Способ возведения намывного сооружения Советский патент 1992 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относи гея к идротехничс- скому строигельсть/. в частности к cncccfj:iM Еюзсоденпя намывных гидрогкхнически:; соо- ру:к- нпй, напр .тмор хкостохрлнилшц, nnr. Li- ваемых из неспязмых разпозсршют ь . грунтов.

Цель изобретения - поаиыонг.с vcioii- чипости сооружении :а с от oGcrrju enii. намытого грунт ) его тч:-ксл,Г.-;п .пяг .и и уьс яичеиил интенсизн ,Т11 их нс-мыпа.

Па -.рпг.1 показан фрзшонт л остофл- пилищл после МЗМ1-.ЮП первого яруса (попг- речнь:й рлзрсз): нп фиг. - то жо, после формироааниг, с пределах технологического участка дпухслоп;ной структупы на сею толu.iniiy лр/са; на фит.З - фаза подачи на /часто:, размь;.::пющ й воды; на фиг.4 - фаза .oep;i.OHiioro размыва слоя легких частиц; на фиг.5 - фг)агмент ХБОстохрлнил.-ица после пог((гуснг1го камыпа до заданной c.Tr;erj л

Спосси осуществляют еле/дующим омра- зом.

После того, как через пул1 по 1 „пусг-м i распределительного ,.ОД-1 . уло;-:ен- ного но дамб вторичного обвалования засор;:;аюг очередного яру-:.л 4 толщиной h (фиг.1), в поверхностном слое HJ мытого гру;па ча глубину h по ссг. Г1лс;чал.1 технолог еского участка 5 ,0 :

ДВУХСЛОЙНУЮ СТрукЛуру, СС СТОЯЩУЮ И i.

ra-Jn

VI

О

ел

4 VI К

«л

6 более тяжелых частиц исходного намытого грунта и пригружающего его слоя 7 более легких частиц намытого грунта (фиг.2). При намыве, как правило, имеет место процесс фракционирования грунта по длине пляжа, поэтому относительное содержание тяжелых и легких фракций изменяется по мере приближения к пруду-отстойнику 8. Следствием этого является уменьшение толщины слол 6 тяжелых фракций и увеличение толщины слоя 7 легких фракций. Исходя из этого, технологический участок 5 выбирают в пределах зоны упорной призмы, где велико относительное содержание тяжелых фракций, хотя при необходимости и возможности он может быть распространен на весь участок надводного пляжа. Формирование двухслойной структуры осуществляют с помощью специального устройства. Грунт извлекают из поверхностного слоя, разделяют его по скорости витания на две компоненты, одна из которых состоит из более тяжелых частиц исходного грунта, а другая - из более легких частиц, затем компоненты вновь укладывают на прежнее место, причем процесс укладки частиц тяжелой компоненты предшествует во времени процессу укладки частиц легкой компоненты. В результате образуется двухслойная структура, состоящая из слоев б и 7. После этого, на участок 5 через пуль- повыпуски 1 подают воду 9 (фйг.З). Пульпо- выпуски 1 располагают вдоль пульповода 2 на расстоянии, обеспечивающем возможность формирования рассредоточенного потока воды 10,. покрывающего весь участок 5, Размываемость водой слоя 7, состоящего из наиболее легких частиц, выше размываемости исходного грунта слоя б, поэтому расход воды 9 из пульповыпусков 1 подбирают опытным путем таким образом, чтобы турбулентный поток воды 10, формирующийся на пляже, имел поле скоростей, не превосходящих неразмывающую скорость для тяжелых частиц слоя б. При таких условиях подачу воды 9 продолжают до полного размыва и удаления за пределы технологического участка 5 час- тиц слоя 7. Часть этих частиц уносится в пруд-отстойник 8, а часть откладывается в предпрудковой зоне 11. В результате, от намытого яруса 4 на участке 5 остается только слой 6 частиц тяжелой компоненты, т.е. объективно в зоне участка 5 произошло обогащение намытого грунта тяжелыми фракциями (фиг,4),

Далее, начинают намыв следующего яруса и весь цикл операций по формированию слоя частиц тяжелой компоненты повторяют. Последовательное применение

данного способа при поярусном намыве сооружения приводит к формированию упорной призмы 12 из наиболее тяжелых и. соответственно, крупных фракций исходного грунта, поскольку между массой частиц и их крупностью существует устойчивая корреляционная связь (фиг.5). Наиболее легкие и мелкие частицы слоя 7 удаляются в пред- прудковую зону 11 и пруд-отстойник 8, где

0 оказывают дополнительное положительное влияние на уменьшение фильтрации из пруда-отстойника 8. Следствием процесса дифференциации отложения фракций намываемого грунта по зонам сооружения

5 является повышение его устойчивости, так как упорная призма создается из фракций, обладающих наилучшими прочностными свойствами. Причем, сам процесс обогащения намытого грунта тяжелыми фракциями

0 имеет особенности, которые по принципу обратной связи увеличивают абсолютное количественное содержание тяжелых фракций в зоне технологического участка 5. Сущность этих особенностей заключается в

5 следующем,

При формировании двухслойной структуры намытый грунт предварительно извлекают из поверхностного слоя, при этом разрушается его естественное сложение,

0 образовавшееся в процессе намыва и обладающее оптимальной для заданных условий намыва плотностью и пористостью. Вновь образованный слой 6 тяжелых и крупных частиц по сравнению с исходным намытым

5 грунтом имеет более высокую пористость, причем, как за счет более высокой средней крупности частиц, так и за счет способа Формирования слоя путем гравитационного осаждения частиц грунта на поверхность,

0 который по сравнению с намывом тех же частиц дает более рыхлую их укладку, поскольку исключается упорядочивающее и уплотняющее влияние потока гидросмеси на характер формирования отложений. Та5 ким образом, образующийся в зоне упорной призмы в процессе возведения сооружения массива грунта имеет повышенную пористость и, соответственно, повышенную водопроницаемость. Причем, следует заме0 тить, что эта водопроницаемость максимальна только в том случае, если массив грунта однороден и в нем нет прослоек исходного намытого грунта, т.е. если формирование двухслойной структуры осуще5 сто/1Я10т на каждом намытом ярусе и на всю его толщину, При намыве очередного яруса на массив грунта, обладающий повышенной водопроницаемостью, на пляже происходит более интенсивная водоотдачл из потока гидросмеси. За счет этого уменьшается взвесенесущая способность потока и возрастает интенсивность осаждения из него частиц грунта на пляж, в первую очередь, наиболее тяжелых и крупных. Таким образом, обогащение грунта на ранее намытых ярусах влечет более интенсивное осаждение тяжелых частиц на следующем намываемом ярусе и приводит, в конечном счете, к увеличению содержания тяжелых и крупных частиц о зоне упорной призмы.

Пример. Намыв производят на, хвостохранилище рассредоточенным способом из пульповыпусков диаметром 300 мм. Одновременно, в работе находится 4 пульповыпуска. Расстояние между ними 25 м, следовательно, ширина технологического участка 100 м. Длина участка принимается равной 300 м. Исходные хвосты содержат не менее 50% частиц класса меньше 0,2 мм. Расход гидросмеси из иульповыпуска 0,20 м/с. При средней консистенции гидросмеси 1:9 расход воды составляет 0.18 м /с. После намыва яруса средней толщиной до 0,4 м формируют двухслойную структуру на глубину до 0,4 м. Толщину яруса согласуют с техническими возможностями устройства по формированию двухслойной структуры на определенную глубину.

После формирования двухслойной структуры на технологический участок одновременно из всех 4-х пульповыпусков подают воду. Расход воды из пульповыпуска 0,18 м/с, т.е. равен соответствующему расходу воды в гидросмеси при предшествующем намыве. Этот расход воды соответствует уклону пляжа, сформировавшемуся в процессе намыва. Хотя после формирования двухслойной структуры уклон пляжа остался прежним, рэзмываемость поверхностного слоя увеличилась, так как на поверхности оказались более легкие по сравнению с исходным грунтом частицы, для которых критический уклон начала размыва меньше.

чем сформированный. Поэтому будет происходить постепенный размыв верхнего слоя, Подачу воды продолжают до тех пор, пока весь верхний спой не будет удален за пределы технологического участка. Затем намывают следующий ярус и цикл операций повторяют. В результате в пределах технологического участка намывное тело сооружения будет состоять из крупных и тяжелых

фракций грунта.

Формула изобретения Способ возведения намывного соору- жения включающий поярусный намыв грунта и формирование в поверхностном слое намытого грунта по всей площади технологического участка пляжа двухслойной структуры, состоящей из разделенных по различной скорости витания нижнего слоя

более тяжелых частиц намытого грунта и пригружающаго его верхнего слоя более легких частиц намытого грунта, последующую подачу на технологический участок в направлении его уклона рассредоточенного потока воды с удельным расходом, создающим турбулентный поток с полем скоростей, не превосходящих неразмываемую скорость для тяжелых частиц грунта нижнего слоя, и прекращение подачи воды

после полного размыза и удаления за пределы технологического участка верхнего слоя легких частиц, отличающийся тем. что, с целью повышения устойчивости сооружения за счет обогащения намытого грунта его

тяжелыми фракциями и увеличения интенсивности их намыва, формирование двухслойной структуры и последующий размыв верхнего слоя частиц осуществляют на каж-. дом намытом ярусе, причем двухслойную

структуру формируют на всю толщину яруса, при этом технологический участок пляжа выбирают из числа участков, содержащих зону упорной призмы.

Изобретение относится к гидротехнике скому строит о ibcuvy. Цель шибротомил - повышенно глотг иг ссти сооружения он счет обогащения намытого ipyin.j сто TJ:ЖОЛЫМИ фраКЩ-ПМП 1 у ;ОЛ1 V-ICH И ИИТСНСПВнссти их намыва. С начале через пулмюt ., расп )0де/;ителыю; о пуль юв1)дГ|, улохспног.; на д;;мбк вторичного обпалооа- |;ия, г.прершзют нчмыв очО|1еднсго яруса, f ioc;;;j намиза каждого очередного ярус..ч iif1 ijCin ronujiitiy и по всей техпоЛ : iVICCKOf О уЧ :СГК;-) ПЛЯЧ .О, КОГОрНИ Щ (П1раюг содер-кащим зону упор| ой призмы СООру:., формируют (с 110Г/О1Ц1- 0 с1Л1 :1-МО V .,1 :iOf CiFU 0/U-iyxCj iOtu:y 0 ..Л руКТуру. Она cocvoMf . СЛООР, fiaj/ c/iOHfibix no сксрспн Гмпгшия частиц грунт : нижнею r. vo:t из , | - 6олей т..:хелыхчас иц исходного грунта и npiirpyxciuiero ого слои из 00, ico . iCfi,пх частиц гпунта. По:;/ 0 этого нл тохнопогический участок п/ыжа в напрапле- ппи ci o уклона подают расспедсточенмым потоком зоду с расходом, обеспечивающим ., Г, и v;.i, зч предел:,1 учлстка ,ното ело .йгких частиц. В розу/и лтеу ор- ч,т, приема сооружения формируося из наиболее i г-кслых частгц исходного трумтл. 1 легкие и мелкие частицы перемещайся в прод|;)удковую зону и пруд-огсто ник. t ил. К.Л С

/

/„ о Ч. . . 1 . - т

.-А :г-К/л / л :°: °-.-° -°--- °vo: r7J

/ / /// / / / У // /// /// /// /// /// /// //,

Фиг./

8

/

2

7 6

Фи. 2

2

Ю 7

// S//

6 5

/ /

.4

D с,

в

-о

о

„ о о «. 0 о о о °, о °/- о-. .; -. ; о ,;

Ь в о ° « „ о в 0 - ° сг т-тгту - . У гтУг-гг

° о0°«в00 „с ..

оп о -Д-1- ггУгг-;;...1

о °/У V . -b ...

. n лО Л° ° / , - - .. .--. . . . ,

5

П

8

о е г- ° . ° « о

,

//

0

Фиг

// 7 о

--«глся З Йгт ; Ј1Ц °,%: «Гл0х

. - .« ;. :«.

Ч о

«у Ч I г Г,

а/;0: V: . .:-:..о.