Грунтовая плотина Советский патент 1985 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а также к плотинам из местных материалов.

Известна плотина из местных материалов, включающая противофильтрационный элемент в виде ядра, в котором образованы полости, заполненные несвязным материалом, выполненные для повышения устойчивости плотины путем снижения порового давления 1.

Недостатком указанной плотины является высокая стоимость ее строительства.

Известна также грунтовая плотина, включающая центральную зону, выполненную в поперечном сечении в форме равнобедренной трапеции, меньщее основание которой образовано гребнем плотины, и боковые упорные призмы. Данная плотина характеризуется равной уплотненностью грунта по всему ее поперечному сечению, которая обеспечивается послойной укаткой при возведении сооружения 2.

Недостатком такой конструкции является ее неэкономичность в силу необходимости трудо- и энергозатрат на обеспечение одинаковой плотности во всех частях поперечного сечения.

Цель изобретения.- снижение трудозатрат по возведению сооружения.

Поставленная цель достигается тем, что в грунтовой плотине центральная зона состоит из грунта оптимальной плотности, а боковые стороны трапеции образованы линиями, проведенными через края гребня под углом к вертикали, равным углу внутреннего трения грунта, при этом боковые упорные призмы выполнены из неуплотненного грунта.

На чертеже показана конструкция предлагаемой однородной плотины из связного или несвязного грунта.

Плотина состоит из центральной послойно уплотняемой зоны 1 и неуплотняемых упорных призм 2.

При возведении однородной грунтовой плотины послойная отсыпка (с уплотнением грунта до заданной постоянной или переменной по высоте плотности) 7ч обеспечивается лишь в пределах центральной зоны . Эта зона ограничена сторонами, проведенными через края гребня под углом ср к вертикали, равным углу внутреннего трения грунта. В боковые упорные призмы 2 грунт отсыпается послойно без специального уплотнения, при этом влажность грунта в этих призмах должна быть такой, которая способствует его самоуплотнению еще в процессе возведения и в начальный период эксплуатации за счет консолидации под действием собственной массы грунта вышележащей части сооружения и фильтрационных сил.

Для плотин водохранилищ, устанавливаемых в первый же год эксплуатации под полную нагрузку - полный напор, предлагаемая грунтовая плотина не может быть рекомендована, так как процесс самоуплотнения грунта происходит от одного до двух лет.

Для плотин шламо- и илонакопителей характерен постепенный, на протяжении не менее двух-трех лет, период наполнения емкости. При этом наполнение емкости происходит в основном осаждающимся илом или шламом, а отстаивающаяся осветленная воQ да непрерывно отводится через специальный поверхностный водослив.

Надежность предлагаемой конструкции грунтовых однородных плотин для шламоили илонакопителей обеспечивается за счет постепенного ввода сооружения под полную

5 нагрузку. Продолжительность этого периода достаточна, чтобы плотность грунта в неуплотненных боковых упорных призмах достигла необходимой для обеспечения устойчивости откосов величины.

Достижение необходимой плотности грунта обеспечивается путем самоуплотнения грунта от веса вышележащей части сооружения, за счет кольматажа пор грунта мелкой фракцией шлама или ила, а также за счет создания последними дополнительного противофильтрационного экрана,являющегося одновременно и уплотняющей пригрузкой.

Границы центральной уплотняемой части поперечного сечения, образуемые прямыми,

0 составляющими с вертикалью при крае гребня плотины угол ф, равный углу внутреннего трения, определены из условия недопущения продольных трещин на гребне и вблизи него. Это возможно при ограниченных поперечных деформациях центральной

5 уплотненной зоны от собственного веса с учетом бокового давления неуплотненных боковых призм.

ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА, включающая центральную зону, выполненную в поперечном сечении в форме равнобедренной трапеции, меньшее основание которой образовано гребнем плотины, и боковые упорные призмы, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудозатрат по возведению, центральная зона состоит из грунта оптимальной плотности, а боковые стороны трапеции образованы линиями, проведенными через края гребня под углом к вертикали, равным углу внутреннего трения грунта, при этом боковые упорные призмы выполнены из неуплотненного грунта. О) 1С СП