Способ в.а.шатыгина возведения грунтовой плотины

 

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения строительства плотин из мерзлых связных грунтов без их уплотнения и повышение надежности плотины . Способ включает отсыпку мерзлых связных грунтов с последующим их оттаиванием . Для этого в каждом ярусе мерзлого связного грунта устраивают запитывающую траншею (ЗТ) 3. Подают воду в гребень яруса и устанавливают в ЗТ противофильтрационный элемент 6. Воду в гребень яруса подают в два цикла: с переливом ее через кромки откосов и путем подачи в ЗТ. Противофильтрационный элемент 6 устраивают на период стабилизации прочности тела плотины путем промораживания грунта. Данная последовательность работ позволяет регулировать осадку плотины путем управления ее температурным режимом и снимает ограничения на скорость подъема воды в водохранилиш,е. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. I сл оо сх О5 4:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Е 02 В 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4023021/29-15 (22) 14.02.86 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (71) Красноярский инженерно-строительный институт (72) В. А. Шатыгин (53) 627.824 (088.8) (56) Биянов Г. Ф. Плотины на вечной мерзлоте.— М.: Энергия, 1975, с. 70 — 75.

Блинов С. Н. Возведение земляных плотин в зимних условиях. †Гидротехни и мелиорация, 1949, № 1, с. 40 — 47. (54) СПОСОБ В. А. ШАТЪ|ГИНА ВО3ВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ (57) Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения строительства

„„SU„„1318641 А 1 плотин из мерзлых связных грунтов без их уплотнения и повышение надежности плотины. Способ включает отсыпку мерзлых связных грунтов с последующим их оттаиванием. Для этого в каждом ярусе мерзлого связного грунта устраивают запитывающую траншею (3T) 3. Подают воду в гребень яруса и устанавливают в 3Т противофильтрационный элемент 6. Воду в гребень яруса подают в два цикла: с переливом ее через кромки откосов и путем подачи в 3Т. Противофильтрационный элемент 6 устраивают на период стабилизации прочности тела плотины путем промораживания грунта. Данная последовательность работ позволяет регулировать осадку плотины путем управления ее температурным режимом и снимает ограничения на скорость подъема воды в водохранилище. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

13

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых плотин, преимущественно в северной строительноклиматической зоне.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения строительства плотин из мерзлых связных грунтов без их уплотнения и повышение надежности плотины.

На чертеже представлена плотина, поперечный разрез, реализующая предлагаемый способ.

Плотина содержит упорные призмы 1 в каждом ярусе отсыпки, центральную призму

2, запитывающую траншею 3. Центральная призма 2 разделена функционально запитывающей траншеей 3 на противофильтрационный экран 4 и ядро 5. Кроме того, плотина имеет противофильтрационный элемент 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Летом известными способами подготавливают основание. Отсыпают слой тела плотины по всей ширине из талых грунтов с уплотнением для создания теплоизоляции плотины от охлаждающего действия мерзлого основания.

Зимой отсыпают первый ярус грунта по всей ширине плотины высотой, например, 30 м (контур ABCD). В упорные призмы укладывают мерзлые несвязные грунты с уплотнением, в центральную призму 2 укладывают мерзлые связные грунты без уплотнения, запитывающую траншею 3 отсыпают из несвязных грунтов с уплотнением.

Первый цикл оттаивания. Летом первый ярус плотины оттаивают гидравлическим способом путем залива воды в гребень насыпи с переливом воды через кромку откосов.

Второй цикл оттаивания. Гидрооттаивание по первому циклу проводят в течение ограниченного времени, например за месяц.

В оставшееся теплое время, в течение двухтрех месяцев, наращивают плотину по всей ширине из талого грунта с уплотнением (контур АВВ А ) и одновременной подачей воды в запитывающую траншею 3.

Часть мерзлого связного грунта первого яруса п.сотины по всей ее ширине оттаивает в течение первого цикла гидроотгаивания, в результате образуется талик талый фильтрующий слой Е (контур

АВСС E D D), обеспечивающий необходимые условия для успешного оттаивания оставшегося мерзлого грунта (контур D ЕС ) во втором цикле гидрооттаивания — во время подачи воды в запитывающую траншею 3.

Деление гидрооттаивания на два цикла рационально, так как эффективность оттаивания яруса грунта в первом цикле невелика (10 — 15 м по глубине).

Если гидрооттаивание начать с выполнения второго цикла, то вследствие утепляк>щего действия поданной в запитывающую

18641

2 траншею 3 воды образуется замкнутый талик ограниченных размеров в центральной призме 2 из мерзлых связных грунтов. Дальнейшая передача тепла от воды к мерзлому грунту происходит кондуктивно. При наличии талого фильтрующего слоя грунта по всей ширине плотины, образованного при первом цикле оттаивания, эффективность второго цикла возрастает до предельной величины (для данного способа оттаивания), так как

10 передача тепла протекает уже конвективно, что позволяет оттаять первый ярус до основанияя.

Оттаявший грунт первого яруса до наступления морозов самоуплотняется. За это время реализуется просадочная часть осадки мерзлого связного грунта. Осадка доуплотнения протекает в зимнее время. От промерзания его защищает слой талого грунта по всей ширине плотины, отсыпанный с уплотнением в летнее время (контур АВВ А ).

2р Во вторую зиму отсыпают второй ярус грунта по всей ширине. плотины. Мерзлые несвязные грунты укладывают с уплотнением, а мерзлые связные — без уплотнения.

Летом производят оттаивание плотины гидравлическим способом в два цикла с одновременным наращиванием плотины. Все операции первого года повторяют.

С целью повышения надежности плотины в первые годы эксплуатации в запитывающей траншее 3 устраивают противофильтрационный элемент 6 — ледогрунтовую завесу с заглублением в основание на расчетную глубину оттаивания. Непрерывное искусственное охлаждение проводят до полной консолидации грунта противофильтрационного экрана 4 совместно с оттаявшим осно35 ванием, на что потребуется 5 — 15 лет. По завершении формирования текстуры грунта экрана 4 необходимость в ледогрунтовой завесе отпадает, замораживающую систему отключают, но отсутствие в необходимом объеме прогноза о сжимаемости и фильтра49 цинных свойствах основания год ядром 5 не исключает возможность включения замораживающей системы в последующие 5 — 15 лет.

Предлагаемая технология позволяет управлять осадкой плотины путем управления

45 ее температурным режимом.

Пример. При отсыпке зимой яруса из мерзлого грунта по оси запитывающей траншеи 3 устанавливают противофильтрационный элемент 6 — деревянную диафрагму, обитую толью, которая делит запитывающую 0 траншею 3 на верховую и низовую части, снос.обные подавать во.. с оответственно в проти вофильтра цион ньсй кран 4 и ядро 5.

JIpT0M грунт оттаивают по первому циклу.

Образуется тали к А ВСС Е ГУ Р.

При прАВепепНН второго цикла оттаивания (нри ол;юьремсnnoM наращивании тела плотины и деревянной лиаф1.агмы > противофильтрационньсй экран 4 и ядро 5 уже можli(i оттаивать при нео лодимости (разная ;,18641

Формула изобретения

Составитель H. Кавешников

Редактор Л. Лангазо Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 2483/24 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з ширина, степень льдистости и т. п.) с разными скоростями путем подачи воды с разными расходами и температурой в верховую и низовую части запитывающей траншеи 3. Можно добиться такого режима оттаивания яруса мерзлого грунта высотой 30—

40 м, при котором скорости вертикальной деформации противофильтрационного экрана 4 и ядра 5 одинаковы, что обеспечивает безопасную работу деревянной диафрагмы (нет сдвиговых усилий) и позволяет ее использовать в качестве противофильтрационного элемента на период доуплотнения противофильтрационного экрана 4.

1. Способ возведения грунтовой плотины, включающий отсыпку мерзлых связных грун.. послед;ю;ы .л н. ..:;танвлнием. ото Li щийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обсс счения строительства плотин из мерзлых связных грунтов без уплотнения их и повышения надежности плотины, в каждом ярусе мерзлого связного грунта устраивают запитывающую траншею, подают воду в гребень яруса в два цикла: с переливом ее через кромки откосов и путем подачи в запиты10 вающую траншею и устанавливают в запитывающей траншее противофильтрационный элемент.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что противофильтрационный элемент устанавливают путем промораживания грунта на период стабилизации прочности тела плотины, после чего замораживающую систему отключают.