Защитное покрытие откоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЗАЩИТНОВ ПОКРЫТИЕ ОТКОСА, преимущественно сложенного из связных грунтов , выполненное в виде уложенной без фильтровой подготовки иа грунт откоса железобетонной плиты с заделкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы покрытия и снижения его стоимости, заделка образована нижней . частью плиты крепления, заведенной в основание откоса, нижним торцом опертой на песча.но-гравийную или щебеночную подготовку и покрытой грунтовой призмой прнгрузки, зашищенной щебеночной или каменной нгброс - кой, при зтом площадь торцового опирания плиты составляет 1-3 толщины плиты. 2. Покрытие по п. , отличающееся тем, что высога грунтовой призмы Ьпрг пригрузки в случае расположения низа плиты ниже уровня мертвого объема водоема и ширина указанной призмы по верху 8 определяется по формуле { LI f Ч(-т)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19> (11) 151) 4 Е 02 В 3/12

ЗСЕГ9К)3ПАЯ

itllF, ГР4 Ъ С4 "0 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИБЛИ67Е1; А

sp,= gpss pw+ " sp„et/ (45 — z)) . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3702940/29-15 (22) 02.01.84 (46) 07.12.85. Бюл. К 45 (71) Украинское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Тидроп роект" им. С. Я. Жука (72) В. Ф. Канарский, В. М, Кондратьев и М. Н. Рубаник (53) 627.824 (088,8) (56) Гришин M. М. Гидротехнические сооружения. М.: Госиэдательство литературы по строительству, 1962, с. 343, рис. 13 — 24 а.

Лубочков Е. А. Применение на Рижском гидроузле бесфильтрового противоволнового .. покрытия.— Гидротехническое строительство, 1976, Ю 9, с. 18-22. (54) (57) 1. ЗАВ1ИТНОВ ПОКРЫТИГ ОТКОСА, преимущественно сложенного из связных грунтов, выполненное в виде уложенной беэ фильтровой подготовки на грунт откоса железобетонной плиты с заделкой, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы покрытия и снижения его стоимости, заделка образована нижней частью плиты крепления, заведенной в основание откоса, нижним торцом опертой на песча но-гравийную или щебеночную подготовку и покрытой грунтовой призмой пригрузки, защищенной щебеночной или каменной неброской, при эгом площадь горцового опирания плиты составляет 1 — 3 толщины плиты.

2. Покрытие по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что высога грунтовой призмы „р, пригруэкн в случае расположения низа плиты ниже уровня мертвого объема водоема и ширина указанной призмы по верху1„з определяется по формуле где rn — коэффициент заложения откоса;

Н„ра — высота укрепляемой части откоса от плоскости торцового опирания низа плит крепления до гребня (бермы) плотины, м;

k — коэффициент, учитывающий условия работы низа плиты в пригрузке грунтом данной прочности и принимаемый в зависимости от величины коэффициента откоса и харакгеристик грунта от 1 до 1,75;

Х вЂ” показатель взаимной связи и влияния на устойчивость бетонного крепления . параметров Н„р„ и m, соответственно при — 1 7, x = 085 053; о — сила сопротивления грунта сдвигу, т/м; — объемная масса грунта пригрузки; т/м ;

q — утоп внутреннего трения грунта пригрузки; оС вЂ” угол наклона откоса к горизонтальной плоскости;

Р— масса бетонного крепления и других видов нагрузок, расположенных на его поверхности в момент оттаивания грунта откоса, т;

k коэффициент запаса, принимаемый дяя грунтов высокой прочности, равным 1, .для средней и низкой прочности or l до 2, 3. Покрытие по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что при расположении низа плиты

l i% 44?

ng,макс я8 n > p о l С/ <и

Т 24 сут;

10 выше уровня мертвого объема водоема высотя грунтовой призмы пригрузки равна или более глубины промерэания грунта откоса.

4. Покрытие по п. l, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что для покрытия откоса, сложенного из сильнопучинистых грунтов, на поверхности плиты в пределах пригруэки уложена податливая водопроницаемая песчаная прослойка толщиной больше высоты максимального подъема грунта h „„,„„вследствие морозной пучинистости,,определяемой по формуле где k „— коэффициент, характеризующий степень набухания грунта откоса при оттаивании и принимаемый равным 1 — 1,04 для грунтоь соответственно слабой и сильной степени морозной пучннистости; — величина морозной пучинистости пЧЪ на участке промерэания грунта откоса, определяемая по формуле

1 т

aH» aW пчч t nqn g 1о 2 д п где Ь М „> — величина промерэания грунта мръ откоса за вычетом толщины плиты бетонного покрытия, приведенной к эквивалентной по теплопроводности толщине слоя грунта, м; ьН =н г мрз= мрз g p где "р="п —, а8

11„, -- глубина промерэания грунта, м; о

9, — теплопровоцность грунта, Вт/м С; и р — теплопроводность бетона, Вт/м С;

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к защитным покрытиям, откосов, ограждающих и защитных дамб, земляных плотин, откосов каналов(прн уровнях грунтовых вод на прилегающей герритории ниже уровня воды в канале), преимущественно сложенных иэ связных грунтов.

Цель изобретения — повышение надежности рабогы покрытия и снижения его стоимости.

На чертеже изображено предлагаемое защитное покрытие. 1„- голщина плиты, м:

a A полная влагоемкость грунта М„„ защищаемого откоса эа вычетом влагоемкосги грунта при раскатывании Юр в долях единицы е — основание натурального логарифма; о

3 t. — натуральный логарифм среднесуточного п значения отрицательных температур воздуха за вычетом среднесуточной температуры воды водоема в пределах укрепляемого откоса эа период промерэаиия Т:

Т вЂ” период промерзания грунта откоса, ь „п, — продолжительность стояния нормального подпертого уровня воды в водоеме по суточному графику работы ГАЭС, ч; — объемная масса воды, т/м

3 .

It > — объемная масса скелета грунта, т/м

P„> — показатель пучинистости грунта откоса, учитывающий максимально возможное расширение льда, незаглубленносгь в грунт и отсутствие несущей способности плиты крепле-, ния, отражающий влияние неучтенных факторов (льда, вертра и других) на промерзаННе грунта, изменяется по линейному закону .от значения P пч, 1,85 при й, = 0,1 м до Pn > — 0 пРй )1 — 0,25 м.

На грунт откоса 1, сложенного иэ связных грунтов без фильтровой подготовки уложена сплошные монолитные железобетонные плиты .2 толщиной йи, определяемой известным образом от воздействия волновых, ледовых и пр. нагрузок .Нижняя часть плиты 2 заведена под основание откоса и торцом оперта иа песчано-гравийную или щебеночную подготовку

3 и пригружена грунтовой призмой 4, загцишеиной щебеночной или каменной наброской

Площадь торцового опирания плиты 2 определяют в зависимости or качества выполнения подготовки, плотности и прочности грунта основания откоса и голпшны плиты как величину, равную 1:3 голшины плиты.

Размеры грунтовой призмы пригрузки— высоту призмы "npr и ширину ее по верху определяют для случая расположения низа плиты ниже уровня мертвого объема (УМО) по формулам

l о .макс н3 "э" )

Ь (3) 196442 4 датливая водопроницаемая песчаная прослойка

6 толщиной, большей высоты максимального подъема грунта h „ „в полосе нормального подпертого .уровня в водоеме вследствие морозной пучииистости, определяемой по формуле б„рг=Ь„(те ус „сt((45- — Д . (2)

20 где н — коэффициент заложения оТкоса;

Н„,„— высота укрепляемой части откоса от плоскости торцового опирания низа плит крепления до гребня (бермы) плотины;

1<о — коэффициент, учитывающий условия работы низа плиты в пригрузке грунтом данной прочности и принимаемый в зависимости от величины коэффициента откоса и характеристик грунта от 1 до 1,75;

Х вЂ” показатель взаимной связи и влияния на устойчивость бетонного крепления параметров при tn 1 — 5 6 7 8> х = 0,85 0,71 0,61 053; — сила сопротивления грунта сдвигу т/м; 15 ,э г — объемный вес грунта пригрузки, т/м; у — угол внутреннего трения грунта пригрузки; е — угол наклона откоса к горизонтальной плоскости;

40 г — вес бетонного крепления и других видов нагрузок, расположенных на поверхности плит крепления в момент оттаивания грунта откоса;

1 „,— коэффициент запаса, принимаемый для грунтов высокой прочности, равным

1, для средней и низкой прочности от 1 до 2.

При расположении низа плиты выше уровня (УМО), высота грунтовой . призмы пригрузки принимается более или равной глубины промерзания грунта при ирине призмы по верху, определяемой формулой (2), В случае устройства защитного покрытия откосов, сложенных из сильнопучииистых э5 грунтов на поверхности укладываемой на откос без фильтровой подготовки плиты 2 в пределах грунтовой пригрузки 4 уложена по где К „р — коэффициент, характеризующий степень набухания грунта откоса при оттаивании, принимаемый равным К = 1,0 — 1,04 для грунтов соответственно слабой и сильной степени морозной пучинистости; — величина морозной пучинистости на участке промерзания грунта откоса, определяемая по формуле (6) < т

Ю "P> (4)

"Чч Agq

Кз где Н и-„— величина промерзания грунта

V$ откоса толщины плиты бетонного покрытия, приведенная к эквивалентной по теплопроводности толщине слоя грунта, м; муз мРъ Я> )

-h (5) где .",Р-Ь„ >

"мр — глубина промерзания грунта, м; A „ h 8 — коэффициенты теплопроводности грунта и бетона, Вт/м С; — толщина плиты,,м;

6 W — полная влагоемкость грунта защищаемого откоса за вычетом влагоемкости грунта при раскатывании в долях единицы;

aW =V<„, WP;

6 — основание натурального логарифма; „ — натуральный логарифм среднесуточного значения отрицательных температур воздуха за вычетом среднесуточной температуры воды водоема в пределах укрепляемого откоса эа период промерзания, Т; о +I 4/ лнч

Т в 24 — )

Ф

T — период промерзания грунта откоса, сут; уа ь „„, — продолжительность стояния нормального подпергого уровня воды в водоеме цо суточному графику работы ГАЭС, ч; у, ра — ооаемие>к асс аолм а скелета грунта, т/м; (3а„— показатель пучинистости грунта откоса, учитывающий максимально возможное расширение линз льда, незаглубленность в грунт и отсутствие несущей способности плиты крепления и огражающий влияние неучтенных факторов {льда, ветра и др.) на промерзание грунта.

2 1

ВНИИПИ Заказ 7534/26 Тираж 648 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 1196

На основании обработки данных наблюдений получено, что „„изменяется по линейному закону от значения ач. 1,85 при — 0,1 м до 1 1 0 при

0,75 м. 5

Работу предлагаемого защитного покрытия можно представить следующей схемой.

В период быстрой сработки уровня воды в водоеме уложенное на связный грунт откоса 1 беэ фильтровой подготовки бетонное моно- 10

*литное покрытие 2, плотно прилегающее к откосу, препятствует. проникновению воды в подплиточное пространство и возможной отточности ее из под плит крепления. Это исключает воэможность возникновения какихлибо пустотных полостей в контактной зоне плита — грунт откоса.

При наполненном водохранилище бетонное монолитное покрытие 2, уложенное без фильтровой подготовки на связный грунт 20 откоса 1, представляет собой упруго-гибкую не несущую и свободно лежащую на откосе плиточную конструкцию. На крепление из плит 2 со стороны откоса 1 воздействуют сезонные упруго-пластичные деформации уплот- 25 ненных связных грунтов вследствие морозного пучения, набухання при оттаивании и частичной осадке после отгаивания. Указанные деформации проявляются в виде образующихся в границах промерзания выпуклостей поверх-. щ ности откоса (разной высоты в отдельные температурные периоды года), вызывающие прогибы плиты.

Наибольшие величины выпуклостей наблюдаются в полосе нормального подпертого уров35 ня (НПУ), где грунт огкоса водонасыщен и криогенные явления проявляются в процессе

Ф промерэання в полной мере, вплоть до образо, вания линз льда в грунте и на контакте грунта с плитой.

442 6

Отмеченные упруго-пласгические и вязко-пластические деформации грунта, вызывающие одновременно упругие деформации гибкого крепления из плит 2, обуславливают совместную работу и взаимно-плотное их контактирование, поскольку плиточные покрытия, подпираемые подъемом грунта, стремятся занять свое начальное плоское положение на откосе.

Кроме этого, бесфильтровое монолитное крепление иэ плит 2, уложенное на уплотненный связный грунт откоса 1, не испытывает фильтрацнонного давления в силу того, что в эксплуатационных условиях при напоре уплотненный связный грунт откоса I является не фильтрующим и не передающим фильтрационное давление.

Возникаемые выгибы бесфильтрового плиточного покрытия 2 в моменты максимального подъема выпуклостей поверхности откоса не сопровождаются проявлением трещин и других каких-либо деформаций бетона, разрушающего характера.

Устройство торцового опирания низа железобетонной плиты с площадью опирания предлагаемой величины и пригрузка низа плиты грунтовой призмой, пригрузки 4 с предлагаемыми параметрами обеспечивает устойчивость плиты покрытия на сдвиг горизонтальными cocfsBIIIllollINMH собственного веса плиты и других видов нагрузок, находящихся на ее поверхности.

Таким образом, выполнение защитного покphlIMH предлагаемой конструкции позволит повысить надежность покрытия, а следовательно, и всего сооруженн» для случаев строительства дамб иэ связного- грунта в условиях обвалова ния водоемов ГАЭС плогин объектов водохоэяйственного назначения.