Плотина из грунтовых материалов Советский патент 1985 года по МПК E02B7/06 

1.1 Изобретение относится к строитель ству плотин из грунтовых материалов преимущественно в районах с низкой среднегодовой температурой воздуха. Известна грунтовая .плотина мерзлого типа с одним противофильтрацион ным элементом, выполненным при отрицательной температуре воздуха путем укладки мерзлых связных грунтов с по следующим заполнением пустот водой и промораживанием, и боковьМи призмами из несвязных грунтов l . Недостатком данной плотины является возможность нарушения нормальной работы противофильтрационного элемента при допущении оттаивания плотины в эксплуатационный период. Наиболее близким техническим решением к изобретению является плотина из грунтовых материалов, содержащая два противофильтрационных элемен та из связных грунтов, переходный слой между противофильтрационными элементами и боковые призмы из несвя зных грунтов, Противофильтрацион-i -ньй элемент возводится зимой из неуплотненных мерзлых грунтов путем по слойной отсыпки с заполнением пор и промораживанием. , Дополнительный противофильтрационный элемент возводится из неуплотненых связных грунтов круглогодично независимо от температурного состояния грунта .2j. Недостаток известной плотины - не равномерная деформируемость отдельных элементов сооружения. В начальный период эксплуатации .дополнительный противофильтрационный элемент будет;Иметь большую скорость деформи рования, чем противофильтрационнный элемент. Эта неравномерность деформации снижает устойчивость - плотины, так как неуплотненньй грунт под действием собственного веса может иметь относительную осадку порядка 25%. Ра ница в относительных осадках двзос противофильтрационных элементов в первые три года может составить 1520%. Неравномерная деформируемость ограничивает область применения известной плотины низконапорными сооружениями. Цель изобретения - повышение устойчивости плотины путем снижения неравномерной деформируемости. Указанная цель достигается тем, что переходный слой между противофильтрационными элементами выполнен 2 Со сходящимися к основанию продольными боковыми поверхностями. На чертеже представлена плотина, поперечный разрез. Плотина содержит противофильтрационный элемент 1, возводимый зимой, путем послойной отсыпки без уплртнения связного грунта с заполнением пор водой и промораживанием, дополнительньш противофильтрационный элемент 2, возводимый из неуплотненного связного грунта независимо от его температурного состояния, и температуры воздуха, упорные призмы 3 и переходный слой 4 из несвязньк грунтов. . Предлагаемая орма переходного слоя 4 обеспечивает независимость поочередных деформаций противофильтрационных элементов 1 и 2. В начале эксплуатации плотины будет самоуплотняться дополнительный противофильтрационньш элемент 2. Он будет сдвигаться в сторону верхнего бьефа от переходного слоя 4. Образующаяся при этом щель будет заподняться несвязным грунтом переходного слоя 4. Благодаря увеличению толщины переходного слоя 4 вверх по высоте плотины и малой .деформируемости несвязного груцта достигается равномерность деформирования плотины от оси до кромки верхового откоса. Деформация плотины от оси к периферии нарастает по степенно, без разрыва сплошности тела плотины. До мере оттаивания противофильтрационного элемента 1 он будет сдвигаться в сторону нижнего бьефа от переходного слоя 4. Образующаяся при этом щель будет заполняться несвязным грунтом переходного слоя 4. Процесс деформирования двух противофильтрационных элементов происходит одновременно, но с разными скоростями. Если рассматривать известные фо мы-переходного слоя вертикальные продольные боковые поверхности и рас ходящиеся к основанию, то при самоуплотнении Дополнительного противофильтрационного элемента возможен разрьт сплошности в гребне плотины. Преимзтцества устройства переходного слоя по предлагаемой форме в большей мере проявляются, если в него после возведения плотины установить на период самоуплотнения дополнительного противофильтрациониого элемента 2 Замораживающую систему. В этом случае

дополнительный противофильтрационный элемент 2 будет деформироваться относительно неподвижного противофильтрационного элемента 1, и выполненный по предлагаемой форме переходньй слой 4 обеспечит отсутствие разрыва сплошности гребня плотины, что влечет сохранносгь замораживающей системы. Применение замораживающих установок обеспечивает абсолютную надежность плотины, снимает все ограничения на область применения самоуплотняющихся плотин, снижает требования,- предъявляемые к точности температурных расчетов.

После самоуплотнения дополнительного противофильтрационного элемента 2 замораживающую систему отключают в проектном режиме.

Толщина переходного слоя у основания может быть назначена равной нулю - при отсутствии замораживающей системы, а при наличии - проектной толщине ледогрунтовой завесы. Не исключена возможность ( при отсутстВИИ замораживающей системы ), что сходящиеся продольные боковые поверхности переходного слоя сойдутся в точку на некоторой высоте от основания, В этом случае переходный слой будет иметь форму клина.

Ширину переходного слоя по верху назначают из условия допустимой величины неравномерного деформирования гребня плотины, определяемой специальным (Расчетом, с учетом глубины залегания прбтивофильтрационных элементов от поверхности откосов, требований, обеспечивающих безопасную работу замораживающих устройств (если таЛовые предусматриваются) и прочих факторов.

Преимуществом изобретения является то, что устройство переходного слоя предлагаемой формы решает вопрос стыковки двух противофильтрационных элементов из неуплотненных свяных грунтов, что обеспечивает возве дение грунтовой плотины практически любой высоты.

ПЛОТИНА ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая два противофильтрационных элемента из связных грунтов, переходный слой между противофильтрационными элементами и боковые призмы из несвязных грунтов, о т - личающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости плотины путем снижения неравномерной деформируемости, переходный слой меж-. . ду противофильтрационными элементами выполнен со сходящимися к основанию продольными боковыми поверхностями. сь СП 00 К9