Грунтовая плотина
Иллюстрации
Реферат
1. ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА, включающая тело плотины из связных грунтов, снабженное системой швов из несвязных грунтов, уложенныхпо типу обратного фильтра, противофильтрационное и дренажное устройства швов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы плотины на сильно деформируемом основаНИИ , швы выполнены наклонными пересекающимися между собой и расчленяющими тело плотины на отдельные блоки, размеры которых уменьшаются в направлении от основания к гребню и от низового откоса к верховому. 2. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что с целью снижения трения и увеличения степени расклинивания блоков, щвы снабжены антифрикционными прокладками, i например, в виде двойной полиэтиленовой пленки с внутренней прослойкой, из анти (Л фрикционного материала.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ЫВ Е 02 В 7 06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I
Н ABTOPGHOMY- СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3347645/29-15 (22) 23.10.81 (46) 07.06.83. Бюл. № 21 (72) Г. Я. Булатов, В. А. Леонов, С. С. Горский, М. П. Нестеров, В. Ф. Демин, Е. Д. Лосев и А. Г. Булатов (7l) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина, Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева и Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института «Гидропроект» им. С. Я. Жука (53) 627.824.31 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 808582, кл. Е 02 В 7/06, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3320647/15, кл. Е 02 В 7/06, 24.07.81.
„SU„„1 21 95 А (54) (57) 1. ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА, включающая тело плотины из связных грунтов, снабженное системой швов из несвязных грунтов, уложенных. по типу обратного фильтра, противофильтрационное и дренажное устройства швов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы плотины на сильно деформируемом основании, швы выполнены наклонными пересекающимися между собой и расчленяющими тело плотины на отдельные блоки, размеры которых уменьшаются в направлении от основания к гребню и от низового откоса к верховому.
2. Плотина по и. 1, отличающаяся тем, что с целью снижения трения и увеличения степени расклинивания блоков, швы снабжены антифрикционными прокладками, например, в виде двойной полиэтиленовой пленки с внутренней прослойкой, из антифрикционного материала.
1021695
На фиг. 1 изображен створ плотины, разрез; на фиг. 2 — плотина, поперечный разрез; на фиг. 3 — разрез по шву в поперечном к плотине направлению; на фиг. 4 и 5 — плотина с вариантами расположения швов, поперечный профиль.
Тело плотины наклонными к вертикали взаимно пересекающимися швами 1 расчленено на отдельные блоки в виде треугольных призм, одна из граней которых совпадает с контуром тела плотины на гребне или в ее основании. Угол,В зависит от ряда факторов, таких как угол внутреннего трения (Ч) материала плотины, технологии выполнения швов и т. д. и может быть принят равным, например, 90
Допустимое рагстояйие между швами на гребне определяется расчетом и в первом приближении не должно превосходить
55. Изобретение относится к гидротехническому строительству, и может быть применено при возведении плотин из грунтовых материалов.
В результате воздействия подработки основания, на котором возводится плотина, 5 в ней могут возникать деформации растяжения (удлинения), приводящие к возникновению растягивающих напряжений и образованию трещин, которые могут вызвать разрушение плотины. При этом растяжение 10 может возникать как в продольном, так и в поперечном к оси плотины направлении.
Известна плотина из грунтовых материалов, включающая тело из связных грунтови поперечные швы в пригребневой части из несвязных грунтов, выполненные в попереч- 5 ном к оси плотины направлении и снабженные противофильтрационными элементами (1).
Недостатком плотины является возможность образования трещин вдоль оси плотины. 20
Наиболее близкой к изобретению является грунтовая плотина, включающая тело из связных грунтов, снабженное системой швов из несвязных грунтов, уложенных по типу обратного фильтра, противофильтрационное и дренажное устройство швов (2).
Недостатком такой плотины является возможность образования трещин при значительных деформациях основания.
Цель изобретения — повышение надежности работы плотины на сильно деформируемом основании.
Поставленная цель достигается тем, что в грунтовой плотине швы выполнены наклонными, пересекающимися между собой и расчленяющими тело плотины на отдельные блоки, размеры которых уменьшаются в направлении от основания к гребню и от 35 низового откоса к верховому.
Кроме того, швы снабжены анти фрикционными прокладками, например, в виде двойной полиэтиленовой пленки с внутренней прослойкой из антифрикционного материала. предельной глубины распространения вертикальной трещины в материале данной плотины и величины, равной двум высотам плотины.
Если размеры блоков получаются больше допустимых, то выполняют систему встречных швов 2, пересекающихся на откосах и гребне плотины, а также швы 3, расчленяющие тело плотины на еще меньшие блоки. При этом выполнение швов 2 и 3 может производиться выборочно, например, в зоне наибольших деформаций тела плотины или в верховом клине плотины.
Полости швов 1, 2 и 3 заполнены несвязным грунтом 4, например .песком, и со стороны верхового откоса снабжены экраном 5 из малопроницаемого материала (глина, полимерные пленки и т. п.). Со стороны низового откоса в полости выполнен дренирующий слой 6, например, из гравия, подобранный по типу обратного фильтра.
По подошве плотины под ее низовым клином уложен дренажный тюфяк 7 соединенный с дренажной призмой 8.
При деформациях удлинения тела плотины швы несколько ослабляются, но в них не возникает щели, так как сыпучий песчаный материал не подвержен трещинообразованию, к тому же треугольные блоки плотины, опускаясь вниз, расклинивают тело плотины, исключая возникновение в нем растягивающих напряжений.
Компактность же формы блоков устраняет деформацию их собственного изгиба и возникновение внутренних трещин, чем и сохраняется монолитность тела сооружения.
Таким образом, тело плотины приобретает распорную (самоуплотняющуюся) структуру, которая может выдержать большие деформации горизонтальных удлинений.
Материал тела плотины превращается из связного в квазисыпучий с размерами частиц, равными размерам отдельных блоков.
При воздействиях от подработки, вызывающих деформации всестороннего растяжения, одновременно выполняются схемы разрезон (фиг. 1 и 2), разбивая тело плотины на блоки в виде тетраэдров и ромбоэдров.
Устройство может быть применено также для защиты существующих плотин и подрабатываемых территорий. В этом случае швы выполняют в виде наклонных рядов набивных песчаных свай. Крупность зерен материала набивки свай выбирают по принципу обратного фильтра, т. е. эту крупность повышают в направлении от верхового откоса плотины к низовому.
Для защиты от возникновения трещин, возникающих на гребне и на участках примыкания - плотин к крутым склонам с изломами поверхности, используется зональная разрезка плотины на блоки, выполняемая лишь в пределах растянутой
1021695 зоны плотины (фиг. 4 и 5). При этом, если опасность глубинного трещинообразования отсутствует, может отпасть необходимость в выполнении первичных швов 1 и следует оставить лишь швы 2-го и 3-го порядка на небольших участках по длине гребня, примыкающих к береговым склонам.
Толщина швов выбирается минимальной из технологических возможностей. С целью снижения трения в плоскости шва, в его середине уложена двойная, например, полиэтиленовая пленка с прослойкой графита или другого антифрикционного материала типа смазки.
Применение изобретения позволяет уменьшить опасность трещинообразования возводимых и существующих грунтовых сооружений на сильно деформируемых основаниях, тем. самым обеспечивая их надежную работу, снижение утечек из водоемов и водотоков и предотвращение затопления подземных выработок.
1021695
Составитель В. Волков
Редактор Л. Авраменко Техред И. Верес Корректор А. Ференц
Заказ 3989/18 Тираж 673 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )Y,— — 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4