Плотина из грунтовых материалов Советский патент 1986 года по МПК E02B7/06 

1

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к конструкциям плотин из грунтовых материалов ,

Целью изобретения является снижение стоимости И сокращение сроков строительства.

На фиг.1 представлена плотина, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, с центральным ядром; на фиг.З - то же, с поверхностью обрушения откоса; на фиг.А - зависимость предельных касательных напряжений от содержания полостей с переувлажненным грунтом в объеме плотины.

Плотина из грунтовых материалов включает тело плотины 1 с замкнутыми полостями 2, заполненными переувлажненным грунтом 3. Общий объем замкнутых полостей составляет 10-40% от всего объема плотины (ядра).

Заполнение полостей 2 переувлажненным грунтом 3 не сказывается отрицательно на устойчивости плотины, так как ее устойчивость, а следовательно, и надежность определяется преимущественно свойствами грунта, окружающего полости, так что низкие прочностные и деформативные характеристики водонасыщенного грунта полости не оказывают рещающего влияния на устойчивость сооружения. Сдвиговы и деформативные характеристики грунта, содержащегося в этих полостях, значительно ниже характеристик окружающего их грунта. Позтому касательные напряжения на поверхности обрушенного откоса воспринимаются в основном более жестким грунтом, окружающим эти полости и занимающим основную часть тела плотины, что обеспечивает устойчивость ее откосов. Указанное процентное содержание полостей по объему плотины (ядра) выбрано из следующих условий.

Возведение плотины может быть осуществлено зонированной отсыпкой грунтов оптимальной влажности и переувлажненных в теле сооружения или следующим методом. Отдельные целики переувлажненного грунта (размером до 1-1,5 м) транспортируются на отсыпаемую дамбу совместно с основным, материалом - суглинком оптимальной влажности - и отсыпаются в насыпь высоки слоем (до 8 м) с уплотнением интенсивными ударными нагрузками с гребня .слоя. Дозировка содержания в кузове

35.2

каждого самосвала глыб переувлажненного грунта достигается в процессе разработки экскаватором в лобовом забое карьера делового суглинка совместно двух грунтов: суглинков,

влажность которых на 2-3% ниже оптимальной влажности, и переувлажненных суглинков полости 2 в пропорции -1:1. При этом суглинками заполняют тело

плотины 1, а переувлажненными суглинками - полости 2. В результате разработки экскаватором грунта, перегрузки его в автосамосвалы и выгрузки на насыпь происходит частичное дробление комковатого переувлажненного грунта и перемешивание этой части с грунтом 3, что приводит к.повышению влажности смеси до оптимальной. Смесь оптимальной влажности является основным материалом плотины. Не раздроблен- ные комья переувлажненного грунта размером до 1-1,5 м равномерно распределены по объему плотины и представляют грунт 3 полостей 2.

Плотина работает следующим образом

Нормальные и касательные нагрузки на любой возможной потенциальной поверхности скольжения (т.е. поверхности, по которой могут произойти

оползание откоса) распределяются между гpyнтo I оптимальной влажности и переувлажненным грунтом полостей. Так как основная длина любой поверхности скольжения проходит вне полостей, а

последние не смыкаются, т.е. не образуют обширных зон с пониженными характеристиками, то основная часть нагрузок воспринимается грунтом оптимальной влажности, свойства которого определяют устойчивость откоса. Сдвигающее предельное напряжение на поверхности скольжения при нормальном напряжении G const определяется по закону

/v (п-0,1 ),/: ч

О л. - -.i / t - с } 2 0,9 21

где о, - предельное напряжение сдвига

для грунтов полостей; то же, для окружающего полости грунта оптимальной

влажности;

п - содержание грунта полостей по объему в долях единицы (0,,4С). Постоянство с D на участке

0,,10 отражает отсутствие влияния на устойчивость плотины переувлажненньк грунтов при их содержании в объеме плотины в этих пределах. Постоянство 1; б I на участке 0, 1,0 определяется необходимостью учета возможности смыкания полостей и образования поверхностей скольжения, проходящих в низкопрочном грунте. Формула изобретения Плотина из грунтовых материалов. выполненная из связного грунта опти12354 мальной влажности и включающая замкнутые полости, равномерно распределенные в теле плотины, отличающаяся тем, что, с целью снижения затрат на строительство за счет использования местных некондиционных строительных материалов, замкнутые полости заполнены переувлажненным грунтом и составляют 10-40% от объема плотины.

Фиг.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к плотинам из местных материалов, преимущественно из грунтовых. Изобретение относится к гидротехническим сооружениям. Цель изобретения - снижение затрат на строительство за счет использования местных некондиционных строительных материалов. В плотине, выполненной из связного грунта оптимальной влажности, замкнутые полости заполнены переувлажненным грунтом и составляют 10-40% от обьема сооружения . 4 ил. s S (Л

фиг. 2

ч

Q.1 Q.Z 0.3 ОЛ0.5 0,.0.70.8 0.3 7,0 n

фигЛ

N

Vv