Плотина из местных материалов Советский патент 1981 года по МПК E02B7/06 

(54) ПЛОТИНА ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к плотина из местных материалов, в частности из грунтовых. Известны плотины из местных материалов, выполненные с боковыми призмами и ядром из как енной наброски, замытой однородным связным грунтом D. Недостатком таких плотин является малая фильтрационная прочност ядра, вызванная недостаточным упло нением замываемого грунта, а также необходимость в сложных обратных фильтрах вокруг зоны ядра. Наиболее близкой предлагаемой по техническому решению является плотина из местных материалов, выполненная с ядром из глинистого гр та и боковыми призмами из каменной наброски 2. Однако такие плотины, несмотря на их широкое распространение в пр тике гидротехнического строительства, имеют ряд существенных недостатков. Для защиты от возможного размыва (суффозии) ядра фильтрационным потоком в основании на участке примыкания ядра к основанию необходимо создавать противофильтрационное уплотнение массива основания. Для сохранения определенной длины подземного контура увеличивают ширину участка примыкания ядра, а- также устраивают глубинную инъекционную завесу, чтобы рассредоточить напор и обеспечить тем самым фильтрационную прочность плотины и массива основания. Осуществление зтих мероприятий связано с большими трудозатратами, что в свою очередь приводит к удлинению сроков и увеличению стоимости строительства плотины. Отказ от этих мероприятий резко уменьшает фильтрационную прочность подземного контура плотины, а следовательно, ведет к снижению надежности всей плотины. Кроме того, при строительстве такой плотины в русле достаточно широкой реки приходится возводить перемычки, в связи с чем удлиняется подготовительньй период строительства. Целью изобретения является повышение надежности плотины за счет увеличения фильтрационной прочности подземного контура. Поставленная цель достигается тем, что в нижней части боковых призм выполнены зоны каменной наброс KHj замытой песком и снабженные обратным фильтром, расположенным на боковых поверхностях указанных зон со стороны ядра. На фиг. 1 изображена плотина, поперечный разрез; на фиг. 2 - процес возведения плотины с поперечным раз резом реки по верховой боковой приз ме. Плотина включает боковые , которые содержат верховую камённопесчанную зону 2 с обратным фильтром 3, расположенным с верховой стороны от глинистого ядра 4, и низовую каменно-песчаную зону 5 с обратным фильтром 6, расположенным с низовой стороны от ядра 4. В верх ней части зон 2 и 5 размещен конгло ратный мелкозернистый слой 7, через который пропущены трубы 8 для инъе ции песчаной пульпы в крупнозернистый слой этих зон. Ядро 4 плотины защищено обратным фильтром 9 и пере ходным слоем 10. Плотина размещена на основании 1i. Плотина может быть возведена раз личными способами, наиболее экономи чньй из которых представлен на фиг Строительство плотины начинается с возведения каменно-песчаных зон 2 и 5, для чего осыпают сразу на вс их высоту на основание плотины 11 несортированный каменный материал (горную массу), а на откосе отсыпаемой зоны в определенном порядке Зсшисящем от крупности камня и напо ра инъектируемой пульпы, укладагаают трубы 8, каждая из которыхимеет перфорацию в нижней частики соединена с пульповодом 12. Затем через эти трубы осуществляют:инъекцию песчаной пульпы в нижний слой зоны целиком выполненный из крупного кам ня, поскольку, вследствие сегрегации несортированной горной массы при отсыпке ее на откос высотой более восьми метров, наиболее круп9 ные камни скатываются вниз по склоа мелкие сосредотачиваются в ну, верхнем слое 7, представляющем слабопроницаемый и плотный конгломерат. Этот процесс самопроизвольной сортировки каменного материала имеет силу физического закона. Дпя предотвращения выхода песчаной пульпы через внутренние откосы зон в котлован, где потом будет возводиться ядро, на этих откосах укладавают слой мелкозернистого материала - обратный фильтр 3, задерживающий песок. После отсыпки зон обычным способом возводятся верхние части боковых призм и ядро плотины. Таким образом, при возведении плотины нет необходимости в глубинной инъекционной завесе, так как ее подземный контур существенно удлиняется за счет верховой 2 и низовой 5 каменно-песчаных зон и соответственно снижаются градиенты фильтрационного потока в основании,. Кроме того, удлинение контурд плотины позволяет оставлять аллювиальные отложения под верховой и низовой зонами, что повьвпает экономичность строительства плотинь. Особенно заметно уменьшаются градиенты напора в месте сопряжения ядра Щ1Отйны с массивом основания. Песчаный заполнитель в верховой зоне вовлекается фштьтрационгаям потоком в трещине или поры, за счет чего осущес ТВля ет ся филь трациоиное уплотнение (кольматация) массива основания. А низовая зона полностью предотвращает возможность выноса из толщи основания продуктов суффозии (мелких частиц заполнителя трещин). Упрочнение каменной наброски обеих зон боковых призм за1ф1вом в ее поры песка позволяет использовать для их возведения относительно слабые породы, подверженные дезинтеграции, что удешевляет плотину. Кроме того, благодаря замыву песком каменной наброски повьшается устойчивость откосов боковых призм, поэтому сокращается расход материала, так как откосы можно делать более крупными.. Дополнительным преимуществом является возможность использования фрагментов во время строительства в качестве nepeNO i4eK, ограждающих