Противофильтрационный экран Советский патент 1981 года по МПК E02B3/16 E02D3/02 

(54) ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ЭКРАН

Изобретение относится к защите грунтового массива от проникновени в него жидких и водонасыщенных отходов производства, в частности к многослойным противофильтрационным экранам.

По основному авт. св. № 310972 известен протинофильтрационный экран, включающий слои уплотненного глинистого грунта с -дренирующей прослойкой из проницаемого материаша, систему отводящего дренажа, обеспечивакедую отвод жидкости, профильтровавшейся через верхний слой экрана, и среди- . ненное с дренс1жной системой устройство, обеспечивающее в дренирующей прослойке вакуум, величина которого выбрана в соответствии с величиной гидростатического давления жидкости, движущейся в дренируюцей прослойке к системе отводящего дренажа Г13Существенн1з1М недостатком известного экрана является набухание его верхнего слоя и связанное d этим увеличение коэффициента фильтрации, что снижает надежность экрана и создает опасность загрязнения окружающей среды.

Цель из Обретения - повышение надежности экрана за счет снижения степени фильтрации его верхнего слоя.

Это достигается тем, что противофильтрационный экран, включагэщий слон уплотненного глинистого грунта с дренирующей прослойкой из проницаемого материала, систему отводящего дрена10жа, обеспечивающую отвод жидкости, профильтровавшейся через верхний слой экрана, и соединенное с дренажной системой устройство, обеспечивающее в дренирующей системе вакуум,

15 величина которого выбрана в соответствии с величиной гидростатического давления жидкости, движущейся в дгенирующей прослойке отводящего дренажа, снабжен расположенным на

20 верхнем слое дополнительным противонабухающим слоем из уплотненного свяэного грунта, толщина которого определяется по формуле го определяется по формуле

25

()

е Н - глубина слоя жидкости над экраном, м;

и - - объемная масса жидкости и грунта защитного слоя в

насыщенном жидкостью состоянии, т/м ;

tg - толщина верхнего слоя экрана, м;

и К,- коэффициент фильтрации верхнего слоя экрана и защитного сло-я, см/с;

pt

давление на скелет грунта,

TIP

при котором не возникает набухания, кГс/см ;

и Р - атмосферное давление на поверхности жидкости и давление в дренирующей прослойке кГс/см1

t: - коэффициент, определяемый из соотношения

I-IKR.

.:К)

l-b(Kg

На чертеже изображен поперечный разрез части противофильтрационного экрана под слоем жидкости.

Экран имеет нижний малопроницаемьЗй слой 1, размещенную над ним дренирующую прослойку 2, дренажный коллектор 3, верхний малопроницаемый слой 4 и уложенный на нем дополнительный про ивонабухающий слой 5 из уплотненного связного грунта.

При использовании предложенного экрана, например, для исключения проникания жидких отходов производства в окружающий массив грунта, сливаемых в ямный отстойник, наиболее нагруженной его частью является донная часть, изображенная на чертеже, на которую воздействует давление от слоя жидкости глубиной Н , и атмосферное давление Рд. Под воздействием этих

факторов и свойств верхний 4 и дополнительный 5 слои могут пропускать часть жидкости в дренирующую прослойку 2, попавшая в. нее жидкость перемещается к дренажному коллектору 3, в котором создается вакуум, соответствующий величине гидростатического давления жидкости, при этом уровень жидкости в прослойке 2 . будет располагаться по кривой линии б.

Эффективность работы экрана зависит от правильности определения толщины h,j защитного слоя 5 с учетом глубины слоя жидкости Н, соотношения объемных масс жидкостиТ- и защитного противонабухающего слоя , коэффициентов фильтрации верхнего Kj и защитного К-j слоев, разности атмосферного давления Рс и пониженного давления Р R дренир-iyioinoii прослойке 2, а также с учетом данления

на скелет грунта

, при которого н происходит набухания глинистого грунта.

Такая зависимость h, от перечисленных условий была установлена в виде вышеприведенной формулы (1).

Определение толщины h защитного противонабухающего слоя по предложенной формуле (1) позволит, исходя из местных возможностей использования различных материалов для защитного слоя, выбирать по,величине объемной массы материала и его коэффициента фильтрации К наиболее эк®номичный и надежный вариант противофильтрацио ного экрана.

Формула изобретения

Противофильтрационный экран по авт. св. № 310972, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности экрана за счет снижения степени фильтрации его верхнего слоя, он снабжен расположенным на верхнем слое дополнительным противонабухающим слоем из уплотненного связанного грунта, толщина которого определяется по формуле

;г

v4frl .§(|).,|-е%(«4)-.,

н глубина слоя жидкости

де

над экраном, м; - объемная масса жидкости-и грунта защитного слоя в насыщенном жидкостью состоянии,

8 толщина верхнего слоя экрана, м; и К коэффициент фильтрации верхнего слоя экрана и защитного слоя, см/с; давление на скелет грунта.

при котором не возникает набухания, кГс/см ;

и Р атмосферное давление на поверхности жидкости и давление в дренирующей прослойке, кГс/см- ;

d.коэффициент, определяемый из соотношения

1 М , К

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 310972, кл.. Е 02 В 3/16, 1969.