Способ создания противофильтрационного экрана

 

СПОСОВ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА, включающий последовательную укладку в основании сооружения подстилающего слоя грунта с частицами преимущественно малых размеров и окатанной формы, полимерной пленки, элемента, предохраняющего пленку от повреждения в период возведения экрана и защитного слоя грунта, отличающийся тем, что, с целью повьшешш надежности экрана путем уменьшения повреждения пленки от проколов и разрывов при его возведении при отрицатель§ ных температурах окружающего воздуха и снижения стоимости экрана, в (Л качестве элемента, предохраняющего с пленку от повреждения в период возведения экрана, используют слой воды путем его проморажившшя, после чего укладывают на него защитный слой грунта, а затем производят оттаивание промороженного слоя воды. CD ел о а

„„Я0„„1191506

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)4 E 02 В 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1ц

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3725569/29-15 (22) 08, 02. 84 (46) 15.11.85.Бюл. У 42 (71) Всесоюзный научно-исследова- . тельский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной: гидрогеологии (72) Э.В.Казаков (53) 627.84(088.8) (56) Рекомендации по проектированию

I строительству и эксплуатации пленочных противофильтрационных устройств накопителей сточных вод про.мышленных предприятий. ВНИИ ВОДГЕО, СевНИИГиМ, ВНИИводномилер. М., 1978, с.7-28.

Кильдишев Н.А. Исследование повреждаемости и разработка методов по» вьппения противофильтрационных свойств пленочных экранов гидротехнических сооружений. Дис. на соиск. учен. степени кан-та техн. наук.

СевНИИГИМ, Л., 1981, с.11-126. (54)(57) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА, включающий последовательную укладку в основании сооружения подстилающего слоя грунта с частицами преимущественно мапых размеров и окатанной формы, полимерной пленки, элемента, предохраняющего пленку от повреждения в период возведения экрана и защитного слоя грунта, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности экрана путел уменьшения повреждения пленки от проколов и разрывов при его возведении при отрицатель- . ных тел1пературах окружающего воздуха и снижения стоимости экрана, в качестве элемента, предохраняющего пленку от повреждения в период возведения экрана, используют слой воды путел его промораживания, после чего укладывают на него защитный слой грунта, а затем производят оттаивание промороженного слоя воды.

1191506

Изобретение относится к гидротех- ническому строительству, в частности к строительству противофильтрационных экранов из полимерной пленки, и может быть использовано при возве- 5 денни противофильтрационного экрана из полимерной пленки на дне строящегося водоема при наличии малых ук- . лонов поверхности дна.

Целью изобретения является повышение надежности экрана путем уменьшения повреждения пленки от проколов и разрывов при его возведении при отрицательных температурах окружающего воздуха и снижение стоимос- 15 ти экрана. (Способ осуществляют следующим образом.

На поверхность защищаемого грунта участка дна котлована строящегося водоема укладывают слой грунта с частицами преимущественно малых размеров и окатанной формы и полимерную пленку. По границе покрытого пленкой участка воздвигают водоне25 пропицаемые преграды в виде напорной дамбы, экрана из глинистого грунта или полиэтиленовой пленки на откосах котлована строящегося водоема и т.п. высотой, например, 0,8 м. Емкость, образованную уложенной на дне котлована пленкой и воздвигнутыми по границе покрытого пленкой участка водонепроницаемыми преградами, заполняют водой с образованием над 35 пленкой слоя толщиной, например

0,5 м. Подачу воды в емкость осуществляют, например, с помощью выполненного из труб водовода, проложенного по откосу и дну котлова- 40 на. Затем промораживают, преимущественно с использованием естественного холода, слой воды над пленкой.

Кроме того, порядок производства работ с чередованием операций по- 45 дачи воды в емкость с образованием слоя малой толщины и промораживания слоя (послойное промораживание ), После создания над пленкой слоя льда нужной толщины на его поверх- 50 ность укладывают слой грунта, предохраняющий пленку от повреждения в период эксплуатации экрана. Укладку слоя грунта производят с помощью строительных машин, например авто- 55 самосвалов и бульдозеров. При этом используют грунт в талом и-мерзлом состояниях. Укладку грунта ведут с равномерным, по воэможности, распределением его на поверхности слоя льда.

После укладки слоя грунта на слой льда убирают оборудование использовавшееся при производстве работ выше поверхности слоя льда над пленкой. Затем производят отаивание, преимущественно с использованием тепла окружающей среды, слоя грунта и слоя льда (промороженного слоя воды )над пленкой. После выполнения выше указанной операции работы по созданию противофильтрационного экрана на участке дна котлована строящегося водоема считают законченными.

Толщину слоя льда назначают из условий недопущения возникновения на поверхности пленки при укладке слоя грунта на слой льда опасных напряжений, возникновения деформаций морозного пучения слоев грунта под пленкой, способных привести к повреждению пленки, плавания в воде слоя льда с находящимся на нем слоем грунта, ведущему к повреждению пленки и неравномерному распределению грунта на поверхности пленки после. оттаивания слоя льда.

При необходимости оттаивание слоев грунта и льда над пленкой производят в период эксплуатации экрана, а после оттаивания слоев грунта и льда над пленкой производят осушение и разравнивание слоя грунта, предохраняющего пленку от повреждения в пери од эксплуатации экрана. В случаях, когда предусматривают выполнение указанных операций, толщину слоя грунта, массу используемого оборудования назначают из условия недопущения возникновения на поверхности пленки при выполнении этих операций опасных напряжений.

Способ создания противофильтрационного экрана поясняется примером реализации при использовании его npu защите грунта дна водоема, сооружаемого в районе, который характеризуется наличием температур воздуха зимой до -45 С, летом до 40 С. Котлован сооружаемого водоема имеет размеры дна в плане 150х100 м, среднюю глубину 5 м, заложение откосов 1:4, уклон поверхности дна в продольном направлении 0,001, уклон поверхности дна в поперечном направлении 0,0005.

Борта и дно котлована сложены су119150б 4 полняют водой с образованием слоя ее с толщиной в пределах площадки дна котлована от 0,45 до 0,65 и. Для заполнения емкости используют воду, имеющую температуру замерзания оког. ло 0 С. Подачу воды в емкость осуществляют с помощью выполненного из труб водовода, проложенного по откосу котлована. После образования з

1ð емкости слоя воды нужной толщины вьисидают, когда под действием ес- . тественного холода промерзнет слой воды над пленкой. На поверхность льда укладывают слой грунта, именуемого супесью с галькой, предохраняющий пленку от повреждения в период эксплуатации экрана. При этом используют грунт в талом и мерзлом (комья размером до 200 мм ) состояниях из отвалов, образовавшихся при разработке котлована. Укладку грунта ведут с равномерным, по возможности, распределением его на поверхности льда. После укладки слоя грунта на

25 слой льда убирают оборудование, использовавшееся при производстве работ выше поверхности слоя льда над пленкой, и выжидают, когда под действием тепла окружающей среды произойдет полное оттаивание слоя грунта и слоя льда над.пленкой. Затем нарушают целостность полотнищ пленки,. уложенных на откосах котлована, и дают воэможность воде, об5 разовавшейся при оттаивании слоев грунта и льда, стечь с поверхности пленки. Осушенный слой талого грунта разравнивают. После выполнения указанной операции работы по созданию противофильтрационного =крана считают законченными.

3 песью с галькой с частицами размером до 50 мм, имеющей температуру замерзания -0,1 С. Уровень грунтовых вод не подвержен заметным сезонным колебаниям и расположен на 0,05-0 40 м ниже дна котлована. Глубина сезонного промерзания грунта дна котлована составляет 1,8-2,0 м. Промерзание грунта дна котлована сопровождается неравномерными деформациями морозного пучения;

Конструкция создаваемого экрана включает слой грунта, именуемого ,гравелистым песком, с частицами раз-! ! мером до 5 мм, толщиной 0,3 мм, укладываемый на поверхность защищаемого грунта, полиэтиленовую пленку толщиной 0,2 мм, слой грунта, именуемого супесью с галькой, с частицами размером до 50 мм толщиной

0,4 м,, укладываемый на пленку.

Выполняют укладку слоя гравелистого песка и пленки в период года с положительными температурами окру- . жающего воздуха, укладку слоя супеси с галькой в период года с температурами окружающего воздуха ниже о

-10 С, вспомогательные земляные ра-, боты в период года с положительными температурами окружающего воздуха.

Для этого могут быть использованы при создании экрана автосамосвалы грузоподъемностью 12 т, колеса которых при полной нагрузке кузова создают нормальную распределенную поверхностную нагрузку на грунт интенсивностью до 0,4 МПа, а также бульдозер на базе гусеничного трактора, гусеницы которого создают нормальную распределенную поверхностную нагрузку на грунт интенсивД костью до 0,05 МПа.

55

В период года с положительными температурами окружающего воздуха на поверхность защищаемого грунта дна котлована с использованием известных приемов и средств укладыва- ют слой гравелистого песка и пленку ! а на поверхность грунта примыкаю-, щих к дну участков откосов котлована до отметок, превышающих на 0,9 м отметки дна у подошвы откоса, укладывают пленку. Полотнища пленки, уложенные на дне и откосах котлована, герметично соединяют с помощью сварки. Емкость, образованную путем соединения уложенных на дне и откосах котлована полотнищ пленки, заПринятую при создании экрана на толщину слоя льда устанавливают на основании расчетов и опытных данных.

При этом получают, что при температуре окружающего воздуха ниже -!О С слой льда толщиной 0,45 м (толщина льда в расчете принята равной минимальной толщине слоя воды до промораживания в пределах площади котлована) при укладке на него с помощью строительных машин слоя грунта с комьями размером до 200 мм способен предохранить пленку от повреждения.

Кроме того, при наличии на поверхности дна котлована к началу периода года с отрицательными температурами окружающего воздуха слой- граве1191506

Составитель В.Казаков

Редактор М..Бандура ..Техред Ж.Кастелевич Корректор M.Äå èê

Заказ 7125/26 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 листого песка толщиной,0,3 м, пленки, слоя воды толщиной 0,45 м, а в части периода года с отрицательными температурами окружающего воздуха слоя супеси с галькой толщиной 0,4 м морозное пучение слоев грунта под пленкой не способно привести к повреждению пленки. Нри наличии на поверхности слоя льда толщиной 0,65 м (толщина льда в расчете принята равной максимальной толщине слоя воды до промораживания в пределах площади котлована )слоя супеси с галькой толщиной 0,4 м плавание слоя льда и связанные с ним повреждения пленки, неравномерное распределение грунта на поверхности пленки после оттаивания слоя льда, невозможны.

Принятую при создании экрана тол5 щину слоя грунта над пленкой устанавливают на основании расчетов и опытных данных. При этом получают, что при наличии над пленкой слоя супеси

1О с галькой с частицами размером до .

50 мм толщиной 0,4 м, наличии бульдозера, гусеницы которого создают нормальную распределенную поверхностную нагрузку на грунт интенсивностью до 0,05 МПа, разравнивание грунта над пленкой не может привести к повреждению пленки.