"способ возведения противофильтрационной завесы типа "стена в грунте"

 

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения - снижение расхода вяжущего при сооружении глубокой противофильтрационной завесы типа стена в грунте в сложных гидрогеологических условиях и повышение надежности работы за счет регулирования прочностных свойств материала заполнителя по высоте противофильтрационной завесы . После проходки щели 1 измеряют гидравлический напор для самого нижнего слоя противофильтрационной завесы, рассчитывают прочность и подбирают соответствующий состав твердеющего заполнителя 6 для него. Для каждого вышележащего слоя прочность твердеющего заполнителя 6 рассчитывают по предлагаемой зависимости. Послойную укладку твердеющего заполнителя 6 осуществляют с изменением концентрации компонентов в соответствии с рассчитанной прочностью каждого слоя и с обеспечением одновременности схватывания всех Слоев. 6 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)5 Е 02 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4799913/15 (22) 11.03.90 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) Е.К.Зельманович, Н.Т.Логачев и

М.А.Путренко (53) 627.8 (088.8) (56) Временные методические рекомендации по подбору рецептуры заполнителей и технологии их укладки при сооружении противофильтрационных завес траншейного типа на горнорудных предприятиях, Белго, род, 1980, с. 17, 18.

То же, с. 19, 20.

{54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЗАВЕСЫ ТИПА "СТЕНА В ГРУНТЕ" (57) Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретеИзобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к способам укладки твердеющего заполнителя при возведении глубоких противофильтрационных завес типа "стена в грунте" в сложных гидрогеологических условиях, применяемых в гидротехническом, шахтном и и ромы шлен но-гражданском строительстве для целей гидроизоляции плотин, каналов, горных выработок и промплощадок, а также для защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения.

Цель изобретения — снижение расхода вяжущего при сооружении глубокой проти-

„, Ж„„1731896 А1 ния — снижение расхода вяжущего при сооружении глубокой противофильтрационной завесы типа "стена в грунте" в сложных гидрогеологических условиях и повышение надежности работы за счет регулирования прочностных свойств материала заполнителя по высоте противофильтрационной завесы. После проходки щели 1 измеряют гидравлический напор для самого нижнего слоя противофильтрационной завесы, рассчитывают прочность и подбирают соответствующий состав твердеющего заполнителя

6 для него. Для каждого вышележащего слоя прочность твердеющего заполнителя 6 рассчитывают по предлагаемой зависимости, Послойную укладку твердеющего заполнителя 6 осуществляют с изменением концентрации компонентов в соответствии с рассчитанной прочностью каждого слоя и с обеспечением одновременности схватывания всех слоев. 6 ил. т ей вофильтрационной завесы типа "стена в С 4 грунте" в сложных гидрогеологических условиях и повышение надежности работы эа. СО счет регулирования прочностных свойств с() материала заполнителя по высоте противо- 0, фильтрационной завесы.

На фиг. 1 представлен вертикальный поперечный разрез щели для противофильтрационной завесы с совмещенным графиком зависимости гидравлического напора от глубины; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — укладка заполнителя в первый слой завесы; на фиг. 4 — укладка заполнителя во второй слой завесы; на фиг. 5 — стадия за1731896 вершения укладки заполнителя с совмещенным графиком изменения концентрации вяжущего от глубины; на фиг. 6- график зависимости прочности заполнителя от концентрации вяжущего в растворе. 5

Способ осуществляют следующим образом.

В щель 1 шириной Ь, глубиной 11, пройденную ранее захватками l с помощью известных средств под защитой тиксотропного 10 рЪствора 2 в необводиенных 3 и водонасыщен ных 4 грунтах укладывают с использованием инъектора 5 твердеющий заполнитель (раствор) 6 (фиг. 1, 2, 3). В соответствии с заданной (проектиой) шириной b завесы и 15 эпюрой 7 гидравлического напора Н, измеренного в щели 1, рассчитывают максимальный градиент напора lмакс Так как он приурочен к нижней части 1-го (от дна) слоя

ЗаВЕСЫ тОЛЩИНОй h1, тО 1 акс = 11, а МаКСИ- 20 мальиый гиДРавлический напоР Нмакс = H1

Тогда макс

Н макс (, четом lмакс лабораторным путем подбирают состав твердеющего заполнителя с дсстаточ loA прочностью на сжатие Ймакс =

Н1 и соответствующей концентрацией 30

К акс вяжущего, определяют расход вяжущего иа 1 м твердеющего раствора для з

ПЕРВОГО СЛОЯ К1, pBBHhfA Кмакс

Кажды и вы шел ежа щий слой .будет иметь свой напор Нь Прочность заполните- 35 ля в каждом слое регулируют в соответствии с напором иа его нижней границе путем изменения концентрации вяжущего К! в составе раствора (соответственно при этом изменяется и концентрация остальных ком- 40 понеитов, Этого можно достичь, например. путем изменения толщины hi, а значит и объема слоя V при неизменном количестве вяжущего g во всем объеме каждого слоя.

Для этого тело будущей завесы делят 45 (теоретически) по глубине (высоте) h íà и слоев разной толщины h1. При этом, чем меньше напор Н! в слое, тем меньшая концентрация вяжущего К! нужна, чего можно достичь увеличением толщины слоя при не- 50 измеином g, постоянных захватке I и ширине b завесы, Необходимое количество вяжущего g (одинаковое во всех разнообьемных слоях) рассчитывают в соответствии с максималь- 55 ным напором в первом слое от дна завесы.

С этой целью назначают толщину первого слоя h1с учетом технических и технологических возможностей, Зная длину 1 захватки завесы, ширину ее Ь и толщину h1 первого слоя, определяют объем 1-го слоя V1-1 Ь h1.

Зная К1 и V1, рассчитывают g1 = V1 K1..

Рассчитывают коэффициент снижения прочности j3 заполнителя, представляющий собой отношение величин максимальных гидравлических напоров, т.е, на нижних границах смежных слоев. Так, для 2-го слоя он равен ф 2

Н2

Н! и по формуле R2 = p R1 рассчитывают прочность на сжатие R2 для нижней границы второго снизу слоя.

Задав параметры 1-ro слоя завесы (11 ! макс В1 = Вмакс, Ь1) И ИСПОЛЬЗУЯ ИМЕЮЩУЮСЯ зависимость прочности !1с;к заполнителя выбранного состава от концентрации К цемента, определяют по графику на фиг. 6 концентрацию цемента К! в последующих слоях, Так, зная Яг по графику R-К, определяют соответствующую ему концентрацию К2 вяжущего вещества для 2-го слоя, затем рассчитывают объем второго слоя

V2 =—

Кг и толщину его

Уг

h2=

Зная h2 — верхнюю границу 2-го слоя (она же нижняя граница 3-ro слоя) и соответствующий ее глубине гидравлический напор

Нз, рассчитывают р = — и по формуле

Н2

Вз =р йг рассчитывают йз для нижней границы третьего слоя.

Далее, зная Из, по графику определяют концентрацию вяжущего вещества Кз для третьего слоя, рассчитывают объем

Чз-—

Кз и толщину !1з третьего слоя

11з = з

I Ь и т.д, 1731896

При изменении концентрации вяжущего в материале заполнителя соответственно меняется концентрация и остальных компонентов состава твердеющего раствора.

Режим укладки должен обеспечивать одновременность начала схватывания всех слоев. Это необходимо для получения однородных условий твердения заполнителя всех слоев, обеспечивающих качественное сцепление между слоями и, соответственно, прочность и сплошность ПФЗ.

Одновременность обеспечивается введением эамедлителей твердения в ко личествах, позволяющих приурочить н чало схватывания раствора каждого слоя к началу схватывания раствора последнего по укладке (т,е, верхнего) слоя.

Рассчитав параметры всех слоев завесы, приступают к послойной укладке заполнителя (фиг. 3, 4, 5).

В качестве замедлителей схватывания рекомендуется применять фосфаты одновалентных металлов — натрия, калия, аммония, введенных в количестве 0,3-0,5% от массы цемента, позволяющих замедлить начало схватывания раствора-заполнителя в пределах 360 мин, в течение которых осуществляется заполнение захватки.

Формула изобретения

Способ возведения противофильтрационной завесы типа "стена в грунте", включающий проходку щели, послойную укладку в щель твердеющего заполнителя со свойстH + < йн-! = R), Н!

20 где R и Ri+ — пределы прочности заполнителя одноосному сжатию в нижележащем !

- ом слое и в рассматриваемом (!+1) слое, Н! и Н!+1 — гидравлические напоры нижележащего i-ro слоя и рассма-гриваемого (!+1)-го слоя, а послойную укладку твердеющего заполнителя осуществляют с изменением концентрации компонентов в .соответствии с рассчитанной прочностью каждого слоя и с обеспечением одновременности схватывания всех слоев. вами, различными для каждого слоя, 0 т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода вяжущего при сооружении глубокой противофильтрационной завесы в слож5 ных гидрогеологических условиях и повышения надежности работы за счет регулирования прочностных свойств материала заполнителя по высоте противофильтрационной завесы, после про10 ходки щели измеряют гидравлический напор для самого нижнего слоя г1ротивофильтрационной завесы, рассчитывают прочность и подбирают соответствующий состав твердеющего ээполнителя для

15 него, а для каждого вышележащего слоя прочность твердеющего заполнителя рассчитывают по зависимости

1731896

1731896

° °

1

Р, Р

"з

Rg кз Kg к

Составитель B.Áàéäàêoâ

Редактор И.Шубина Техред M.Moðãåíòçë Корректор И.Муска

Заказ 1561 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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