Бетонная плотина на скальном основании Советский патент 1982 года по МПК E02B7/00 

(54) БЕТОННАЯ ПЛОТИНА НА СКАЛЬНОМ ОСНОВАНИИ

1

Изобретение относится к строительству подпорных гидротехнических сооружений на скальном основании, в частности, бетонных плотин, снабженных противофильтрационной завесой.

Наблюдение над функционирующими плотинами показывают, что в результате поворота плотины относительно основания под воздействием гидростатического напора совместно с плотиной поворачивается часть основания, примыкающая к плотине. Это приводит к разуплотнению основания ниже контакта с плотиной, следствием чего являются нарущения в сооружениях подземного контура, в частности в противофильтрационной завесе.

Известна бетонная плотина, выполненная в виде клина и имеющая в зоне бортовых примыканий деформируемую прослойку 1.

Недостатком этой плотины является невозможность снятия растягивающих напряжений в приплотинных сооружениях подземного контура.

Известна также бетонная плотина на скальном основании, включающая плиту,

примыкающую к верховой грани, и противофильтрационную завесу, примыкающую к плите.

В известном техническом рещении плита сопрягается с бетонной плотиной в районе примыкания ее верховой грани к основанию и находится на поверхности основания. Противофильтрационная завеса устраивается от сопряжения поверхности основания с плитой и распространяется до водоупора 2.

10

Недостатком указанного рещения является то, что зоны разуплотнения, возникающие под плотиной, служат путями фильтрации, которая приводит к вымыванию раст„ воримых фракций основания (например, известняковых) и тонкодисперсных частиц (например, заполнителей мелких трещин). При разрыве противофильтрационной завесы последствия фильтрации усугубляются, что может привести к потере несущей способно ности основания и разрущению плотины.

Целью изобретения является повышение надежности бетонной плотины путем исключения разрывных нарушений в противофильтрационной завесе.

Цель достигается тем, что плита выполняется из упругодеформируемого материала и расположена внутри скального основания от участка сопряжения верховой грани плотины с основанием наклонно в сторону нижнего бьефа через участок максимальных растягивающих напряжений.

Коме того, плита может быть выполнена переменной толщины с наибольщими значениями в месте примыкания к верховой грани плотины с основанием наклонно в сторону нижнего бьефа через участок максимальных растягивающих напряжений.

При этом плита может быть выполнена переменной толщины с наибольщими значениями в месте примыкания к верховой грани плотины, при этом плита снабжена анкерами, одни концы которых размещены в плите, а другие попеременно в вышележащих и нижележащих слоях основания.

На фиг. 1 изображено вертикальное сечение плотины с примыкающей к ней зоной основания, включающей противофильтрационную завесу; на фиг. 2 узел I на фиг. 1 (представляет собой сопряжение плиты с плотиной, окружающими породами основания и противофильтрационной завесой).

Бетонная плотина 1 опирается на основание 2, в котором устраивается плита .3, выполненная из упруго-деформируемого материала, например из разрыхленных скальных пород, связанных полиуретановыми смолами, противофильтрационная завеса 4 и сопутствующая, как правило, противофильтрационной завесе дренажная систе.ма 5. Дренажная система 5 может быть снабжена в зоне плиты 3 обсадными элементами 6 из эластичного материала, например из полиэфирных или полиамидных композиций. Плита 3 может быть связана с окружающими порода.ми анкерами 7.

Сооружение предлагаемой плотины может быть осуществлено следующим образом.

По створу будущей плотины 1 в основании 2 бурятся скважины, проходящие через расчетный контур будущей плиты 3 и служащие основой противофильтрационной завесы 4. Используя пробуренные скважины, инъектируют противофильтрационную завесу 4 на глубину ниже расчетных отметок будуи ей плиты 3, которую создают известным способом, используя для этого частично и скважины, оставщиеся при создании противофильтрационной завесы выще нижней отметки будущей плиты 3. С этой целью можно, например, разрыхлять породы основания, находящиеся в зоне расчетных отметок будущей плиты с помощью подземных взрывов и затем инъектировать эти породы упругодеформируемыми материалами, в частности полиуретановыми смолами. После создания плиты 3 бурятся дрены 5.

В целях уменьшения объема работ по созданию плиты 3 толщина ее может быть

назначена переменной в соответствии с наибольшими деформациями в ее верхней части и наименьщими в нижней, чему соответствуют наибольшие толщины плиты в верхней части и наименьшие в нижней.

Для исключения опасности контактных нарушений плиты и основания плита может быть заанкерована к основанию. При этом анкеры располагаются так, чтобы один конец каждого из них находился в плите, а другой

0 попереме.нно в ниже- или выщележащих слоях основания. Площадную цементацию скальной породы под пятами плотины можно осуществлять или нет в зависимости от качества породы. Затем возводят плотину на полный профиль.

Использование изобретения позволит улучшить надежность противофильтрационной завесы, а также повысить несущую способность основания.

Учитывая необходимость длительной

0 эксплуатации плотины, уменьщается угроза размыва основания и его последующего ремонта, так как деформации растяжения под верховой гранью плотины локализованы в пределах упругодеформируемой плиты, и зон разуплотнения за ее пределами не возникает.

Формула изобретения

0 завесу, примыкающую к плите, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности плотины путем исключения разрывных нарушений в противофильтрационной завесе, плита выполнена из упругодеформируемого материала и расположена внутри скального основания от участка сопряжения верховой грани плотины с основанием наклонно в сторону нижнего бьефа через участок максимальных растягивающих напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Березинский С. А. и др. О возможном 5 направлении совершенствования конструкций гравитационных плотин на скальном основании. «Гидротехническое строительство, № 5, 1976, с. 11 - 16.