Плотина из местных материалов

 

A В . Швецов, А .В. Караваев, Л.И. Кудояров, В.Б. Судаков и И.Б. Соколов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знаменв

1 научно-исследовательский институт гидротехники:--:- --,.:, им. Б.Е. Веденеева

1 (72) Авторы мзобретенив (71) Заявитель (54) ПЛОТИНА ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к плотинам из местных материалов, в том числе к каменно-набросным с центральным

I противофильтрационным элементом.

Известны каменно-набросные плотины с железобетонной или асфальтобетонной диафрагмой, которая подвергается с верховой-стороны полному гидростатическому давлению воды и активному давлению наброски верховой при мы. Этим возведением сопротивляется пассивное давление низовой призмы (1 ).

В плотинах с асфальтобетонной диафрагмой опасность среза последней меньше, тем не менее по надежности они уступают другим типам плотин из крупнообломочного грунта, например плотинам с экраном или плотинам с грунтовым ядром. Поэтому асфальтобетонные диафрагмы применяют, как npa" го вило, лишь при строительстве плотин ограниченной высоты примерно до 60 м, в то время, как плотины с экраном строят высотой до 150 м, а плотины с ядром — до 300 м.

В то же время плотины с диафрагмой по условиям устойчивости на сдвиг требуют выполнения низового откоса с заложением порядка 1:2, между тем, как плотины с экраном позволяют принимать более экономичный профиль пло-" тины с заложением низового откоса в пределах от l: 1,3 до 1: 1, 5, Чтобы не уполаживать низовой откос с диафрагмой, последнюю иногда выполняют наклонной, что существенно усложняет производство работ и трудно осуществимой при возведении высоких плотин.

Вследствие податливости упорной призмы в практике гидротехнического строительства имели место случаи сре" за диафрагм по основанию, приводящего к аварийному состоянию сооружения °

Наиболее близким к изобретению техническим решением является плотина из местных материалов, выполненная ф равным 100"150 мм, толщину .стенок труб, равной 40-60 мм, Затем производят отсыпку второго яруса упорной призмы 3 с постепенным наращаванием труб 5, диафрагмы 2 и верхового клина 11. Цементацию грунта в теле плотины производят поярусно по мере возведения сооружения . При этом для создания необходимой пригруз. ки цементируемого яруса нагнетание раствора в него производят лишь после того, как произведена отсыпка вышележащего яруса, Поэтому после возведения второго яруса упорной призмы производят цементацию грунта первого яруса через отверстия 10 в трубах

При этом образуется жесткий пространственный каркас 4 из омоноличенного грунта.

Нагнетание цементационного раствора в грунт тела плотины производят по известной технологии.

При этом консистенцию раствора и давление назначают из условия создания сплошной стенки сцементированного грунта из труб каждого ряда. Далее весь технологический цикл повторяют в той же последовательности: йроизводят отсыпку третьего яруса 3 с постепенным наращиванием труб 5 и диафрагмы 2 и цементацию второго яруса упорной призмы 3, и так далее.

Возведение верховой части и низовой части плотины, а также устройство цементационной завесы 9 производят в сроки, определяемые производственными условиями.

В зимнее время упрочнение грунта упорной призмы плотины производят, применяя растворы со специальными добавками, обеспечивающими их ускоренное твердение при отрицательных температурах, например СаС1 и др.

В отдельных случаях, например, при наличии наледей в теле плотины, перед цементацией очередного яруса грунта производят локальный прогрев последнего продуванием через трубы подогретого воздуха.

Жесткий пространственный каркас из омоноличенного крупнообломочного грунта внутри упорной призмы плотины воспринимает основную долю нагрузки от гидростатического давления воды и активного давления наброски верховой призмы и позволяет принимать более экономичный профиль плотины с диафрагмой, с заложением низового откоса от

1:1, 3 до 1:1,5, существенно повышает

Э 968151 с протйвофильтрационным элементом, примыкающим к расположенному в теле низовой призмы каркасу из продольных и поперечных стенок f,2 J.

Недостатком известных конструкций также является низкая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности сооружения.

Поставленная цель достигается тем, что каркас выполнен жестким и обра- 1р зован из омоноличенного материала низовой призмы.

На фиг. 1 изображена плотина, поперечный разрез; на фиг. 2 - горизонтальное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -, схема установки труб двух нижних ярусов; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4.

Плотина включает тело 1 из каменной наброски, железобетонную или асфальтобетонную диафрагму 2, упорную призму 3, жесткий пространственный каркас 4 из омоноличенного грунта, систему перфорированных труб 5, соединенных между собой с помощью опорных элементов 6. Диафрагма опирается на бетонный зуб 7, а трубына фундаменты 8. В основании плотины устроена цементационная завеса 9.

Перфорированные трубы 5 снабжены отверстиями 10.

Возведение плотины осуществляют следующим образом.

Бетонируют зуб 7 под диафрагму 2 и фундаменты 8 под нижние звенья труб 5. Устанавливают и закрепляют последние. Производят отсыпку первого яруса упорной призмы 3 высотой

l0-12 м, производя по мере отсыпки наращивание труб 5 и соединение отао дельных их звеньев с помощью опорных элементов 6. Одновременно возводят на соответствующую высоту диафрагму 2 и примыкающую к ней часть верхового клина 11. Трубы 5 располагают в сред- 4 ней части профиля плотины поперечными рядами. Кроме этого, устанавливают один продольный ряд труб непосредственно за центральным противофильтрационным устройством.

Расстояние между трубами в каждом ряду принимают равным 4-6 м из условия беспрепятственного проезда автосамосвалов, подающих материал в тело плотины. 55

Железобетонные трубы сбирают из отдельных звеньев длиной 2,0-2,5 и.

Внутренний диаметр труб принимают

5 9681 надежность сооружения, особенно для высоких плотин и в сейсмических районах.

Формула изобретения

Плотина из местных материалов, вы-, полненная с противофильтрационным элементом, примыкающим к расположен- 10 ному в теле низовой призмы каркасу из продольных и поперечных стенок, 51 6 отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, каркас выполнен жестким и образован из омоноличенного материала низовой призмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Моисеев С.Н. и др. Каменно-земляные плотины, 1977, с. 103.

2. Николаев Ю.Г. и др. Перемычки, в гидротехническом строительстве, 1971, с. Я-57, рис. 18-б.

A-А