Плотина из местных материалов

 

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 329769 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 31.07. 78 (21) 2651239/29-15 (51)М. Кл.

Е 02 В 7/06 с присоелинением заявки J%

Гаеударстеенньм кемнтет

СССР (53) УЙК 627 824

° 3 (088. 8) (23 ) П риори тет вю делам изебретеннй н еткрмтнй

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 25 .05 . 81 (72) Автор изобретения

Г

В.Н. Жиленков и

Всесоюзный ордена Трудового КрасноФо Знамейи- .йеучно: .

1 исследовательский. институт гидротехники -g@,";Á È,.Веденеева с (7I ) Заявитель (54) ПЛОТИНА ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к плотинам из местных материалов, в частности из грунтовых.

Известны плотины из местных материалов, выполненные с боковыми призмами и ядром из каменной наброски, замытой однородным связным грунтом (1).

Недостатком таких плотин является малая фильтрационная прочность

10 ядра, вызванная недостаточным уплотнением эамываемого грунта, а также необходимость в сложных обратных фильтрах вокруг зоны ядра.

Наиболее близкой предлагаемой по техническому решению является. плотина из местных материалов, выполненная с ядром из глинистого грунта и боковыми призмами из каменной наброски (21.

26

Однако такие плотины, несмотря на их широкое распространение в практике гидротехнического строительства, имеют ряд существенных недостаткав. Для защиты от возможного размыва. (суффозии) ядра фильтрационным потоком в основании на участке примыкания ядра к основанию необходимо создавать противофильтрационное уплотнение массива основания. Для сохранения определенной длины подземного контура увеличивают ширину участка примыкания ядра, а также устраивают глубинную инъекционную завесу, чтобы "рассредоточить" напор и обеспечить тем самым фильтрационную прочность плотины и массива основания. Осуществление этих мероприятий связано с большими трудозатратами, что в свою очередь приводит к удлинению сроков и увеличению стоимости строительства плотины. Отказ от этих мероприятий резко уменьшает фильтрационную прочность подземного контура плотины, а следовательно, ведет к снижению надежности всей плотины. Кроме того, при строительстве такой пло3 829769 4 тины в русле достаточно широкой реки приходится возводить перемычки, в связи с чем удлиняется подготовительный период строительства.

Целью изобретения является повы" шение надежности плотины за счет увеличения фильтрационной прочности подземного контура.

Поставленная цель достигается тем, что в нижней части боковых 10 призм выполнены зоны. каменной наброс-. ки, замытой песком и снабженные обратным фильтром, расположенным на боковых поверхностях укаэанных зон со стороны ядра. 15

На фиг. 1 изображена плотина, поперечный разрез; на фиг. 2 — процесс возведения плотины с поперечным разрезом реки по верховой боковой призме. 20

Плотина включает боковые призмы 1, которые содержат верховую каменнопесчанную зону 2 с обратным фильтром 3, расположенным с верховой стороны от глинистого ядра 4, и ни-- 25 зовую каменно-песчаную зону 5 с обратным фильтром 6, расположенным с низовой стороны от ядра 4. В верхней части зон 2 и 5 размещен конгломератный мелкозернистый слой 7, через который пропущены трубы 8 для инъекции песчаной пульпы в крупнозернистый слой этих зон. Ядро 4 плотины защищено обратным фильтром 9 и переходным слоем 10. Плотина размещена на основании 11. 40

Плотина может быть возведена различными способами, наиболее экономичный из. которых представлен на фиг.2

Строительство плотины начинается с возведения каменно-песчаных зон

2 и 5, для чего осыпают сразу на всю их высоту на основание плотины ll несортированный каменный материал (горную массу), а на откосе отсыпаемой зоны в определенном порядке,. зависящем от крупности камня и напора инъектируемой пульпы, укладывают трубы 8, каждая иэ которых имеет перфорацию в нижней части:и соединена с пульповодом 12, Затем через эти трубы осуществляют инъекцию песчаной пульпы в нижний слой зоны, целиком выполненный из крупного камня, поскольку, вследствие сегрегации несортированной горной массы при отсыпке ее на откос высотой более восьми метров, наиболее крупные камни скатываются вниз по склону, а мелкие сосредотачиваются в верхнем слое 7, представляющем слабопроницаемый и плотный конгломерат.

Этот процесс самопроизвольной сортировки каменного материала имеет силу физического закона. Для предотвращения выхода песчаной пульпы через внутренние откосы зон в котлован, где потом будет возводиться ядро, на этих откосах укладывают слой мелкозернистого материала — обратный фильтр 3, задерживающий песок. После отсыпки зон обычным способом возводятся верхние части боковых призм и ядро плотины..

Таким образом, при возведении плотины нет необходимости в глубинной инъекционной завесе, так как ее подземный контур существенно удлиняется за счет верховой 2 и низовой 5 каменно-песчаных зон и соответственно снижаются градиенты фильтрационного потока в основании,.

Кроме того, удлинение контура плотины позволяет оставлять аллювиальные отложения под верховой и низовой зонами, что повышает экономичность строительства плотины. Особенно заметно уменьшаются градиенты напора в месте сопряжения ядра пдотины с массивом основания. Песчаный заполнитель в верховой зоне вовлекается фильтрационным потоком в трещине или поры, sa счет чего осуществляется фильтрационное уплотнение (кольматация) массива основания. А низовая зона полностью предотвращает возможность выноса из толщи. основания продуктов суффозии (мелких частиц эалолиителя трещин)..упрочнение каменной наброски обеих

V/ зон боковых призм замком и ее поры песка позволяет использовать для их возведения относительно слабые породы, подверженные дезинтеграции, что удешевляет плотину. Кроме того, благодаря замыву песком каменной наброски повьаиается устойчивость откосов боковых призм, поэтому сокращается расход материала, так как откосы можно делать более крупными е

Дополнительным преимуществом является возможность использования фрагментов во время строительства в качестве перемычек, ограждающих

Формула изобретения

9>иг.2

Составитель Л.Ваксенбург

Редактор А.Наурсков Техред Л.Пекарь

Корректор M. Демчик

Заказ 3187 45 ТиРаж 693 Подписное

ВНИИПИ 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

S 8297 котлован, в котором возводится яд- . ро плотины.

Плотина из местных материалов, выполненная с ядром и боковыми призмами иэ каменной наброски, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью щ повышения ее надежности, в нижней

69 4 части боковых призм выполнены зоны каменной наброски, замытой песком, и снабженные обратным фильтром, расположенным на боковых поверхностях указанных зон со стороны ядра, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР и 44381, кл. 84 а 7/06, 1962.

2. Моисеев С.П. и др. Каменноземпяные плотины, 1977.