Способ сооружения бетонной плотины Советский патент 1990 года по МПК E02B7/00 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при возведении бетонных плотин отдельными столбчатыми массивами для достижения уменьшения контактных напряжений между телом плотины и основанием в зоне со стороны нижнего бьефа.

Цель изобретения - снижение материа-, лоемкости плотины за счет уменьшения контактных напряжений между телом плотины и основанием в зоне со стороны нижнего бьефа.

На фиг.1 показан первый этап реализации предлагаемого способа (первый и второй столбчатые массивы возведены до промежуточной отметки); на фиг. 2 - цементация между первым и вторым столбчатыми массивами; на фиг.3 - третий столбчатый массив, выполненный до промежуточной отметки, произведен набор воды в водохранилище до уровня верхнего бьефа первого наполнения; на фиг.4 - цементация шва между вторым и третьим столбчатыми массивами, уровень воды в водохранилище nti-- вышен до отметки .уро.вня верхнего бьефа второго наполнения, четвертый столбчатый массив возведен до промежуточной отметки; на фиг.5 - уровень воды в водохранилище повышен, очередной шов зацементирован; на фиг.6 - предпоследний столбчатый массив; на фиг.7 - цементация шва предпоследнего столбчатого массива с предыдущим, уровень воды в водохранилище повышен; на фиг.8 - последний столбчатый массив, шов между ним и предпоследним массивом зацементирован, все столбчатые массивы достроены до проектного профиля,вода в водохранилище набрана до полного проектного уровня, схема сопоставления профилей плотины, выполненных по известной и предложенной технологии при контактных напряжениях.

Способ реализуется следующим образом.

Первый и второй столбчатые массивы 1,2 возводятся до промежуточных отметок. Затем производится цементация шва 3 под давлением. Первый столбчатый массив под действием давления раствора в шве изгибается в сторону нижнего бьефа. Из-за изгиба первого столба обеспечивается обжатие напорной грани первого столбчатого массива. Тем самым уменьшается коэффициент фильтрации бетона в зоне напорной грани, повышается надежность и долговечность сооружения. Для более эффективного обжатия возможно возведение второго столбчатого массива шириной в 1,5 - 2 раза больше перрого. При этом из-за достаточно большого отношения площадей инерции второго и первого столбчатых массивов достигается большой изг|1б и, соответственно, более эффективное обжатие первого. Параллельно с возведением и цементацией первого и второго столбчатых массивов возможно возведение остальных.

Производится набор воды в водохранилище до уровня верхнего бьефа первого на- 0 полнения. При этом гидростатическое давление передается только на массивы 1 и 2. На третий массив гидростатическое давление не передается, так как шов 4 между вторым и третьим массивом еще не заце- 5 ментирован и по нему происходит проскальзывание массивов между собой. Таким образом компенсируются касательные напряжения между столбчатыми массивами. Горизонтальные усилия, возника- 0 ющие в процессе перемещения первого и второго столбов под действием гидростатического давления из-за наличия незацементированного шва 4 достаточной толщины, на третий массив не передаются. 5 Элементарная эпюра напряжений на контакте массивов 1 и 2 с основанием от . действия гидростатического давления при наполнении водохранилища до уровня верхнего бьефа первого наполнения показана 0 на фиг.З. В дальнейшем цементируют межстолбчатый шов4 и производят дальнейшее наполнение водохранилища до уровня верхнего бьефа второго наполнения.

Теперь первый, второй и третий столб- 5 чатые массивы, представляя собой единое тело, совместно работают на восприятие гидростатического давления.

Эпюра контактных напряжений от дополнительного гидростатического давле- 0 ния, вызванного повышение уровня воды в водохранилище от уровня верхнего бьефа первого наполнения до уровня верхнего бьефа второго наполнения, представлена на фиг.4.

5 Технологический цикл, включающий возведение столбчатых массивов, цементацию межстолбчатых швов, повышение уровня воды в водохранилище, повторяют до возведения всех столбов до проектных от- 0 меток, цементации всех межстолбчатых швов, наполнения водохранилища до заданного проектного уровня УВБЗ (см. фиг.1 - 8). Благодаря тому, что попеременно выполняется цементация межстолбчатых 5 швов 3, 4, 5, 6, 7, 8 и повышение уровня водохранилища, причем швы цементируют последовательно, начиная со стороны верхнего бьефа к нижнему по мере возведения столбчатых массивов, повышение гидростатического давления воспринимается все

большим количеством столбчатых массивов, работающих совместно.

Элементарные эпюры контактных напряжений по подошве возводимой плотины только от действия приращения гидростатического давления на каждом цикле показаны на эпюрах фиг.З - 8.

Результирующая эпюра контактных напряжений 9 по подошве плотины, полученная, учитывая принцип суперпозиции, путем сложения контактных напряжений от гидростатики, возникающих на всех циклах возведения сооружения, с напряжениями от остальных нагрузок, показана на фиг.8. Эпюра контактных напряженийЮ, получающихся при возведении плотины способом, описанным в прототипе, показана там же.

Формула изобретения Способ сооружения бетонной плотины, включающий поэтапное возведение столбчатых массивов, предварительное обжатие напорной rpami путем подачи цементного раствора в шов между первым и вторым столбчатыми массивами со стороны верхнего бьефа, возведенными до промежуточной

отметки, и п,оследующее возведение и цементацию швов остальных столбчатых массивов при постепенном наборе воды в водохранилище, отличающийся тем,

что, с целью снижения материалоемкости плотины за счет уменьшения контактных напряжений между телом Нлотины и основанием в зоне со стороны нижнего бьефа, после выполнения подачи цементного рас0 твора в шов между первым и вторым столбчатыми массивами возводят до промежуточной отметки третий столбчатый массив, производят частичное наполнение водохранилища, затем выполняют цемен5 тацию между вторым и третьим столбчатыми массивами, возводят до промежуточной отметки четвертый столбчатый массив, повышают уровень воды в водохранилище, выполняют цементацию между третьим и

0 четвертым столбчатыми массивами и далее так повторяют цикл до выполнения цементации между предпоследним и последним столбчатыми массивами, после чего достраивают все столбчатые массивы до проектного профиля и производят набор воды в водохранилище до полного проектного уровня.

Изобретение относится к гидротехнике. Цель изобретения - снижение материалоемкости плотины за счет уменьшения контактных напряжений между телом плотины и основанием в зоне со стороны нижнего бьефа. Первый и второй столбчатые массивы 1,2 возводят до промежуточных отметок. Затем производится цементация шва 3 под давлением. Параллельно с возведением и цементацией первого и второго столбчатых массивов возможно возведение остальных. В дальнейшем цементируют межстолбчатый шов 4 и производят дальнейшее наполнение водохранилища до уровня верхнего бьефа 2 второго напряжения. Первый, второй и третий столбчатые массивы, представляя собой единое тело, совместно работают на восприятие гидростатического давления. Технологический цикл, включающий возведение столбчатых массивов, цементацию межстолбчатых швов, повышение уровня воды в водохранилище повторяют до возведения всех столбов до проектных отметок, цементации всех межстолбчатых швов, наполнения водохранилища до заданного проектного уровня верхнего бьефа 3. 8 ил.

X

/

т

Фи2.1

tГФиг. 2

ML

±

Гг чи

Фиг.З

ПТГГ&.

ТV

фц It

Фиг. 5

Фиг.6

XX

УВБ

Фиг. 7