Плотина

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин преимущественно в сейсмических районах. Цель изобретения - повышение сейсмостойкости плотины путем задания процесса ее разрушения . Плотина включает верховую Т и низовую 2 бетонные боковые призмы, продольную по всей длине плотины грунтовую призму 3 из однородной каменной наброски с порами, заполненными тиксотропным рвствором, например глиной. Бетонные призмы 1 и 2 выполнены с ослабленными сечениями 4, размещенными в поперечном и продольном направлениях и формирующими блоки с перевязкой швов. Во время землетрясения бетонные призмы 1 и 2 могут разрушаться по ослабленным сечениям 4 на отдельные блоки, не образующие сплошного фильтрационого хода. В процессе разрушения призмы 1 и 2 по существу превращаются в наброску, сложенную из бетонных фрагментов с хорошим взаимным зацеплением.3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (э1)5 Е 02 В 7/10, 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

@ 663Щя

i -" >- ЙВЩуу, > -"12. у j & g g q

ОПИСАНМЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790351/15 (22) 14.02.90 (46) 30,12.91. Бюл.¹ 48 (71) Красноярский инженерно-строительн ы и IA H CTMTYT (72) В.А.Шатыгин (53) 627,8(088,8) (56) Анисимов H,È. Проектирование глухих плотин, М,: Гострансиэдэт, 1934, с,88.

Авторское свидетельство СССР

N 1507904, кл. Е 02 В 7/10, 1986;. ,(54) ПЛОТИНА (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин преимущественно в сейсмических районах. Цель изобретения — повышение сейсмостойкости плотины путем задания процесса ее разру4

Изобретение относится к гидротехни-. ческому строительству, в частности к строительству плотин преимущественно в сейсмических районах, Цель изобретения — повышение сейсмостойкости плотины путем задания процесса ее разрушения.

На фиг.1 изображена плотина, поперечный разрез; на фиг.2 — разрез А — А нэ фиг.1; на фиг.3 — плотина с многослойным противофильтрацMQHHblM элементом, поперечный разрез, Плотина содержит верховую 1 и низовую 2 бетонные боковые призмы (фиг.1), продольную грунтовую призму 3 из однородной каменной наброски с порами, заполненными тиксотр0пным раствором, например глиной.

Бетонные призмы 1 и 2, например, из укатанного бетона содержат ослабленные Ы „1701798 А1 шения. Плотина включает верховую 1 и низовую 2 бетонные боковые призмы, продольную по всей длине плотины грунтовую призму 3 из однородной каменной наброски с порами, заполненными тиксотропным раствором, например глиной. Бетонные призмы 1 и 2 выполнены с ослабленными ° сечениями 4, размещенными в по еречном и продольном направлениях и формирующими блоки с перевязкой швов. Во время землетрясения бетонные призмы 1 и 2 могут разрушаться по ослабленным сечениям

4 на отдельные блоки, не образующие сплошного фильтрационого хода. В процес- се разрушения призмы 1 и 2 по существу превращаются в наброску, сложенную из бетонных фрагментов с хорошим взаимным зацеплением. 3 ил. сечения 4, выполненные в поперечном и продольном направлениях и формирующие блоки с перевязкой швов. Ослабление сечения 4 выполняют, например, путем закладки в бетон листов картона по всему сечению или его части.

П ри отсутствии сейсмических воздействий плотина работает обычным образом: продольная грунтовая призма 3 выполняет функцию противофильтрационного элемента, компенсируя относительно высокую проницаемость укатанного бетона бетонных призм 1 и 2.

Во время землетрясения бетонные призмы 1 и 2 разрушаются по ослабленным сечениям 4 на отдельные блоки, не образующие сплошного фильтрационного хода. В процессе разрушения бетонные призмы превращаются в наброску, сложенную из

1701798

45 бетонных блоков с хорошим взаимным зацеплением, Продольная грунтовая призма 3, сложенная из однородной каменной наброски и представляющая насыпь с предельно высокой пористостью, будет кратковременно разжижена вследствие потери. взаимного зацепления камней и разжижения связного грунта — заполнителя пор, но после прекращения землетрясения ее свойства будут восстановлены, так как первоначальная ее пористость была предельно высокой. При неблагоприятном развитии событий тиксотропный раствор может быть вымыт фильтрационным потоком через трещины в низовой бетонной призме 2, что, однако, не приведет к разрушению плотины, так как она только теряет эксплуатационные качества — высокую водонепроницаемость. Водонепроницаемость плотины может быть

Восстановлена, например, путем глинизации каменной наброски и цементиэации фильтрационных ходов между бетонными блоками. При благоприятном развитии событий разжиженный тиксотропный раствор не будет вымыт из призмы 3, в этом случае плотина сохраняет свои эксплуатационные качества, Во время землетрясения не происходит ухудшения качества каменной наброски грунтовой призмы вследствие первоначально назначенной предельно высокой ее пористости, При вибрации происходит перепаковка камней в разжиженном грунтовом растворе без изменения пористости при пеОеходе из одного состояния в другое .

В случае образования в скальном основании разлома, направленного поперек е1лотины и являющегося фильтрационным ходом (фиг.2) или в продольном направлении, происходит заполнение его каменной наброской грунтовой призмы 3, в этом случае необходимо предусмотреть запас по

ВЫСОТЕ ПЛОТИНЫ, На фиг.3 представлена плотина, в которой противофильтрационный элемент 3 из

30 однородной каменной наброски по направлению течения воды разделен на несколько функциональных эон 5,6,...,N. Зона 5 имеет в качестве заполнителя пор глинистый раствор, зона 6 — песок, эона 7 — гравийно-песчаный грунт и далее по нарастанию размера частиц заполнителя. Зоны 6,7,...,N также могут быть законструированы как обратный фильтр из сортированного несвязного грунта, Зона 5 является противофильтрационным элементом, а эоны 6,7„.,M -- переходными слоями, За время землетрясения зона

5, являясь однородной каменной наброской с предельно высокой пористостью с заполненными глинистым грунтом порами,не теряет своих эксплуатационных качеств: изменения пористости материала не происходит. Мало изменяются свойства зоны 6, где заполнителем является песок. В зонах

7,8,.„,N значение пористости изменяется, Выноса несвязанного грунта N-й зоны через трещины, образовавшиеся в низовой бетонной призме 2, не происходит, так как размер камня наброски подбирается с учетом размеров расчетной трещины в бетонной призме 2.

В сравнении с однослойным противофильтрационным элементом многослойный противофильтрационный элемент повышает надежность плотины: она не только не разрушается от землетрясения, но и сохраняет при этом пригодность к эксплуатации.

Формула изобретения

Плотина, включающая верховую и низовую боковые призмы с противофильтрационным элементом между ними, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения сейсмостойкости плотины путем задания процесса ее разрушения, боковые призмы выполнены .с ослабленными сечениями, формирующими блоки с перевязкой швов, а противофильтрационный элемент выполнен из однородной каменной наброски, поры которой заполнены тиксотропным или песчаным материалом.

1701798

@АЗ

Составитель В. Волков

Редактор Л. Веселовская Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 4515 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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