Способ строительства канала Советский патент 1985 года по МПК E02B5/02 

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что сброс воды осуществляют разбором и саморазмывом перемьпки между заполненным водой

и готовым участками канала, при этом для отложения грунта перемычки ниже ее предварительно осуществляют понижение дна канала.

3.Способ по п. 1, о т л ичающийся тем, что подрез откосов русла канала осуществляют на глубине, обеспечивающей равенство объемов грунта обрушаемьк откосов

55661

и переуглубления русла и определяемой по формуле

«2h глубина подреза от дна

де

канала, м,

i ширина по дну переуглубленного русла. Mi коэффициент заложения

fl откосов переуглубленного русла;

Р площадь поперечного сечения обрушаемого откоса, м .

1. СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА КАНАЛА, преимущественно в водопроницаемых грунтах, включающий разработку его земснарядом с поперечным сечением, равновеликим проектному, с формированием откосов, о тличающийся тем, что, с целью повьшения качества и интенсивности работ путем формирования устойчивьтх откосов и сокращения сроков строительства, после разработки грунта до проектной отметки два канала осуществляют дополнительную разработку грунта ниже указанной отметки.с одновременной подрезкой откосов, по длине разработанного русла устраивают временные попереч.ные перемьтки, русло канала между ними заполняют водой и вьщерживают заполнение до насыщения водой грун Л та в пределах ширины зоны обрушения, после чего осуществляют формирование откосов обрушением грунта за счет сброса воды.

1 .. , .

Изобретение относится к технологии производства работ средствами гидромеханизации при сооружении каналов, коллекторов и других про- , фильных выемок большой протяженноети в водопроницаемых грунтах.

Известен способ разработки подводной профильной выемки, при котором в верхнем ярусе канала отрывают не менее двух пионерных траншей, крайние из которых располагают по контуру и выполняют с профильными внешними откосами О

Недостатком данного способа является получение проектного откоса только в верхнем ярусе выемки, а также сложность в организации строительства вследствие применения разнотипных землеройных машин.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ строительства канала, преимущественно в водопроницаемых грунтах, включаюищй разработку его земснарядом с поперечным сечением, равновеликим .проектному,с формированием откосов C2l.

По этому способу откосы выполняю более крутыми, чём проектные, а дно выемки более широким, по принципу сохранения равновеликого объема В дальнейшем происходит постепенное самоуполаживание откосов до угла естественного откоса.

Недостатком такого способа является длительность процесса самоуполаживания и невозможность управления процессом формирования проектных откосов в связи с воздействием различных факторов (волновое воздействие, сила фильтрационного давления и др.).

Цель изобретениг - повышение качества и интенсивности работ путем фopм cpoвaния устойчивых откосов и сокращения сроков строительства.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу строительства канала, включающему разработку его земснарядом с поперечным сечением, равновеликим проектному, с формированием откосов, после разработки грунта до проектной отметки дна канала осуществляют дополнительную разработку грунта ниже указанной отметки с одновременной подрезкой откосов, по длине разработанного русла устраивают временные поперечные перемычки, русло канала между ними заполняют водой и вьщерживают заполнение до насьвцения вбдой грунта в пределах ширины зоны обрушения, после чего осуществляют формирование откосов обрушением грунта за счет сброса воды.

Интенсивный сброс воды осуществляют разбором и саморазмывом перемычки между заполненным водой и готовым участками канала, при этом для отложения грунта перемычки ниже ее предварительно осуществляют понижение дна канала.

Кроме того, подрез откосов русла канала осуществляют на глубине, обеспечивающей равенство объемов грунта обрушаемых откосов и переуглубления русла и определяемой по формуле

In с 2w

Vi глубина подреза от дна

где канала, м-,

Ъ ширина по дну переуглубленного русла, м; коэффициент заложения

hn откосов переуглубленного русла;

F площадь поперечного сечения обрушаемого откоса, м .

Сущность способа заключается в искусственно вызванном обрушении откосов русла, которое устраивают с переуглублением и поперечным сечением, равновеликим проектному.

При этом траектория обрушаемого устойчивого откоса определяется по уравнению

х - jz cent-cen()j, (1)

X, Z - координаты траектории устойчивого откоса, м-, удельный вес грунта,

Г / угол внутреннего трения, град общее сцепление, т/м.

С Зная траекторию устойчивого откоса, можно определить площадь поперечного сенения обрушаемого откоса по формуле

(x,-mzj2/

(2)

г -;; I

где х, z - координаты точки .пересечения обрушаемого откоса с временным откосом русла канала, м; m - коэффициент заложения

временнрго откоса переуглубленного русла. Площадь переуглубленного русла определяют по формуле

Р, Ь() , (3)

где h( - глубина переуглубления, м;

4

высота переуглубленноного русла, MV Ь - ширина по дну переуглубленного русла, м, условия равенства наглубину подреза от дна канала

Ь- Ъ -ВглР

Zm

Время, необходимое для насьш е-. ния водой грунта зоны обрушения, определяют из уравнения инфильтрации воды из открытых каналов

/ f U)

(1

-t время водочасыщения грунгдета , сут , ) .п - пористость грунта-,

k - коэффициент фильтрации,

м/сут;

X - координаты траектории обрушения из (1)i tl - аргумент, определяемый

в зависимости от характеристик грунта ср средняя глубина наполнения

канала, м.

0 Обрушение грунта достигается за счет продольного подреза откоса русла по границе обрушения, водонасыщения грунта заданной зоны обрушения откоса и интенсивного сброса воды на 5 этом участке.

Коэффициент запаса устойчивости временных откосов русла равен

,v,

(И

ian.

С, - удерживающие силы, KHJ 1 - сдвигающие силы, кН. При затапливании откоса удерживающие силы увеличиваются за счет статического давления воды на откос, а сдвигающие силы уменьшаются за счет замены веса толщи грунта Р на вес взвешенного в воде грунта (

вз

. Я.

(7)

ж

гап

При интенсивном сбросе воды удерживающие силы уменьшаются за счет, фильтрационного давления и повьпления влажности грунта, а сдвигающие силы увеличиваются за счет фильтрационного давления. Коэффициент запаса устойчивости при этом становится минимальным и равен R « зПри этом создаются условия для обрушения грунта с созданием устойчивых откосов при максимальном пони жении уровня воды. На фиг. 1 показана схема строительства канала земснарядом в плане на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-Б на фиг. 1. Пример. Способ осуществляли следующим образом (строительство опытного участка коллектора №ар в Марыйской области Туркменской ССР Предварительно iro трассе канала 1 прокладывали пионерную траншею 2, по которой подавали воду. Земснаряд 3 разрабатывал прорезь 4 русла канала 1 со следующими параметрами: Ъ 20 м, 11 11 м, т О ,5. На .глубине z 8 м детали продольной подрез 5 временного откоса 6 при по мощи гидромониторной насадки земснаряда 3. Участок 7 прорези 4 перегораживали верховой -8 и низовой 9 перемычками при расстоянии между ними . 400 м. Участок 7 заполнял 11 6 водой до максимального уровня 10 при помощи плавучей насосной станции 11. Как показали экспериментальные данные, по истечении 5 сут слагающая откос супесь насытилась за счет инфильтрации воды из прорези 4 ,рас- пространение зоны водонасыщения -8м от бровки канала. После этого за счет разбора перемычки 9 и саморазмыва ее сбрасывали воду в готовый участок 12 канала 1. Грунт перемычки при этом укладывался в предварительно разработанную выемку 13. Вследствие быстрого сброса воды происходило нарушение устойчивости водонасыщениых откосов 6 и оползание грунта 14 объемом 66 м на 1 пог. м. канала в углубление 15 прорези 4 с формированием проектного устойчивого сечения 16 канала 1. Таким образом, при строительстве канала по предлагаемому способу за счет искусственного вызванного обрушения откосов формируется устойчивый профиль русла канала без выполнения специальных земляных работ по формированию откосов. В результате применения предлагаемого способа повышается качество и интенсивность выполняемых работ.