Плотина из грунтовых материалов

 

ПЛОТИНА ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ , содержащая два противофильтрационных элемента из связных грунтов , переходный слой между противофильтрационными элементами и боковые призмы из несвязных грунтов, о т - личающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости плотины путем снижения неравномерной деформируемости , переходный слой меж-. . ду противофильтрационными элементами выполнен со сходящимися к основанию продольными боковыми поверхностями . сь СП 00 К9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) Е 0" Ь 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3690255/29-15 (22) 09.01.84 (46) 07.07,85. Бюл. Р 25 (72) В.А.Шатыгин (71) Красноярский политехнический ин. ститут

;:(53) 627.824(088.8) (56) 1. Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте. M., Энергия, 1975, с. 70-75.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 1027327, кл. Е 02 В 7/06, 1983 (прототип).

„„Я1)„„1165732 А (54)(57) ПЛОТИНА ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕ- .

РИАЛОВ, содержащая два противофильтрационных элемента из связных грунтов, переходный слой между противофильтрационными элементами и боковые призмы из несвязных грунтов, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости плотины путем снижения неравномерной деформируемости, переходный слой меж-.. ду противофильтрационными элементами выполнен со сходящимися к основанию продольными боковыми поверхностями.

1 . 1165732 2

Изобретение относится к строитель-. ству плотин из грунтовых материалов преимущественно в районах с низкой среднегодовой температурой воздуха.

Известна грунтовая, плотина мерз- 5 лого типа с одним противофильтрационным элементом, выполненным при отри цательной температуре воздуха путем укладки мерзлых связных грунтов с последующим заполнением пустот водой и. 10 промораживанием, и боковьп4и призмами из несвязных грунтов (1) .

Недостатком данной плотины является возможность нарушения нормальной работы противофильтрационного элемента при допущении оттаивания плотины в эксплуатационный период.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является плотина из грунтовых материалов, содержа- _#_ щая два противофильтрационных элемен. та из связных грунтов, переходный слой между противофильтрационными элементами и боковые призмы из несвязных грунтов. Противофильтрационйый элемент возводится зимой из не-уплотненных мерзлых грунтов путем послойной отсыпки с заполнением пор и промораживанием., Дополнительный противофильтрационный элемент возводит- 30 . ся из неуплотненых связных грунтов круглогодично независимо от температурного состояния грунта (2g.

Недостаток известной плотины — неравномерная деформируемость отдель- д ных элементов сооружения. В начальный период эксплуатации,дополнительный противофильтрационный элемент будет иметь большую скорость деформирования, чем противофильтрационнный элемент. Эта неравномерность деформации снижает устойчивость. плотины, так как неуплотненный грунт под дей- ствием собственного веса может иметь . относительную осадку порядка 25 . Раз ница в относительных осадках двух противофильтрационных элементов в первые три года может составить 1520%. Неравномерная деформируемость ограничивает область применения известной плотины низконапорными сооружениями.

Цель изобретения — повышение устойчивости плотины путем снижения неравномерной деформируемости.

Указанная цель достигается тем, что переходный слой между противофильтрационными элементами выполнен, со сходящимися к основанию продольными боковыми поверхностями.

На чертеже представлена плотина, поперечный разрез.

Плотина содержит противофильтрационный элемент 1, возводимый зимой путем послойной отсыпки без уплотне ния связного грунта с заполнением пор водой и промораживанием, дополнительный противофильтрационный элемент 2, возводнмый из неуплотненного связного грунта независимо от его температурного состояния и температуры воздуха, упорные призмы 3 и переходный слой 4 из несвязных грунтов..

Предлагаемая форма переходного слоя 4 обеспечивает независимость поочередных деформаций противофильтрационных элементов 1 и 2, В начале эксплуатации плотины будет самоуплотняться дополнительный противофильтрационный элемент 2. Он будет сдвигаться в сторону верхнего бьефа от переходного слоя 4. Образующаяся при этом щель будет заполняться несвязным грунтом переходного слоя 4. Благодаря увеличению толщины переходного слоя 4 вверх по высоте плотины и малой деформируемости несвязного грунта достигается равномерность деформирования плотины от оси до кромки верхового откоса. Деформация плотины от оси к периферии нарастает по. степенно, без разрыва сплошности тела плотины.

Uo мере оттаивания противофильтра ционного элемента 1 он будет. сдвигаться в сторону нижнего бьефа от переходного слоя 4. Образующаяся при этом щель будет заполняться несвязным грунтом переходного слоя 4. Процесс деформирования двух противофильтрационных элементов происходит одновременно, но с разными скоростями.

Если рассматривать известные фор= мы.переходного слоя вертикальные продольные боковые поверхности и рас ходящиеся к основанию, то при самоуплотнении Дополнительного противофильтрационного элемента возможен разрыв сплошности в гребне плотины.

Преимущества устРойства переходного слоя по предлагаемой форме в большей мере проявляются, если в него после возведения плотины установить на период самоуплотнения дополнительного противофильтрационного элемента 2 замораживающую систему. В этом случае

Составитель Н.Кавешников

Редактор Н.Тупица Техред И.Кузьма Корректор М.Помо

Заказ 4288/25 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 11657 дополнительный противофильтрационный элемент 2 будет деформироваться относительно неподвижного противофнльтрационного элемента 1, и выполненный по предлагаемой форме переходный слой 4 обеспечит отсутствие разрыва сплошнбсти гребня плотины, что влечет сохранность замораживающей системы. Применение замораживающих установок обеспечивает абсолютную на- 10 дежность плотины, снимает все огра- . ничения на область применения caMo"" уплотняющихся плотин, снижает требования, предъявляемые к точности температурных расчетов. 15

После самоуплотнения дополнительного противофильтрационного элемента 2 замораживающую систему отключают в проектном режиме.

Толщина переходного слоя у основа- 20 ния может быть назначена равной нулю - при отсутствии замораживающей системы, а при наличии — проектной толщине ледогрунтовой завесы. Не исключена возможность (при отсутст- 25

4 вии замораживающей системы ), что сходящиеся продольные боковые поверхности переходного слоя сойдутся в точку на некоторой высоте от основания. В этом случае переходный слой будет иметь форму клина.

Ширину переходного слоя по верху назначают из условия допустимой ве- личины неравномерного деформирования гребня плотины, определяемой специальным;расчетом, с учетом глубины залегания противофильтрационных элементов от поверхности откосов, требований, обеспечивающих безопасную работу замораживающих устройств (если таковые предусматриваются) и прочих факторов.

Преимуществом изобретения является то, что устройство переходного слоя предлагаемой формы решает вопрос стыковки двух противофильтрационных элементов из неуплотненных связных грунтов, что обеспечивает возведение грунтовой плотины практически любой высоты.