Земляная плотина

 

ЗЕМЛЯНАЯ ПЛОТИНА, включающая верховую упорную призму, снабженную горизонтальными дренажными прослойками, объединенными общей дреной, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости сооружения при многократно повторяющихся быстрых колебаниях уровня воды водохранилища и снижения объемов работ, горизонтальные дренажные прослойки выполнены в виде замкнутых, не выходящих на верховой откос, полостей, а объединяющая их дрена сообщена с верхним бьефом ниже минимального уровня воды. СП о Ю со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3614283/29-15 (22) 08.07.83 (46) 15.04.85. Бюл. № 14 (72) Ю. А. Ландау, Л. С. Сващенко и Л. Л. Левицкий (71) Украинское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

«Гипропроект» им. С. Я. Жука (53) 627.84 (088.8) (56) 1. Ничипорович А. А. Плотины из местных материалов. М., Стройиздат, 1973, с. 178, рис. Ш вЂ” 41.

2. Авторское свидетельство СССР № 437824, кл. Е 02 В 7/06, 1974 (прототип).

„„Я0„„1150293 A

4(59 Е 02 В 7/06 (54) (57) ЗЕМЛЯНАЯ ПЛОТИНА, включающая верховую упорную призму, снабженную горизонтальными дренажными прослойками, объединенными общей дреной, отличающаяся тем, что, с целью повышения

- устойчивости сооружения при многократно повторяющихся быстрых колебаниях уровня воды водохранилища и снижения объемов работ, горизонтальные дренажные прослойки выполнены в виде замкнутых, не выходящих на верховой откос, полостей, а объединяющая их дрена сообщена с верхним бьефом ниже минимального уровня воды.

1150293

25

Зо

35 что приводит к образованию продольных тре40 прослоек. В целом устойчивость верхового откоса снижается, что может привести к разрушению всей плотины. Для защиты от выноса по всей площади выхода дренажных прослоек на откос требуется устройство на верховом откосе дополнительных дренажных устройств и усиление крепления откоса.

Целью изобретения является повышение устойчивости сооружения при многократно повторяюгцихся быстрых колебаниях уровня воды водохранилища и. снижение объемов работ.

Цель достигается тем, что горизонтальные дренажные прослойки выполнены в виде замкнутых, не выходящих на верховой от45

ВНИИПИ Заказ 2064/2

Филиал ППП «Патент», Тираж 649 Подписное г. Ужгород, ул. I!роектная, 4

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при сооружении плотин и дамб обвалования верховых водоемов ГАЭС, подверженных многократно повторяющимся быстрым колебаниям уровня воды в них и выполняющих из связанного материала.

Известны земляные плотины, включаюпп4е верховую упорную призму с дренажом в виде горизонтальных лент, выходящих на верховой откос и сообщенных с верхним бьефом 11).

При динамических воздействиях на плотину поровое давление в верховой упорной призме при этом снижается, однако часто поьторяющиеся быстрые колебания уровней воды вызывают разуплотнение поверхностного слоя грунта на откосах плотины, а частые колебания уровня воды в горизонтальных дренах, сообщенных с верхним бьефом, приводят к суффозионному выносу частиц грунта из дрен.

Наиболее близкой к предлагаемой является земляная плотина, включающая верховую упорную призму, снабженную горизонтальными дренажными прослойками, объединенными общей дреной (2J.

При такой конструкции плотины инерционные нагрузки от веса поровой воды передаются вглубь сооружения, постепенно увеличиваясь с расстоянием от поверхности верхового откоса, однако при быстрых сработках водохранилища под действием гидродинамических сил выходящего на откос потока из горизонтальных дрен, а также под влиянием волновых воздействий возможен суффозионный вынос грунтовых частиц из горизонтального дренажа, щин в зоне верховой призмы тела плотины и пустот в районе дрен, т. е. нарушению местной устойчивости на участках дренажных кос, полостей, а объединяющая их дрена сообщена с верхним бьефом ниже минимального уровня воды.

На чертеже изображена предлагаемая плотина, поперечный разрез.

Верховая урорная призма 1 земляной плотины снабжена дренажными горизонтальными прослойками 2, выполненными в виде замкнутых полостей, не выходящих на верховой откос 3. Прослойки 2 объединены общей дреной 4, сообщенной с верхним бьефом ниже минимального уровня воды в нем. Участки общей дрены 4 могут быть выполнены наклонными или вертикальными и расположены по всей длине плотины на определенном расстоянии друг от друга. Для связи с атмосферой из верхней полости могут быть выполнены аэрирующие устройства 5, выходящие на гребень плотины.

В условиях быстрого понижения уровня воды в водоеме выполнение горизонтальных дренажных прослоек 2 в виде замкнутых, не выходящих на верховой откос полостей, способствует формированию фильтрационного потока с вертикально направленными линиями тока и практически горизонтальными эквипотенциальными линиями, что приводит к существенному уменьшению гидравлических градиентов, а следовательно, к повышению суффозионной устойчивости грунта откоса и дренажных прослоек.

Вертикально направленные внутрь откоса фильтрационные силы как бы увеличивают собственный вес грунта, что приводит к повышению эффективных напряжений в скелете грунта откоса и способствует увеличению общей устойчивости откоса.

Наличие объединяющей горизонтальные дренажные пройлоски 2 наклонной или вертикальной дрены 4, сообщенной с верхним бьефом ниже минимального уровня воды, уменьшает запаздывание в снижении уровней воды в поверхностном слое грунта откоса при быстрой сработке водохранилища, резко сокращает возможность суффозионного выноса частиц из дренажных прослоек 2.

Выполнение аэрирующих устройств 5, выходящих из верхней дренажной полости на гребень плотины, позволяет поддерживать в полостях атмосферное давление.

Таким образом, выполнение земляной плотины предлагаемой конструкции увеличивает устойчивость плотины при многократно повторяющихся сработках водохранилища. Кроме того, достигается снижение стоимости сооружения, уменьшение объемов работ по креплению и устройству дополнительных дренажных устройств верховой упорной призмы плотины в зоне переменных уровней.