Способ создания противофильтрационной завесы


 


Владельцы патента RU 2569965:

Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" (RU)

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам создания противофильтрационных завес в гидротехнических сооружениях в северной строительно-климатической зоне (ССКЗ). Способ включает возведение водоподпорной земляной плотины 7, размещение слоя геотекстильного иглопробивного нетканого материала 4 из синтетических волокон объемной плотностью 100-150 кг/м3 и обработку откоса плотины водорастворимым порошковым полимером. После размещения слоя геотекстильного материала 4 его обрабатывают при отрицательной температуре окружающего воздуха водным раствором поливинилового спирта ПВС и соединения бора, например буры или борной кислоты, с расходом 5-10 л/м2 при их концентрации 3,0…12,0%, 0,2…1,0% соответственно. Затем после промерзания нанесенного раствора геотекстильный иглопробивной нетканый материал 4 покрывают слоем грунта 3. Изобретение обеспечивает повышение надежности гидроизоляции противофильтрационной завесы при воздействии знакопеременных температур за счет формирования слоя криогелевого композита процессом замораживания-оттаивания, прочностные и противофильтрационные свойства которого не ухудшаются при многократных воздействиях процессов замораживания-оттаивания. 1 ил.

 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам создания противофильтрационных завес в гидротехнических сооружениях в северной строительно-климатической зоне (ССКЗ).

Известен способ создания противофильтрационных завес посредством возведения водоподпорной земляной плотины и размещения слоя полиэтиленновых или поливинилхлоридных геомембран на откосах (О.Ю. Лупачев, В.И. Телешев. Противофильтрационные элементы из геомембран. Опыт применения в гидротехническом строительстве. Инженерно-строительный журнал №6, 2009 г., с. 35-43.)

Недостатком этого способа является низкая надежность противофильтрационной завесы, связанная с возможными повреждениями геомембран при механических или температурных воздействиях, особенно частых в ССКЗ, а также уязвимость при фильтрации стыков полотнищ.

Известен способ создания противофильтрационных завес, включающий возведение водоподпорной земляной плотины и обработку мокрого откоса плотины водорастворимым порошковым полимером, перед нанесением полимера на откосе размещают слой геотекстильного материала, а после нанесения полимера склон орошают водой и покрывают слоем грунта, обработанного водорастворимым порошковым полимером с расходом 0,5…2,0 кг/м2, затем обрабатывают склон попеременно водными растворами натрийкарбоксилметилцеллюлозы и хлорного железа при их концентрации 0,5-2,0% с расходом 5-10 л/м2, в качестве геотекстильного материала используют иглопробивной нетканый материал из синтетических волокон объемной плотностью 100-150 кг/м3 (патент РФ №2310711, МПК E02B 3/16, опубл. 20.11.2007 г.).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатки прототипа заключаются в том, что при воздействии знакопеременных температур фильтрационная прочность завесы теряется, также это касается мест стыков полотнищ и прилегания полотнищ к подстилающему слою откоса земляной плотины. Образованная в этом способе не склонная к вымыванию высококонцентрированная тиксотропная система, содержащая значительное число гелевых частиц, после процесса замерзания, разрушающего коагуляционную структуру, при процессе оттаивания неспособна вернуть коагуляционную структуру при воздействии гидростатического напорного давления, тем самым коагуляционная структура под действием напора все увеличивающейся свободной воды прорывается в одном каком-либо месте, образуя линейный размыв.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности гидроизоляции противофильтрационных завес при воздействии знакопеременных температур.

Для достижения указанного технического результата в способе создания противофильтрационных завес, включающем возведение водоподпорной земляной плотины, размещение слоя геотекстильного иглопробивного нетканого материала из синтетических волокон объемной плотностью 100-150 кг/м3 и обработку откоса плотины водорастворимым порошковым полимером, после размещения слоя геотекстильного иглопробивного нетканого материала, его обрабатывают при отрицательной температуре окружающего воздуха водным раствором поливинилового спирта ПВС и соединения бора, например буры или борной кислоты, с расходом 5-10 л/м2 при их концентрации 3,0…12,0%, 0,2…1,0% соответственно, затем после промерзания нанесенного раствора геотекстильный иглопробивной нетканый материал покрывают слоем грунта.

Отличительными признаками предложенного способа являются размещение слоя геотекстильного иглопробивного нетканого материала, обрабатывание геотекстильного иглопробивного нетканого материала, при отрицательной температуре окружающего воздуха, водным раствором ПВС и соединения бора, покрытие геотекстильного иглопробивного нетканого материала слоем грунта после промерзания нанесенного раствора.

Благодаря этим признакам использование в предлагаемом способе ПВС определяется его свойствами: упрочняющими грунт как в мерзлом состоянии, так и при оттаивании, а также при воздействии знакопеременных температур, кроме того, ПВС нетоксичен и не представляет опасности для окружающей среды. Количество ПВС концентрацией менее 3% не обеспечивает водонепроницаемости и устойчивости гидроизоляционного покрытия. Содержание ПВС в растворе концентрацией более 12% затрудняет пропитывание геоматериала и проникновение раствора в подстилающий грунт. Проникновение раствора в защитный песчаный слой обеспечивает более надежную связь между геоматериалом и подстилающим защитным слоем. Расход водного раствора ПВС 5-10 л/м2 достаточен для полного пропитывания геоматериала и для некоторого проникновения его в подстилающий защитный песчаный слой. Глубина проникновения водного раствора для расхода 5-10 л/м2 может достигать несколько см и определяется вязкостью раствора ПВС и фильтрационной способностью защитного песчаного слоя.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображено устройство противофильтрационной завесы.

На чертеже показаны водохранилище 1, крепление верхового откоса 2, слой грунта 3, геотекстильный иглопробивной нетканый материал 4, пропитанный водным раствором и раствором соединения бора, зона проникновения 5 раствора в защитный водопроницаемый песчаный слой 6, водоподпорная земляная или каменно-набросная плотина 7.

Способ осуществляется следующим образом.

На мерзлых или других водонепроницаемых породах с помощью бульдозера сооружают водоподпорную земляную или каменно-набросную плотину 7 с защитным водопроницаемым песчаным слоем 6, на который настилают слой геотекстильного иглопробивного нетканого материала 4, изготовленного из синтетических волокон объемной плотностью 100…150 кг/м3, имеющего высокую прочность и однородную мелкопористую структуру. При отрицательных температурах окружающего воздуха слой геотекстильного иглопробивного нетканого материала 4 обрабатывают дождеванием или поливом водным раствором ПВС с расходом 5-10 л/м2 при их концентрации: поливиниловый спирт - 3,0…12,0, соединения бора: бура или борная кислота - 0,2…1,0. Водный раствор ПВС образуют путем растворения в воде соединения бора: бура или борная кислота - 0,2-1,0, также возможно использовать фосфорную кислоту, соединения железа и хрома, включая хлорное железо, хроматы и бихроматы, т.е. все те вещества, которые при взаимодействии с поливиниловым спиртом образуют с ним водонерастворимые комплексные соединения, затем растворяют при помешивании порошок ПВС нагреванием до 50°C - 90°C, температура воды определяется маркой используемого ПВС. Затем после промерзания нанесенного раствора в зоне проникновения 5 геотекстильный иглопробивной нетканый материал 4 покрывают слоем грунта 3 и креплением верхового откоса 2 из крупнообломочного материала от размыва водохранилищем 1.

Повышение надежности гидроизоляции противофильтрационной завесы, созданной по предлагаемому способу, при воздействии знакопеременных температур обеспечивается формированием слоя криогелевого композита процессом замораживания-оттаивания, прочностные и противофильтрационные свойства которого не ухудшаются при многократных воздействиях процессов замораживания-оттаивания. Повышение надежности противофильтрационной завесы обеспечивается также упрочнением связи геоматериала и подстилающего слоя за счет упрочняющего воздействия ПВС на грунтовый материал.

Способ создания противофильтрационной завесы, включающий возведение водоподпорной земляной плотины, размещение слоя геотекстильного иглопробивного нетканого материала из синтетических волокон объемной плотностью 100-150 кг/м3 и обработку откоса плотины водорастворимым порошковым полимером, отличающийся тем, что после размещения слоя геотекстильного материала его обрабатывают при отрицательной температуре окружающего воздуха водным раствором поливинилового спирта ПВС и соединения бора, например буры или борной кислоты, с расходом 5-10 л/м2 при их концентрации 3,0…12,0%, 0,2…1,0% соответственно, затем после промерзания нанесенного раствора геотекстильный иглопробивной нетканый материал покрывают слоем грунта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и, в частности, к защите водных ресурсов от загрязнения токсичными или радиоактивными веществами в районах размещения техногенных отходов, расположенных в пониженных участках рельефа или на равнинных участках, огороженных дамбами, к предотвращению фильтрации подземных вод в искусственные выработки различного назначения, к защите прибрежных водоносных горизонтов от интрузии морских вод.

Изобретение относится к высокоэффективной головке для нагнетания в грунт жидких смесей под давлением, для формирования консолидированных участков грунта. Технический результат - увеличение скорости потока струи и уменьшение турбулентности, без увеличения потребляемой мощности.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий во II-V дорожно-климатических зонах, а также покрытий на дорогах IV-V категорий в качестве материала для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для заделки трещин и герметизации неплотностей мест примыкания бетона к металлическим изделиям. Устройство для герметизации мест примыкания металл-бетон содержит пластинчатую стальную деталь защитно-герметических дверей, люков или фланцев трубчатых вводов инженерных коммуникаций с отверстиями для инъекторов.
Изобретение относится к области экологии и рационального природопользования, а именно к способам гидроизоляции площадок кучного выщелачивание и хранилищ отходов, в частности к созданию экранов хвостохранилищ, шламонакопителей, полигонов твердых бытовых отходов и насыпных массивов, препятствующих загрязнению природной среды токсичными компонентами и пылению, в результате инфильтрационных и эрозийных процессов.

Изобретения относятся к строительству, в частности к упрочнению оснований под фундаменты зданий и сооружений путем уплотнения грунта, а также к формированию свай.
Изобретение относится к строительству, а именно к способам искусственного улучшения грунтового массива в основании, и может быть использовано при производстве работ для усиления переувлажненных глинистых грунтов при реконструкции и строительстве зданий и сооружений, а также для повышения устойчивости естественных оползневых склонов, искусственных откосов дамб и котлованов.
Изобретение относится к способам искусственного улучшения грунтового массива в основании. Способ включает бурение скважин, образование трещин введением в скважину трещинообразующего материала, тампонирование устья скважины.
Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод компонентами промышленных отходов, в частности к созданию противофильтрационных экранов полигонов захоронения и складирования отходов, шламовых полей.
Изобретение относится к химии полимеров, а именно к интерполимерным полиэлектролитным комплексам, которые могут использоваться для укрепления грунтов, состоящих из глины и песка.

Изобретение относится к области строительства, в частности для создания противофильтрационных завес способом «стена в грунте», и может быть использовано в гидротехническом строительстве и для защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения в районах, прилегающих к золоотвалам ГРЭС и шламонакопителям промышленных сточных вод.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено для крепления противофильтрационных покрытий на оросительных каналах, водоемах, а также на накопителях жидких отходов.

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству и может быть использовано при проведении аварийно-восстановительных работ под водой, ремонта защитных и регулирующих дамб посредством заделки фильтрационных ходов, трещин и нор, а также в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружениях.

Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод, в частности к созданию противофильтрационных покрытий на полигонах захоронения и складирования промышленных, бытовых и преимущественно жидких отходов.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности может быть использовано при строительстве противофильтрационных экранов на каналах, водоемах, накопителях промышленных и бытовых отходов, выполняемых на просадочных грунтах и в сейсмически опасных районах.
Изобретение относится к области экологии и рационального природопользования, а именно к способам гидроизоляции площадок кучного выщелачивание и хранилищ отходов, в частности к созданию экранов хвостохранилищ, шламонакопителей, полигонов твердых бытовых отходов и насыпных массивов, препятствующих загрязнению природной среды токсичными компонентами и пылению, в результате инфильтрационных и эрозийных процессов.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении каменно-набросных плотин на реках в труднодоступных районах с ограниченными ресурсами природных строительных материалов, пригодных для устройства противофильтрационного элемента.
Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод компонентами промышленных отходов, в частности к созданию противофильтрационных экранов полигонов захоронения и складирования отходов, шламовых полей.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных устройств на оросительных каналах, водоемах и прудах-накопителях отходов.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты оросительных каналов. Противофильтрационный экран включает укрупненные полотнища полимерного материала, уложенные встык на подготовленное основание и соединенные между собой полосой геомембраны толщиной 1,0-2,0 мм с формированием деформационной складки.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при строительстве оросительных каналов, а именно для механизированного создания противофильтрационных покрытий с использованием полимерных материалов, в том числе из отходов производства. Устройство для механизированного создания противофильтрационного покрытия из полимерного материала включает рамы 4 на шасси 1, расположенные на дамбах канала 3 напротив друг друга, и дополнительно установленные на колесных шасси бухты 2 с противофильтрационным материалом и режущим элементом 7. Рамы 4 выполнены телескопическими и соединены по оси канала с образованием жесткой фермы. На рамах установлены подвижные зажимы 5 для захвата противофильтрационного материала и подвижные прижимные валики, свободно перемещающиеся по фермам и управляемые из пункта управления, расположенного в кабине колесного шасси. По центру фермы установлен автоматический сварочный аппарат. Техническим результатом изобретения является исключение потерь воды на фильтрацию, механизация процессов устройства противофильтрационного покрытия, повышение качества работ, экономия трудовых ресурсов, исключение ручного труда при устройстве покрытий на мелиоративных каналах. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх