Крепление верхового откоса земляного сооружения Советский патент 1983 года по МПК E02B7/06 E02B3/12 

/ / /// / ////// / ////////////////// /////////////

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при сооружении плотин и дамб обвалования верховых водоемов ГЛЭС, подверженных постоянньии резким колебаниям уровня воды.

Известны земляные сооружения с верховым откосомf защищенным сплошным железобетонным покрытием, уложенным на обратном фильтре l .

Недостатком этой конструкции является то, что часто повторяющиеся быстрые колебания уровней воды вызыва т разуплотнение поверхностного слоя грунта на откосах плотин и дамб что приводит к деформации основания и самого защитного покрытия. Увеличение же коэффициента заложения откоса с цельюобеспечения устойчивости верхового откоса, испытывающегб значительное гидродинамическое давление при быстром понижении -уровня воды в водоеме, приводит к значительному увеличению объемов работ и площади земель, отводимых под строительство, удорожанию строительства

Наиболее близким к изобретению является крепление верхового откоса земляного сооружения, выполненное в виде ступенчатого перепада, торцовые элементы которого сопряжены по основанию с горизонтальными заглубленными в откос полосами, причем верх каждого торцового элемента размещен на отметке выше основания смежной вьшележащей по откосу полосы. ..

В этом сооружении элементы, образующие перепад (торцовые элементы в виде вертикальных стенок и сопряжeнн.Ie с ними горизонтальные полосы) , выполнены железобетонными водонепроницаемыми и делят таким образом верховой откос на ряд отсеков j2

Наличие горизонтальных жестких железобетонных водонепроницаемых полос в основании каждого отсека верхового откоса в условиях его насыщения водой при быстрой сработке водоема как бы прижимает грунтовый поток, что способствует возрастанию гидравлических градиентов и выходных скоростей фильтрации в месте сопряжения полосы с основанием-каждого отсека откоса. Это может вызвать суффозионный вынос грунта и нарушение местной устойчивости в области подошвы каждого отсека.

Таким образом, наличие водонепроницаемых полос, придавливающих грунтовый поток, создает условия для действия фильтрационных сил большой интенсивности, что при быстрых, часто повторяющихся сработках водоема значительно снижает устойчивость верхового откоса, а следовательно и всего сооружения.

Цель изобретения - повышение устойчивости сооружения при многократ но повторяющихся сработках водоема.

Поставленная цель достигается тем, что торцовые элементы установлены наклонно и уложены на дренажную прослойку, а горизонтальные полосы выполнены в виде плоского дренажа и сопряжены с дренажными прослойками, при этом горизонтальные размеЕ ы ступеней перепада равномерно уменьшаются по высоте сооружения ciT его основания к гребню так, что верх торцовых элементов каждой ступени расположен на кривой равнопрочного откоса.

На чертеже изображено предлагаемое сооружение, поперечный разрез.

Крепление верхового откоса земляного сооружения выполнено в виде ступенчатого перепада, торцовые железобетонные элементы 1 которого наклонно уложены на дренирующую прослойку 2, сопряженную с горизонтальными заглубленными в откос полосами 3, выполненными в виде плоского дренажа. Горизонтальные участки 4 ступенчатого перепада защищены покрытием из щебня или горной массы Оптимальная устойчивость откоса достигается в том случае, если верх торцовых элементов 1 каждой ступени перепада расположен на кривой 5 равнопрочного откоса, определяемой с учетом физико-механических свойст грунта сооружения и гидродинамического давления, развивающегося в верхнем откосе при быстрой сработке уровня водоема. При этом длина горизонтальных участков 4 равномерно уменьшается по высоте - сооружения от его основания к гребню. Высота ступеней назначается с учетом волновых и фильтрационных воздействий и условий производства работ.

В условиях быстрого понижения уровня воды в водоеме выполнение горизонтально заглубленных в откос полос 3 в виде плоского дренажа способствует формированию фильтрационного потока с вертикально направленными линиями тока на верховом откос и практически горизонтальными эквипотенциальными линиями, что приводи к существенному уменьшению Гидравлических градиентов, а следовательно, к повышению рУФФозионной устойчивости грунта откоса. Вертикально направленные внутрь откоса фильтрационные силы как бы увеличивают собственный вес грунта. Эффективные напряжения в скелете грунта откоса повышаются и способствуют увеличению общей устойчивости откоса. Наличие дренирующей прослойки 2 под наклонными торцовыми элементами 1 уменьшает,запаздывание в снижении уровней воды в поверхностном слое 3 1062 грунта откоса при быстрой сработке водоема. В период зимней эксплуатации сооружения намерзающие на наклонные торцовые элементы 1 и горизонтальные участки 4 глыбы льда оказывают5 незначительное силовое воздействие благодаря перераспределению давления на большую площадь. Характер этого воздействия аналогичен характеру воздействия на конструкцию откосаЮ сплошного ледового поля, но нагрузки, передающиеся на откос, при зтом значительно меньше. 324 Выполнение земляного сооружения с верховым откосом в виде ступенчатого перепада предложенной конструкции обеспечивает фильтрационную устойчивость элементов перепада и суффозионную устойчивость подстилающего их грунта, что увеличивает устойчивость всего сооружения. Достигается снижение стоимости сооружения за счет исключения сплошного железобетонного покрытия и применения железобетона лишь в торцовых элементах ступенчатого перепада.

КРЕПЛЕНИЕ ВЕРХОВОГО ОТКОСА ЗЕМЛЯНОГО СООРУЖЕНИЯ, выполненное в виде ступенчатого перепада, торцовые элементы которого сопряжены по основанию с горизонтальными заглубленными в откос полосами, причем верх каждого торцового элемента размещен на отметке выше основания смежной вышележащей по откосу полосы, отличающееся тем, что, с, целью повышения устойчивости сооружения при многократно повторяющихся сработках водоема, торцовые элементы установлены наклонно и уложены на дренажную прослойку, а горизонтальные полосы выполнены в виде плоского дренажа и сопряжены с дренажными прослойками, при этом горизонтальные размеры ступеней перепада равномерно уменьшаются по высоте сооружения от его основания к гребню, (Л так ,что верх торцовых элементов каждой ступени расположен на кривой .равнопрочного откоса.