Плотина Советский патент 1988 года по МПК E02B7/06 

1 21

00 ел

О5 00

со

Фаг. 4

: Изобретение относится к гидротехничес- к|ому строительству, а точнее к грунтовым плотинам, допускающим перелив воды во фемя строительства.

Цель изобретения - повышение надежности плотины путем крепления верхней по- йерхности противофильтрационного элемента в нижней части плотины и за счет снижения выходных и средних градиентов напора в верхней части противофильтра- фионного элемента.

I На фиг. 1 изображена русловая часть Ллотины на непроницаемом сохранном скаль- вом основании, поперечный разрез; на яг. 2 - узел I на фиг. 1, первый вариант; фиг. 3 - то же, второй вариант; на фиг. 4 - русловая часть плотины на про- 15 шцаемом трещиноватом скальном основа- 1ИИ,. поперечный разрез.

При размещении плотины на сохранном :кальном основании 1 (фиг. 1) она содержит

нения напоров в фильтрационном потоке по его длине, а также обеспечивают снижение средних градиентов напора за счет удлине-- ния пути фильтрации (линии тока более крутые и более длинные).

Плита 13 преграждает путь фильтрационному потоку из нижней части ядра 2, превращая ее в малофильтрующую зону. В результате этого максимальные выходные градиенты напора и максимальные скорости

10 фильтрационного потока на выходе из ядра 2, непосредственно у гребня стенки 9 в «фокусе размыва, уменьщаются в 2-3 раза в зависилчости от длины плиты 13, а харак- тер фильтрации в ядре 2 выще плиты 13 приближается к известной фильтрации через ядро на водонепроницаемом основании.

Дальнейи ее уменьшение «фокуса размыва может быть осуществлено путем устройства над плитой 13, непосредственно у стенки 9, диафраг мы 17 (фиг. 3), котопротивофильтрационный элемент 2 в виде Q рую выполняют нз полимерных материалов, ядра, фильтры 3 и 4 с верховой стороны яд-металла и .т. п. и непроницаемо, напри-мер

ра, фильтры 5 и 6 с низовой стороны ядра,

эоковые призмы из каменной наброски, вер- |ховую 7, низовую 8 и бетонную 9 стенки с |инспекционной галереей 10. Ядро 2 и стенка 9 сопряжены с основанием 1 бетонной обли- 25 |цовкой 11 и локальной поверхностной |цементацией 12. Ядро 2 внутри себя содержит Ьлиту 13, которая расположена на поверх- ности 14 нижней (переливной во время ;строительства) части плотины и посредством уплотнительного слоя 15 (фиг. 2) непрони- 30 : цаемо примыкает к стенке 9.

Плиту 13 выполняют водонепроницаемой

с помощью слоя клеящей мастики, присоединяют к плите 13, прнчем место присоединения диафрагмы 17 к плите соединяют пластовым дренажом 18 с низовым фильтром 5.

При осадке плотины плита 13 вместе с rpyirroM ядра 2 перемещается вниз, при этом ее торцовая часть нмстк: со слоем 15 скользит по гладкой н пак.ониой верховой грани стенки 9 без 1:а)у 11ения водопроницаемости примыкания плиты 13 к стенке 9.

Плотину возводят следующим образом.

После перекрытия русла реки в осущен- ном котловане осуществляют расчистку основания, бетонную облицовку 11 (фиг. 1) и локальную поверхностную цементацию 12.

; из монолитного бетона. Верховая грань стен- ки 9 в месте примыкания к ней плиты 13 име: ет положительный наклон и гладкую с ан- .

j тифрикционным покрытием поверхность, а 35 этого одновременно возводят бетон- ; уплотнительный слой 15 выполняют из вяз-ную стенку 9 с галереей 10 и грунтовые эле; КОГО ИЛИ эластичного материала, например битумного мата или резинового листа. При

необходимости из галереи 10 могут быть выменты нижней части плотины (ядро 2, фильтры 3 и 4, верховую призму 7) до уровня 14. Бетонируют плиту 13 и осуществляют вре- полнены буровые и цементационные работы, до менноекрепление поверхности 14 над ядром 2 Плотина работает под напором следую-и фильтром 3 сборными железобетонными

щим образом.

В период эксплуатации ядро 2 плотины

плитами 19. Паводок первого после перекрытия года пропускают через туннель (не показан) и переливом через часть плотины. После окончания перелива пливоспринимает практически весь напор, действующий на плотину от воды в верхнем

плитами 19. Паводок первого после перекрытия года пропускают через туннель (не показан) и переливом через часть плотины. После окончания перелива плибьефе с уровнем 16, в результате чего вода 45 ты 19 убирают и к следующему паводку

фильтрует через ядро 2, которое обычно выполняют из связного грунта. Для увеличения фильтрационной прочности грунта ядра 2 по его низовой грани устраивают фильтр 5, в который выходит из ядра 2 фильтрационный поток. Размещение в ядре 2 и непосред- 50 ственно у гребня стенки 9 непроницаемой плиты 13 и непроницаемое ее примыкание к стенке 9 обеспечивают, г;1авным образом, непосредственно у гребня стенки 9 снижение величин выходных градиентов Ьых напора по низовой грани ядра 2 за счет более крутого положения линий тока у низовой грани ядра 2 и более равномерного измеосуществляют возведение плотины до уровня 20 и подготавливают к работе поверхностный водосброс (не показан) с временной отметкой порога.

При размещении плотины на проницаемом трещиноватом скальном основании 2 (фиг. 4), покрытом русловыми отложениями 22, она аналогична плотине, размещенной на сохранном скальном основании, но дополнительно содержит глубинную 23 и со- 55 прягающую 24 цементации, устраиваемые из галерей 25 и 26, и подсыпку 27 из песчано- гравийного грунта в основании ядра 2. При этом наименьщее расстояние от проницае

нения напоров в фильтрационном потоке по его длине, а также обеспечивают снижение средних градиентов напора за счет удлине-- ния пути фильтрации (линии тока более крутые и более длинные).

Плита 13 преграждает путь фильтрационному потоку из нижней части ядра 2, превращая ее в малофильтрующую зону. В результате этого максимальные выходные градиенты напора и максимальные скорости

фильтрационного потока на выходе из ядра 2, непосредственно у гребня стенки 9 в «фокусе размыва, уменьщаются в 2-3 раза в зависилчости от длины плиты 13, а харак- тер фильтрации в ядре 2 выще плиты 13 приближается к известной фильтрации через ядро на водонепроницаемом основании.

Дальнейи ее уменьшение «фокуса размыва может быть осуществлено путем устройства над плитой 13, непосредственно у стенки 9, диафраг мы 17 (фиг. 3), которую выполняют нз полимерных материалов, металла и .т. п. и непроницаемо, напри-мер

с помощью слоя клеящей мастики, присоединяют к плите 13, прнчем место присоединения диафрагмы 17 к плите соединяют пластовым дренажом 18 с низовым фильтром 5.

При осадке плотины плита 13 вместе с rpyirroM ядра 2 перемещается вниз, при этом ее торцовая часть нмстк: со слоем 15 скользит по гладкой н пак.ониой верховой грани стенки 9 без 1:а)у 11ения водопроницаемости примыкания плиты 13 к стенке 9.

Плотину возводят следующим образом.

После перекрытия русла реки в осущен- ном котловане осуществляют расчистку основания, бетонную облицовку 11 (фиг. 1) и локальную поверхностную цементацию 12.

.

этого одновременно возводят бетон- ную стенку 9 с галереей 10 и грунтовые элементы нижней части плотины (ядро 2, фильтры 3 и 4, верховую призму 7) до уровня 14. Бетонируют плиту 13 и осуществляют вре- менноекрепление поверхности 14 над ядром 2 и фильтром 3 сборными железобетонными

плитами 19. Паводок первого после перекрытия года пропускают через туннель (не показан) и переливом через часть плотины. После окончания перелива плиты 19 убирают и к следующему паводку

0

осуществляют возведение плотины до уровня 20 и подготавливают к работе поверхностный водосброс (не показан) с временной отметкой порога.

При размещении плотины на проницаемом трещиноватом скальном основании 2 (фиг. 4), покрытом русловыми отложениями 22, она аналогична плотине, размещенной на сохранном скальном основании, но дополнительно содержит глубинную 23 и со- 5 прягающую 24 цементации, устраиваемые из галерей 25 и 26, и подсыпку 27 из песчано- гравийного грунта в основании ядра 2. При этом наименьщее расстояние от проницаемой подсыпки 27 до верха плита 13 превышает наименьшее расстояние от плиты 13 до фильтра 3, расположенного на верховой границе ядра 2, или равно ему, что необходимо из условия допустимых средних градиентов напора Б ядре 2.

Подсыпку 27 укладывают непосредственно на русловые отложения 22 и без устройства сопрягающей бетонной плиты, что суш,ественно упрош.ает работы по подготовке основания под плотину, при этом подсыпка 27 заменяет собою наиболее дорогой грунт ядра 2.

В случае выполнения водонепроницаемой плиты во всю ширину ядра 2 грунт ядра 2 ниже плиты 13 может быть полностью заменен на подсыпку 27.

Изобретение применимо как в случае выполнения грунтового противофильтрационно- го элемента в виде ядра, так и в случае выполнения его в виде экрана.

Таким образом, в противофильтрацион- ном элементе 2 плиты 13 повышена надежность противофильтрационного элемента 2 за счет снижения выходных и средних градиентов напора и одновременно упрощены работы по возведению нижней части плиты за счет уменьшения работ по разборке временного крепления после прохождения паводк а и упрощения сопряжения противофильтрационного элемента 2 с основанием. Снижение выходных и средних градиентов напора в противофильтрационном элементе 2 позволяет (по отношению к известной плотине со стенкой 9) следующее: подобрать более облегченные составы грунтов фильтра 5 на низовую грань противофильтрационного элемента 2, снизить фильтрационный расход через противофильтрационный элемент 2, снизить материалоемкость противофильтрационного элемента за счет уменьшения его ТОЛШ.ИНЫ, использовать для устройства противофильтрационного элемента 2 грунты с более высоким значением коэффициента фильтрации за счет обеспечения заданных значений средних и выходных скоростей фильтрации.

Формула изобретения

1. Плотина, содержащая грунтовый противофильтрационный элемент, фильтры, боковые призмы и бетонную стенку, расположенную в основании плотины, примыкающую со стороны нижнего бьефа непосредственно к грунтовому противофильтрационному элементу и предохраняющую нижнюю часть плотины от размыва при переливе через нее

0 воды во время возведения плотины, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности плотины путем крепления верхней поверхности противофильтрационного элемента в нижней части плотины и за счет снижения выходных и средних градиентов напора в верхней части противофильтрационного элемента, последний снабжен водонепроницаемой плитой, расположенной на поверхности нижней части противофильтрационного элемента, причем плита водоне0 проницаемо примкнута к бетонной стенке непосредственно у ее гребня.

5

25

2.Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что в месте примыкания между плитой и стенкой расположено уплотнение в виде слоя вязкого или эластичного материала.

3.Плотина по п. I, отличающаяся тем, что противофильтрационный элемент снабжен диафрагмой, расположенной над плитой и непроницаемо к ней присоединен30 ой.

4.Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что в основание противофнльтрационного элемента уложен проницаемый грунт, причем наименьшее расстояние от проницаемого

25 грунта до верха плиты превышает наименьшее расстояние от плиты до верховой грани противофильтрационного элемента или равно ему, а в основании стенки устроена противо- фильтрационная завеса.

5.Плотина по п. 3, отличающаяся тем, 40 что место присоединения диафрагмы к плите

соединено пластовым дренажом с низовым фильтром.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение надежности плотины путем крепления верхней поверхности его противофильтрационного элемента в нижней части плотины и за счет снижения выходных и средних градиентов напора в верхней части противофильтрационного элемента. Грунтовый противофильтрационный элемент 2 содержит внутри себя бетонную стенку 9, при- мыкаюш.ую со стороны нижнего бьефа непосредственно и непроницаемо к противо- фильтрационному элементу 2 путем устройства внутри элемента 2 непроницаемой плиты 13. Плита 13 уложена вдоль стенки 9 на поверхность нижней части плотины, непроницаемо примкнутой к ней. В месте примыкания между плитой 13 и стенкой 9 уложен слой из антифрикционного материала. Элемент 2 снабжен диафрагмой, расположенной над плитой 13 и непроницаемо к ней присоединенной. В случае залегания в основании плотины проницаемого скального основания 21 в основание элемента 2 укладывают проницаемый грунт, а в основании стенки 9 устраивают противофильтрационную завесу. 4 3. п. ф-лы, 4 ил. S (Л