Плотина из местных материалов

 

И. Л. Сапир, П. П. Листровой, В. М. Латхер, А. Т. Ли и И. H. Иващенко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научноисследовательский HHGTH 1yT "Гидропроект им. С» Я» КВ (54) ПЛОТИНА ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности, к плотинам иэ грунтовых материалов, возводимых в районах с интенсивными <еисмическими воздействиями.

В случае сейсмического воздействия грунт в верховой и низовой упорных призмах плотины подвергается значительным пластическим деформациям растяжения, которые приводят к возникновению в них продольных (вдоль потока) и поперечных .1О (поперек потока) трещин, опасных в отношении устойчивости откосов и монолитности тела плотины, а также последующего за землетрясением фильтрационного прорыва и обрушения части плотины или же

15 полного ее разрушения. другим нежелательным явлением при землетрясениях является увеличение гидродинамических поровых давнишний в водонасыщенных зонах упорных призм и разжижения грунтового материала, что также

Может привести к развитию значительных пластических деформапий со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Повышение сейсмостойкости может быты

» «.» достигнуто уположением откосов грунтовой плотины. Такое техническое рещение наиболее часто применяетса в современной практике проектирования и строительства плотин»

Известна плотина из местных материалов, в которой армирующие элементы вы« полнены составными иэ отдельных блоков, заанкеренных в центре к проходящим через них армирующим стержням, а грани укаэанных блоков расположены под острым углом к продольной оси армирующих элементов (11.

Недостатком известной плотины является усложнение ее конструкции иэ-за необходимости заанкериваниа отдельных блоков проходящими через их центры армирующими стержнями, а также необходимость ориентации граней блоков под определенным ост рым углом к оси армирующих элементов.

6811

Это приводит к усложнению технологии производства работ при врзаедении плотины.

Кроме того, известная плотина не может эффективно работать в условиях разжижения грунта, так как необходимые для надежного закрепления нормальные напряжения на кон- 5 такте армирующих элементов с окружающим грунтом будут частично или полностью устранены и сейсмостойкость плотины будет нарушена.

Целью изобретения является упрощение плотины.

Это достигается твм, что в плотине из местных материалов армирующие элементы выполнены иэ соединенных между

;И собой горизонтальных и вертикальных плит промежутки между которыми заполнены фильтрующим материалом с размещенными в нвм дренажными трубами, а часть соединений между плитами выполнена шар ЗЭ нирными.

На фиг. 1 изображена плотина из мес1: ных материалов, поперечный разрез упорной приэмы и армирующвго элемента; на фиг. 2 - вариант соединения Гориэойталь- ° ной и вертикальной плит армирующвго элемента.

На чертежах показаны упорная призма

1 с противофильтрационным элементом 2 и армирующщм элементом 3, содержащим

T îÐÈþ8 ãàëüHbù 4 и вертикальные 5 плиты, пространство между которыми заполнено фильтрующим материалом "а с asложвнными в нем дренажными трубами 6, гибкая связь 7.

ЗЮ

Предлагаемая конструкция плотины работает следующим образом.

Сейсмическое воздействие вызывает колебания тела плотины и инерционные сейсмические силы, накладываясь на статические нагрузки от собственного веса грун,та, стремятся вызвать горизонтальные и вертикальные остаточные перемещения грунта, сопровождаемые нарушением сплошности противофильтрационного элемента 2, 1 упорных призм 1, а также потерей устойчивости их откосов. Армирующие элементы

3 испытывают при этом деформации растяжения и изгиба и благодаря существенно большей изгибной и линейной жесткости по сравнению с окружающим основным грунтом призм 1 и высокому трению фильтрующвгo материала по окружающему грунту препятствуют перемещениям последнего, обеспечивают перераспределение напряжений и перемещений в теле плотины, благоприятнов с точки зрения повышения ее сейсмостойкости.

47 4

Высокое трение по поверхности армиpytomего элемента 3 обеспечено включением в него материала, обладающего высоким коэффициентом внутреннего трения. Необходимая линейная и изгибная жесткость армирующего элемента в целом обеспечивается взаимодействием вертикальных плит

5 и соединяющих их горизонтальных плит

4, Наличие вертикальных плит 5, расположенных перпендикулярно к направлению растяжении, и заполняющего пространство между ними фильтрующего материала "а" с большим коэффициентом трения создают большую поверхность контура армируюшнго элемента 3 и обеспечивают ему необходимую связь с основным грунтом плотины. При этом отпадает необходимость в заанкеривании армирующих элементов проходящйми через них стержнями в определенной ориентации блоков, увеличивается зона действия армирующвго элемента.

Колебания грунта тела плотины приводят к его уплотнению и развитию гидро:динамических поровых давлений, для ограничения которых используется наличие в составе армирующвго элемента сильнофильтрующего материала s" с включенной в него системой перфорированных дренажных труб 6. Таким образом, горизонтальные поверхности армирующих элементов являются поверхностями дренирования и способствуют рас .еиванию возникающих в процессе колебаний гидродинамических даже-,, ний. В то же время включение сильнофильтрующвго материала "a" в состав армирующвго элемента предохраняет дренажную систему, состоящую из сильнофильтрующвго материала а и дренажных труб 6, от повреждений и гарантирует ве надежную работу.

На случай сильного: землетрясения, вы-, зывающего значительные остаточные деформации грунта, целесообразно задать жесткость армирующвго элемента переменной эа счет введения гибкой связи 7, соединяющей ввртикальныв плиты 5 с гориэонтальнь|ми 4.

Введение гибкой связи 7 эффективно в зонах, прилегающих к поверхности откоса, гдв происходит перемещения грунта.

В зонах умеренной сейсмической интен- сивности. целесообразно применить вариант прврывястого размещения вертикальных и горизонтальных плит армирующих элементов вдоль оси плотины, так как в этом случае достаточный положительный эффект

681147

Составитель Л. Ваксенбург

Редактор l1. Пинчук Техред Н. Бабурка Корректор Е. Лукач

Заказ 5028/29 Тираж 777 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 достигается при существенной экономии плит.

Формула изобретения

1. Плотина из местных материалов, выполненная с горизонтальными элементами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, армирующие элементы выполнены из соединенных между собой горизонтальных и вертикальных плит, промежутки между которыми заполнены фильтрующим материалом с размещенными в нем дренажными трубами.

2.Плотинапоп. 1, отличаю— щ а я с я тем, что часть соединений между плитами выполнена шарнирными.

Источники .информацйй, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка СССР ¹ 1758447/15, кл, Е 02 В 7/06, 1972.