Способ возведения грунтовой плотины

 

Изобретение относится к гидротехнике и касается строительства грунтовых плотин, возводимых на сильно проницаемых основаниях. Сущность изобретения: при возведении грунтовой плотины в межень в текущую воду отсыпают каменные банкеты 1 и 2 и подушку 3 между ними из крупнозернистого материала, которую вместе с толщей аллювиальных отложений прорезают противофильтрационными стенами верховой, выполненной из заглинизированного мелкозернистого грунта, и низовой. Осуществляют отсыпку ядра 7 и упорных призм 8 до незатопляемой в паводок отметки. С поверхности частично возведенного ядра 7 и между верховой и низовой стенами бурят скважины, через которые в фильтрационный тиховод инъектируют закрепляющий раствор до создания завесы 12 и образования ею совместно с верховой и низовой стенами комбинированного водонепроницаемого сопряжения ядра 7 с водоупором 11 основания. 8 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и касается строительства грунтовых плотин, возводимых на сильнопроницаемых основаниях.

На фиг. 1 показана схема реализации способа возведения грунтовой плотины с ядром на аллювиальных отложениях в русло реки, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, плотины с экраном.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

При спаде паводковых расходов в русле реки в текущую воду отсыпают верховой 1 и низовой 2 каменные банкеты и участок русла тиховода между банкетами заполняют крупнозернистым материалом, образуя подушку 3, которую вместе с толщей высокопроницаемых аллювиальных отложений 4 в основании плотины прорезают стенами верховой 5 и низовой 6, устpаиваемыми проходкой щелей под защитой глинистой суспензии и заполняемых противофильтрационными грунтовыми материалами (фиг. 1). Затем, на возведенную таким образом нижнюю часть плотины начинают отсыпку ядра 7 и упорных призм 8 плотины, поднимая их до промежуточных отметок, незатопляемых в паводок. С поверхности частично возведенного ядра 7 и между стенами 5 и 6 известным способом бурят ряды скважин 9, пересекающих подушку 3, толщину аллювиальных отложений 4, зону разрушенных пород 10 и входящих в водоупор 11, через которые в фильтрационный тиховод производят инъектирование закрепляющего раствора. Проницаемые грунты, закрепленные инъекционным раствором, создают противофильтрационную завесу 12, которая совместно со стенами 5 и 6 образует комбинированное водопроницаемое сопряжение ядра 7 с водоупором 11 основания. После этого производят окончательную отсыпку ядра 7 и упорных призм 8, довозведя плотину на полную высоту.

Верховую стену 5 обычно выполняют из заглинизированного мелкозернистого грунта, причем при необходимости при ее устройстве в щель опускают с перехлестом полотнище из полимерной пленки 13. Низовая стена 6 может быть выполнена и из твердеющего материала, например из бетона или глиноцемента.

С меньшей эффективностью комбинированное водонепроницаемое сопряжение может содержать только завесу 12 и верховую стену 5.

При возведении нижней части плотины одновременно отсыпкой грунта в воду в ней сразу может быть устроен грунтовый противофильтрационный элемент 14 (фиг. 2). При этом по меньшей мере верховую стену 5 устраняют из смеси "теплых" грунтов проницаемых отложений 4 и противофильтрационного элемента 14 нижней части плотины, извлекаемых при проходке щели, что позволяет устраивать стену в зимний период без существенных дополнительных затрат.

При возведении противофильтрационного элемента плотины в виде грунтового экрана 15 (фиг. 2) инъектирование в грунт закрепляющего раствора, создающего противофильтрационную завесу 12, осуществляют с бермы 16 устраиваемой на верховом откосе плотины на отметке, обеспечивающей временное осушение бермы при эксплуатации плотины, что повышает ремонтопригодность плотины.

При реализации предлагаемого способа возведения грунтовой плотины на проницаемом основании из аллювиальных отложений 4 с интенсивным потоком грунтовых вод существенно повышается надежность водонепроницаемого сопряжения противофильтрационного ядра 7 или экрана 15 плотины с водоупором 11 основания, выполненного в виде совместно работающих противофильтрационных элементов завесы 12 и стен 5 и 6. Пластичная грунтовая верховая стена 5 давлением воды плотно прижимается к жесткой завесе 12 и преграждает доступ воды к трещинам и завесе и ее незаинъектированным линзам и в крайнем случае, кольматируют трещины материалом своего тела, восстанавливая таким образом сплошность и непроницаемость сопряжения. В свою очередь более глубокая, доходящая до водоупора 11, завеса 12 снижает градиенты фильтрации в стенах 5 и 6, при своем образовании дополнительно уплотняет давлением грунтовое тело стен 5 и 6, а также предотвращает образование "фокуса" размыва у висячих нижних торцев стен 5 и 6. При этом стены 5 и 6 временно воспринимают на себя промежуточный напор воды в строительный период, создавая благоприятные условия для инъектирования высокопроницаемых грунтов аллювиальных отложений 4 и подушки 3, а также позволяют уменьшить толщину завесы 12 при одновременном увеличении расстояния между ее скважинами 9.

(56) Руководство по проектированию стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом "стена в грунте". М. : Стройиздат, 1977, с. 2-12.

Авторское свидетельство СССР N 1231114, кл. E 02 B 7/06, 1986.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ, возводимой на проницаемых отложениях, включающий возведение нижней части плотины отсыпкой грунта в воду в межень, возведение на ней тела и противофильтрационного элемента плотины до промежуточной отметки, не затопляемой в паводок, устройство водонепроницаемого сопряжения противофильтрационного элемента с водоупором в основании плотины посредством инъектирования в грунт закрепляющего раствора под давлением с промежуточной отметки плотины и довозведение плотины на полную высоту, отличающийся тем, что проницаемые отложения прорезают по меньшей мере одной вертикальной стеной, устраиваемой проходкой щели под защитой глинистой суспензии и заполняемой противофильтрационным материалом, причем устройство стены осуществляют с поверхности нижней части плотины, а инъектирование закрепляющим раствором осуществляют в грунт, примыкающий к вертикальной стене.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что инъектирование закрепляющего раствора осуществляют в грунт, примыкающий к стене с ее низовой стороны.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проницаемые отложения прорезают двумя стенами, а инъектирование закрепляющего раствора осуществляют в грунт, заключенный между стенами.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при возведении нижней части плотины одновременно устраивают в ней грунтовый противофильтрационный элемент.

5. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что стену, расположенную с верховой стороны от инъектируемого грунта, устраивают из нетвердеющего материала.

6. Способ по пп. 1, 3 и 5, отличающийся тем, что стену, расположенную с верховой стороны от инъектируемого грунта, устраивают из заглинизированного мелкозернистого грунта.

7. Способ по пп. 1, 4 и 5, отличающийся тем, что стену устраивают из смеси грунтов проницаемых отложений и противофильтрационного элемента нижней части плотины, извлекаемых при проходке.

8. Способ по пп. 1, 5 и 6, отличающийся тем, что в щель опускают с перехлестом полотнища из полимерной пленки.

9. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что противофильтрационный элемент плотины устраивают в виде грунтового экрана, а инъектирование в грунт закрепляющего раствора осуществляют с бермы, устраиваемой на верховом откосе плотины на отметке, обеспечивающей временное осушение бермы при эксплуатации плотины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2