Проницаемый слой противофильтрационного устройства

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и является конструктивным элементом противофильтрационных устройств, служащих для защиты подземных вод от загрязнения радиоактивными или токсичными веществами и содержащих два экрана, которые расположены друг над другом на некотором расстоянии. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности противофильтрационного устройства и увеличение длительности его эксплуатации. Для достижения цели слой выполняют из узкофракционированного хорошо скатанного и отмытого от глинистых частиц песка, например кварцевого, с коэффициентом разнозернистости D<SB POS="POST">макс</SB>/D<SB POS="POST">мин</SB>=2-3 или из пористого бетона с узкофракционированным заполнителем, например щебнем кубовидной группы, с коэффициентом разнозернистости ≤2.

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 цр 4 E 02 В 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21) 4312017/30-15 (22) 02.10.87 (46) 07.12.89. Бюл. 1ь 45 (71) Отдел водного хозяйства промпредприятий Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеолоИ гии Водгео и Харьковское отделение

Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского и изыскательского института "Атомэнергопроект" (72) В.С.Хабровицкий, М.В.Вычегжанин и M.Ï.Îìåëü÷åíêî (53) 627.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 883229, кл. Е 02 E 3/16, 1978. (54) ПРОНИПАЕ1ЫЙ СЛОЙ ПРОТИВОфИЛЬТРАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА

Изобретение относится к гидротехническому строительству и является элементом противофильтрационных устройств, служащих для защиты подземных вод от загрязнения радиоактивными ипи токсичными веществами и содержащих два экрана, которые расположены друг над другом. на некотором расстоянии.

Цель изобретения — повышение надежности и эффективности противофильтрационного устройства н увеличение длительности его эксплуатации.

На чертеже представлен проницаемый слой профильтрационного устройства.

2 (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству и является конструктивным элементом противофильтрационных устройств, служащих для защиты подземных вод от загрязнения радиоактивными или токсичными веществами и содержащих два экрана, которые расположены друг над другом на некотором расстоянии. Цель изобретения — повышение надежности и эффективности противофильтрационного устройства и увеличение длительности его эксплуатации, Для достижения цели слой выполняют из узкофракционированного хорошо скатанного и отмыт. того от глинистых частиц песка, например, кварцевого с коэффициентом разнозернистости «1 „, / 1 „„ = 2-3 или из пористого бетона с узкофракционированным заполнителем, например щебнем кубовидной группы с коэффициентом разнозернистости С2. 1 ил.

Для формирования проницаемых слоев двухслойных экранов используются песчаные или песчано-гравелистые грунты, гравий или щебень. Среди них встречаются такие грунты (например, песчаные, содержащие значительное количество пыпеватых и глинистых частиц), которые под воздействием собственного веса и нагрузок во время эксплуатации противофильтрационного устройства будут продолжать уплотняться, снижая проницаемость устройства за допускаемые проектом. пределы.

Могут встретиться также суффозионные грунты, в которых фильтрационным потоком в порах будут перемещаться час1527367 тицы, не защемленные скелетом грунта.

Эти частицы будут оседать в зонах пониженных скоростей потока и кольматировать поры, снижая проницаемость этих зон

При значительной неоднородности сыпучего материала во время транспортировки и отсыпки может происходить сегрегация (расслоение) материала, вызывающая впоследствии непредусмотренный в проекте разброс фильтрационных характеристик проницаемого слоя °

При использовании предлагаемого узкофракционированного песка, отмы1 5 того от глинистых частиц, с коэффициентом разнозернистости д д„, д„,„„

2-3, суффозия, сегрегация, а также его слеживание происходить не будут.

Однако при использовании неокатанного песка с угловатыми частицами плотность первоначальной укладки может оказаться неравномерной и не соотвеРствовать проектным предположениям.

Этого недостатка лишены пески с шарообразными зернами, подвергнутые в процессе строительства (укладка, уплотнение) динамическим воздействи ям от строительных машин. Чем однороднее по размерам сыпучий материал из гладких шариков, тем меньше кон30 тактов между частицами и, следовательно, меньше грение, препятствующее в процессе строительства наиболее плотной укладке. В дальнейшем под воздействием статических нагру- 35 зок (вес собственный, верхнего экра1 на и воды водоема) уплотнение песка проницаемого слоя уже не будет увеличиваться.

Конкретные границы фракций должны назначаться в зависимости от требуемой проницаемости слоя, которая, в свою очередь, зависит от проница-, емости верхнего экрана противофильт- 45 рационного устройства, размеров, уклонов, общей конфигурации в плане этого устройства, размещения труб дренажа и отсоса воздуха (в устройстве с вакуумом) либо подачи воды и или воздуха (в устройстве с противодавлением), от наличия тех или иных материалов для проницаемого слоя и оборудования, технико-экономического

55 ние конкретной фракции песка или щебня производится в процессе проектирования противофильтрационного устройства.

Пример. Хорошо окатанный узкофракционированный и отмытый от глинистых частиц кварцевый песок удовлетворяет изложенным выше требованиям потому, что кварц химически устойчив по отношению к выщелачиванию и прочим агрессивным воздействиям фильтрующих из водоема жидкостей, а также весьма прочен, благодаря чему при строительстве и в дальнейшем при воздействии нагрузок зерна его практически не дробятся (что могло бы произойти с песком, содержащим большое количество зерен из малопрочных пород, например, некоторых известняков, ракушечника и т.п.).

Изложенное выше относится к сыпучим материалам, в которых при укладке в проницаемый слой противофильтрационного устройства нужно обеспечить высокую начальную однородность и неизменность в дальнейшем фильтрационных характеристик.

Неизменность во времени этих свойств проницаемого слоя может быть также обеспечена жестким пористым материалом, например пористым бетоном. Однородность поровой структуры при этом должна обеспечиваться, вопервых, близкими размерами зерен saполнителя, во-вторых, перемешиванием в бетономешалках при изготовлении и транспортировке, в-третьих, равномерным уплотнением при укладке в противофильтрационное устройство.

Предлагается использовать пористый бетон с узкофракционированным щебнем кубовидной группы с коэффициентом разнозернистости д„м И„ с2.

Выполнение проницаемого слоя в соответствии с предложенным решением обеспечивает следующие преимущества в сравнении с прототипом:

1. Повышение надежности работы противофильтрационного устройства за счет отказа от продувок проницаемого слоя, которые могут привести к по вреждению верхнего экрана и, кроме того, усложняют эксплуатацию устройства, 2, Повышение эффективности работы устройства эа счет обеспечения требуемого проектом режима фильтрации в проницаемом слое, который, в свою очередь, достигается постоянством в пространстве и во времени пористости этого слоя, 5

1527367 6

Ф о р и у л а и э о б р е т е н и я пористого материала используют узкоПроницаемый слой противофильтра- фракционированный окатанный и,отмыционного устройства, выполненный из тый от глинистых частиц песок с коэфпористого материала, о т л и ч а ю — . фициентом разноэернистости д „ / шийся тем, что, с целью повыше5

d„„„ 2-3 или пористый бетон с уэния надежности и эффективности рабо- кофракционированным щебнем кубовидты устройства и увеличения длитель- ной группы с коэффициентом раэноэерности его эксплуатации, в качестве нистости (2.

Составитель Л.Рубинова

Техред А. Кравчук Корректор Э.Лончакова

Редактор В. Бугренкова

Заказ 7490/39

Тираж 589

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101