Способ возведения грунтового сооружения Советский патент 1989 года по МПК E02B3/12 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам возведения из гравийно-галечникового материала грунтовых плотин и дамб, устойчивых к волновому воздействию без устройства крепления откосов.

Цель изобретения - упрощение технологии, ускорение возведения и -г еньшение затрат путем формирования начального нестабилизированного откоса с уклоном, необходимым и достаточным для переработки их волнами в гидравлически устойчивьш профиль.

На фиг.1 схематически изображено возводимое предлагаемым способом грунтовое сооружение, на фиг.2 графики для определения крупности d, гидравлической крупности ш влекомых частиц и значений функций Се, С и С, учитываемых при определении коэффициента откоса начального профиля напорного сооружения из гравийно-галечникового грунта.

На фиг.1 введены обозначения:

1

Р«

2пл

dj, m

f - размеры деформаций по ширине и высоте откоса из гравия- гальки;

параметры, характеризующие участок обрушения, . наката и ската воды волн ПА

ответственно; высота наката, глубина воды у подошвы и коэффициент заложения откоса этого участка i

параметры, характеризующие участок подводного плеса в пределах размытой волнами части откоса, соответственно глубина воды в начале и на откосе начального профиля в месте размьша и коэффициент заложения поверхности плеса) НП5 - нормально подпертый уровень;

величина запаса, м, - длина участка подподного плеса; Lj - длина участка обрушения накатьюающих- ся и скатывающихся волн, м;

щирина грунтового сооружения по гребню, м;

высота грунтового сооружения, м.

Грунтовое сооружение 1 возводят утем укладки гравийно-галечникового рунта и формирования верхового отоса 2 наполнением водохранилища 3, ри этом укладку грунта производят о образования начального профиля ерхового незащищенного откоса 2 с остоянным коэффициентом заложения , определяемым по формуле:

а

Ь

R -

н -s..,

d,

С (-JL. .OUdm 0,0125 .K«jj GO

де g - ускорение силы тяжести, м/с J Q - объем обрушивающейся на откос волны с параметрами расчетной обеспеченности

„ /Th ,f h, , Q у f-

, высота, длина и период волны расчетной обеспеченности, м, м, с,

d - глубина воды перед сооружением, d,- крупность частиц, содержа «

щихся в грунтовом материале в наибольшем количестве до

0

5

0

5

0

5

0

5

верительного гранулометрического состава, м;

Wff коэффициент гидравлической крупности частиц;

ujgj - гидравлическая крупность частиц, М/С ,

С - функция, определяемая по графику (фиг.2).

В дальнейшем, при переформиров НИИ откоса волнами, поверхность подводного плеса, начиная от подошвы откоса участка наката и ската волн, формируется в виде отмостки 4 отложением наиболее крупных частиц гравия-гальки. На поверхности откоса (mj) участка наката и ската волн остаются после размыва и перемещения мелких частиц также наиболее крупные частицы 5. Такая сортировка и раскладка волнами частиц грунта откоса повьш1ает надежность гидродинамической устойчивости откоса при меньших затратах грунтового материала. Такой раскладки грунта при формировании откоса искусственными способами производства работ достичь, практически невозможно, а надежность гидродинамической устойчивости при этом достигается за счет укладки большого объема грунтовых материалов.

При переформировании откоса волнами поверхность подводного плеса, начиная от подошвы откоса участка наката и ската волн, формируется отложением в виде отмостки наиболее крупных галечниковых частиц, что значительно повьш1ает надежность гидродинамической устойчивости сооружения при меньших затратах материала.

Пример, Определяют коэффициент заложения неукрепленного откоса вала, возводимого из гравийно-галечникового грунта предлагаемым способом.

Определяют высоту h, длину Л и период С волны расчетной обеспеченности: h 2,6 м, Л 52,7 м, Г 4 с.

Глубина воды перед сооружением d 12 м.

По приведенной в ьписании зависимости определяют объем обрушивающей- . ся на откос волны с параметрами расчетной обеспеченности Q 63,2 м,

Крупность частиц, содержащихся в грунтовом материале в. наибольшем количестве доверительного гранулометрического состава dj 34 мм, гранулометрическая крупность тех же частиц 0,8.

По действующим нормативным документам приняты коэффициенты, отражающие шероховатость и водопроницаемость откоса в зоне заплеска и ската волн

К

J. Kj-K, 0,95 X 0,85 0,81.

По графику на фиг.2 определяют горизонтальную и вертикальную составляющие функции, отражакмцей гидродинамическое взаимодействие параметров ветрового волнения с частицами грунтового материала различной крупности для Q 63,2 м Cj 1,6, Cji 1,42

Тогда коэффициент заложения m неукрепленного откоса равен 16,4.

Таким образом, предлагаемая зависимость позволяет быстро и без осо- бых затруднений определить коэффициент заложения неукрепленного- откоса.

Обычно для волн с приведенными в рассматриваемом примере параметрами напорное сооружение возводят с ук- репленным железобетонным откосом с коэффициентом заложения равным 4.

Использование предлагаемого способа позволяет значительно упростить технологию и ускорить возведение, а также снизить затраты за счет исключения железобетонного крепления.

Способ обеспечивает формирование подводного плеса и поверхности участка наката и ската волн отложением крупных частиц, что повышает гидродинамическую устойчивость грунтового откоса.

Формула изобретения

Способ возведения грунтового сооружения, включающий укладку гравийно галечникового грунта и формирование верхового откоса наполнением водохра нилища, отличающийся тем

m 0,0125

что, с целью упрощения технологии, ускорения возведения и уменьшения затрат путем формирования начального нестабилизированного откоса с уклоном, необходимым и достаточным для переработки его волнами в гидравлически устойчивый профиль, укладку грунта производят до образования начального профиля верхового незащищенного откоса с постоянным коэффициентом заложения, определяемым зависимостью

.г (-Г.- ) .ОЫй

g Q ускорение силы тяжести, м/с ;

объем обрушивающейся на откос волны с параметрами расчетной обеспеченности,

ITh

пи X Л П ч

Т 1Г - 2

м

высота, длина и период волны расчетной обеспеченности,

5

d -

0

5

0

d,. Vji

W GWc-S

5

M у M у t

крупность частиц гравийно- галечникового грунта, содержащихся в наибольшем количестве;

коэффициент гидравлической крупности частиц

К - - dje

гидравлическая крупность частиц, м/с;

функция, отражающая аналогию прогнозируемых деформаций волнами незащищенных откосов природным процессом, принимается по графику, фиг. 2,

глубина воды перед сооружением.

d 1

/

: -yr o

hp

t

/

f/7yf

тпп

4

t

/

g/TX 6

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - упрощение технологии, ускорение возведения и уменьшение затрат путем формирования начального нестабилизированного откоса с улоном, необходимым и достаточным для переработки его волнами в гидравлически устойчивый профиль. Способ возведения грунтового сооружения включает укладку гравийно- галечникового грунта и формирование верхового откоса наполнением водохранилища. Укладку грунта проводят до образования начального профиля верхового незащищенного откоса с постоянным коэффициентом заложения M, определяемым по расчетной формуле. 4 ил.

y/////// ////// // // / /// /

,

05

i5

r,o

Составитель Р.Нагорная Редактор В.Бугренкова Техред А.Кравчук Корректор Э.Лончакова

Заказ 7490/39

Тираж 589

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

//////

U

ijo-c,

m

Подписное