения депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, в основании которой находятся напорные воды, и может найти применение при осушении территорий, имеющих напорные водоносные горизонты. Способ устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины включает прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 с фильтром из зернистого материала 2, размещение вдоль нее вертикальных скважин 7, водоприемная часть которых находится в напорном водоносном горизонте, и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору 1 посредством наклонных в ее сторону труб 5, доведение вертикальных скважин 7 до поверхности земли, которые размещают вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 на расстояние, превышающее критическое Lкp, подключают к вертикальной скважине 7 наклонные трубы 5 под углом 5-10° в сторону закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1, входящие в нее на уровне депрессионной поверхности 3 в теле грунтовой плотины, по которым вода самотеком за счет уклона от вертикальной скважины 7 поступает в закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1 на уровне нормального положения депрессионной поверхности 3, предотвращая развитие механической суффозии и заиление дрен-коллекторов 1 при разгрузке напорных вод 6 основания грунтовой плотины. Изобретение позволяет предотвратить развитие механической суффозии и заиление дрен при разгрузке напорных вод основания в комбинированный дренаж, исключить создание подпора при разгрузке вод напорного горизонта основания грунтовой плотины в дренаж, повысить депрессионную поверхность в теле грунтовой плотины, увеличить срок эксплуатации горизонтальных дрен, снизить затраты на обслуживание дренажа. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 723 487 C1

Способ устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины, включающий прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 с фильтром из зернистого материала 2, размещение вдоль нее вертикальных скважин 7, водоприемная часть которых находится в напорном водоносном горизонте, и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору 1 посредством наклонных в ее сторону труб 5, доведение вертикальных скважин 7 до поверхности земли, отличающийся тем, что вертикальные скважины 7 размещают вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 на расстояние, превышающее критическое Lкp, подключают к вертикальной скважине 7 наклонные трубы 5 под углом 5-10° в сторону закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 и входящих в нее на уровне депрессионной поверхности 3 в теле грунтовой плотины, по которым вода самотеком за счет уклона от вертикальной скважины 7 поступает в закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1 на уровне нормального положения депрессионной поверхности 3, предотвращая развитие механической суффозии и заиление дрен-коллекторов 1 при разгрузке напорных вод 6 основания грунтовой плотины.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2723487C1

Плотина из местных материалов 1981
  • Мурашко Анатолий Иванович
  • Черник Петр Константинович
  • Козлов Валерий Николаевич
SU949053A1
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА КОМБИНИРОВАННОГО ДРЕНАЖА 1993
  • Гоголев Е.С.
  • Дементьев В.С.
RU2074924C1
СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПРИСТЕННОГО ДРЕНАЖА С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СОБИРАТЕЛЯМИ 2013
  • Ищенко Александр Васильевич
  • Косиченко Юрий Михайлович
  • Петров Павел Владимирович
  • Баев Олег Андреевич
RU2534570C2
Устройство низового дренажа земляной плотины на водонепроницаемом основании 1933
  • Чугаев Р.Р.
SU37573A1
CN 206784329 U, 22.12.2017.

RU 2 723 487 C1

Авторы

Ладенко Светлана Юрьевна

Иванова Татьяна Викторовна

Михайлова Валерия Васильевна

Абрамов Никита Андреевич

Даты

2020-06-11Публикация

2019-04-01Подача