Противофильтрационное устройство Советский патент 1985 года по МПК E02B3/16 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при сооружении плотин и дамб из местных материалов в местностях с неблагоприятными для укладки связных (глинистых) грунтов климатическими условиями, например на Крайнем Севере. I По основному авт. св. № 192,072 |известно Противофильтрационное устрой ство типа ядра или экрана плотин из местных материалов, состоящее из чередующихся по высоте слоев связного (глинистого) и несвязного (песчанистого) гпунта fl J.

Пои возвепении таких плотин опин слой песчанистого грунта перекрывается двумя слоями глинистого т.е. объем глинистого грунта значительно больше объема песчанистого. Так как глинистые слои укладывают летом, а песчанистые зимой то в с продолжительной зимой и коротким летом. особенно в местностях где укладка глинистого грунта зимой не разрешается например на Крайнем Севере« круглогодичное выполнение работ по отсыпке противофильтрационного устройства обеспечено быть не может. Техническими условиями на укладку грунтовых материалов в тело плотины Кольв ской ГЭС отсыпка суглинка в ядро при температурах ниже -20°С или температуре и скорости ветра более 8 м/с и во время снегопадов и мeтeлeЙ запрещается.

Увеличение толщины песчанистых слоев без повышения фильтрации требует увеличения размеров ядра плотины. В результате объем глинистого грунта в ядре практически не обеспечивается, а продолжительность строительства удлиняется. Кроме того, наиболее распространенные на стройплощйдках гидроузлов песчанистые грунты типа песчано-гравийнык смесей как правило имеют довольно высокие коэффициенты фильтрации и в естественном виде для использования непригодны. Грунт с заданным коэффициентом фильт рации приходится заготовлять искусственно смешением нескольких грунтов с соответствующим удорожанием работ.

Цель изобретения - сокращение сро ков возведения.грунтовых плотин в условиях низких отрицательных температур.

Поставленная цель достигается тем что Противофильтрационное устройство типа ядра или экрана плотины, состоящее из чередующихся по высоте слоев связного глинистого и несвязного песчаного грунта, снабжено диафрагмами, выполненными из шпунта, установленными в каждом из слоев несвязного песчанистого грунта, при этом верхний и нижний концы диафрагм расположены в слоях связного глинистого грунта.

На фиг, 1 представлена схематически каменно-эемляная плотина с противофильтрационным устрсгТством, поперечный разрез; на фиг. 2 - схема отсыпки плотины в пределах песчанистог яруса.

Возведение каждого из ярусов плотины осуществляется в следующем порядке .

Сначала производят отсыпку каменной наброски упорных призм 1 на всю или часть высоты очередного яруса (слоя) ядра. К ней последовательно более тонкими слоями с уплотнением присьшают сначала фильтры 2 и переходной слой 3 а затем суглинок 4 или песчанистый грунт 5 с заполнение всего пространства между отсыпанными упорными призмами. По окончании отсыпки песчанистых ярусов в них на заданную (расчетную) глубину забивают диафрагму из шпунта 6. Верхний конец шпунтовой диафрагмы задельшают в вышележащий слой глинистого ядра на 2-3 м.

Наличие сверху и снизу песчанистого слоя практически водонепроницаемых слоев из глинистого грунта создает в нем условия для фильтрации небольшого количества воды, а установка шпунтовой диафрагмы резко увеличивает сопротивление слоя явлению фильтрации (теоретически удлиняет путь фильтрации в соответствии с коэффициентом приведения на 200400 м) и практически обеспечивает напорно-безнапорный характер ее даже при значительной толщинэ песчанистог слоя без увеличения размеров ядра.

Такое конструктивное решение позволяет использовать в качестве несвязных, грунтов естественные песчанистые и песчано-гравийные грунты с повьшеннын коэффициентом фильтрации до .10 см/с и более, увеличить предельную толщину слоев пес.3. 1154

чанистого грунта при оптимальной фильтрации через них без увеличения размеров слоистого ядра (экрана) по сравнению с однородным суглинистым, а также планировать объем отсьтки песчанистых и глинистых грунтов в соответствии с продолжительностью эимнего и летнего сезонов.

В качестве базового объекта принято противофильтрационное устройство плотины Колымской ГЭС, выполненное в виде однородного ядра из суглинка, т.е. проектом заранее запланирована сезонность строительства. По сравнению с базовым объектом предлагаемая конструкция противофильтрационного устройства позволит при возведении каменно-земляных плотин использовать в качестве несвязного грунта для противофильтрационных устройств на стройплощадках песчаногравийные отложения в их собственном виде, а также обеспечить возможность круглогодичного выполнения всех работ в самых сзфовых климатических условиях и значительно сократить общую продолжительность строительства их.

Экономический эффект от ускорения ввода энергетических мощностей только для одной, например. Колымской ГЭС составит ориентировочно 397 млн.руб.

ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. № 192072, о тличающееся тем, что, с целью сокращения сроков возведения грунтовых плотин в условиях низких отрицательных температур, оно снабжено диафрагмами, выполненными из шпунта, установленными в каждом из слоев несвязного песчанистого грунта, при этом верхний и нижний концы диафрагм расположены в слоях связного глинистого грунта. 01 4) 42

F,

W4/ Xv/v.v,bjj .ieJO I 7 t«;.,.---,y«-.x..V

//

f5.

/7 ,.к

7

,Г -П П1 Г I 1

.-.-.. ч ,5j.S .%.-.

j. .. sr.o.

.:.....

W/ yHyHVg.j.-.y..

Фиг. 2