Изобретение относится к известным способам увеличения устойчивости плотины путем понижения противодавления фильтрационных вод на основание плотины при помощи откачивания воды из фильтрационной галлереи или полости плотины.
При этом способе предлагается, кроме откачивания воды, производить откачивание и воздуха, создавая вакуум в галлерее или полости плотины, для еще большего понижения противодавления фильтрационных вод на основание и увеличения устойчивости сооружения с целью экономии материала, получаемой при проектировании, в результате учета предлагаемого способа.
На чертеже фиг. 1 схематически изображает поперечный разрез полой плотины: фиг. 2 - фильтрационное отверстие в разрезе.
Для устойчивости плотины как на скальном, так и на землистом грунте необходимо создать в плоскости подошвы силу трения соответствующей величины. Как известно, сила трения пропорциональна нормальной силе, передаваемой от подошвы сооружения на грунт. Нормальная сила слагается из веса кладки и веса баласта, передающегося на нее (например, вес водяной призмы, лежащей на верховой грани плотины), за вычетом противодавления воды на подошву. Для получения нужной величины нормальной силы с наименьшими затратами денежных средств надлежит свести к минимуму первое слагаемое, т.е. вес кладки за счет увеличения веса баласта и уменьшения величины противодавления.
Эта цель преследуется созданием в теле плотины вакуума (разреженного пространства).
На чертеже (фиг. 1) изображает примерный профиль пустотелой плотины применительно к предлагаемому способу с показанием уровней 1, 2 и 3 воды верхнего и нижнего бьефов и в полости плотины. Средняя часть плотины состоит из оболочки 4 с разреженным пространством 5 внутри и с отверстиями в виде "обратных фильтров" 6 а подошве (в фундаментной плите).
Верхняя часть «обратных фильтров» состоит из решетчатого ящика 8 (фиг. 2) с каменной наброской, который, опираясь по краям о плиту 9, сопротивляется гидродинамическому давлению фильтрующей воды своей жесткостью.
В зависимости от местных надобностей тело плотины может быть заполнено почти сплошь полезными помещениями, за исключением нижней части у фильтров, где и создается вакуум.
На фиг. 1 изображено примерное расположение линий равных напоров для частного случая в предположении, что отметка уровня верхнего бьефа 25,0 м, нижнего бьефа 10,0 м, уровня дна 0,0 м, уровня воды в полости плотины 0,0 м, вакуум в теле плотины 7 м (водяного столба).
Способ уменьшения противодавления фильтрационных вод и увеличения устойчивости плотины, при котором производятся откачивание воды из-под сооружения, отличающийся тем, что из фильтрационной галлереи или из полости плотины, не сообщающихся с атмосферой, вместе с откачиванием фильтрационной воды, откачивают и воздух до желаемого вакуума.
