Плотина

Плотина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение надежности плотины путем крепления верхней поверхности его противофильтрационного элемента в нижней части плотины и за счет снижения выходных и средних градиентов напора в верхней части противофильтрационного элемента. Грунтовый противофильтрационный элемент 2 содержит внутри себя бетонную стенку 9, примыкаюш.ую со стороны нижнего бьефа непосредственно и непроницаемо к противофильтрационному элементу 2 путем устройства внутри элемента 2 непроницаемой плиты 13. Плита 13 уложена вдоль стенки 9 на поверхность нижней части плотины, непроницаемо примкнутой к ней. В месте примыкания между плитой 13 и стенкой 9 уложен слой из антифрикционного материала. Элемент 2 снабжен диафрагмой, расположенной над плитой 13 и непроницаемо к ней присоединенной. В случае залегания в основании плотины проницаемого скального основания 21 в основание элемента 2 укладывают проницаемый грунт, а в основании стенки 9 устраивают противофильтрационную завесу . 4 3. п. ф-лы, 4 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (5D 4

4 Е 02 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. е 23

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4159401/29-15 (22) 10. 12.86 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (7! ) Восточно-Сибирское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научноисследовательского института «Гидропроект» им. С. Я. Жука (72) Вл. П. Ягин, Вас. П. Ягин и Е. Б. лолинова (53) 627.8 (088.8) (56) Гришин М. М. и др. Гидротехнические сооружения. ч. 1, М.: Высшая школа, 1979, с. 512.

Макаров В. А. и др. Проектирование и строительство цокольной части русловой плотины Курейской ГЭС. — Энергетическое строительство, 1986, ¹ 11, с. 27 — 31. (54) ПЛОТИНА (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения— повышение надежности плотины путем крепления верхней поверхности его противо„„SU „„1435689 фильтрационного элемента в нижней части плотины и за счет снижения выходных и средних градиентов напора в верхней части противофильтрационного элемента. Грунтовый противофильтрационный элемент 2 содержит внутри себя бетонную стенку 9, примыкающую со стороны нижнего бьефа непосредственно и непроницаемо к противофильтрационному элементу 2 путем устройства внутри элемента 2 непроницаемой плиты 13. Плита 13 уложена вдоль стенки 9 на поверхность нижней части плотины, непроницаемо примкнутой к ней. В месте примыкания между плитой 13 и стенкой 9 уложен слой из антифрикционного материала. Элемент 2 снабжен диафрагмой, расположенной над плитой 13 и непроницаемо к ней присоединенной. В случае залегания в основании плотины проницаемого скального основания 21 в основание элемента 2 укладывают проницаемый грунт, а в основании стенки 9 устраивают противофильтрационную завесу. 4 з. п. ф-лы, 4 ил.

1435689

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а точнее к грунтовым плотинам, допускающим перелив воды во время строительства.

Цель изобретения — повышение надежНости плотины путем крепления верхней поверхности противофильтрационного элемента в нижней части плотины и за счет снижения выходных и средних градиентов напора в верхней части противофильтрационного элемента. ! На фиг. 1 изображена русловая часть плотины на непроницаемом сохранном скаль ом основании, поперечный разрез; на фиг. 2 — узел на фиг. 1, первый вариант; на фиг. 3 — то же, второй вариант; на фиг. 4 — русловая часть плотины на пройицаемом трещиноватом скальном основа ии, поперечный разрез.

При размещении плотины на сохранном скальном основании 1 (фиг. 1) она содержит рротивофильтрационный элемент 2 в виде ядра, фильтры 3 и 4 с верховой стороны яд ра, фильтры " и 6 с низовой стороны ядра, боковые призмы из каменной наброски, вер ховую 7, низовую 8 и бетонную 9 стенки с ,инспекционной галереей 10. Ядро 2 и стенка 9 сопряжены с основанием 1 бетонной облицовкой 11 и локальной поверхностной цементацией 12. Ядро 2 внутри себя содержит плиту 13, которая расположена»а поверх, ности 14 нижней (переливной во время строительства) части плотины и посредством уплотнительного слоя !5 (фиг. 2) непроницаемо примыкает к стенке 9.

Плиту 13 выполняют водонепроницаемой из монолитного бетона. Верховая грань стенки 9 в месте примыкания к ней плиты 13 имеет положительный наклон и гладкую с антифрикционным покрытием поверхность, а уплотнительный слой 15 выполняют из вязкого или эластичного материала, например битумного мата или резинового листа. При необходимости из галереи 10 могут быть выполнены буровые и цементационные работы.

Плотина работает под напором следующим образом.

В период эксплуатации ядро 2 плотины воспринимает практически весь напор, действующий на плотину от воды в верхнем бьефе с уровнем 16, в результате чего вода фильтрует через ядро 2, которое обычно выполняют из связного грунта. Для увеличения фильтрационной прочности грунта ядра 2 по его низовой грани устраивают фильтр 5, в который выходит из ядра 2 фильтрационный поток. Размещение в ядре 2 и непосредственно у гребня стенки 9 непроницаемой плиты 13 и непроницаемое ее примыкание к стенке 9 обеспечивают, главным образом, непосредственно у гребня стенки 9 снижение величин выходных градиентов 1-.. напора по низовой грани ядра 2 за счет более крутого положения линий тока у низовой грани ядра 2 и более равномерного изме5

2 нения напоров в фильтрационном потоке по его длине, а также обеспечивают снижение средних градиентов напора за счет удлине= ния пути фильтрации (линии тока более крутые и более длинные).

Плита 13 преграждает путь фильтрационному потоку из нижней части ядра 2, превращая ее в малофильтрующую зону. В результате этого максимальные выходные градиенты напора и максимальные скорости фильтрационного потока на выходе из ядра 2, непосредственно у гребня стенки 9 в

«фокусе размыва», уменьшаются в 2 — 3 раза в зависимости от длины плиты 13, а характер фипьтрации в ядре 2 выше плиты 13 приближается к известной фильтрации через ядро на водонепроницаемом основании.

Дальнейшее уменьшение «фокуса размыва» может быть ocvlllåñòâëeío путем устройства над плитой 13, непосредственно у стенки 9, диафрагмы 7 (фиг. 3), которую выполняют из полимерных материалов, металла и,т. и. и непроницаемо, например с помощью слоя клеящей мастики, присоединяют к плите 13, причем место присоединения диафрагмы !7 к плите соединяют пластовым дренажом 8 с низовым фильт25 ро М,5

При осадке плотины плита !3 вместе с груп roM ядра 2 ис ремещается вниз, при этом ес торцовая часть в ;и ст со слоем 15 скользит ио гладкой H::al<" ниой верховой грани стенки 9 бсз alaðó:пения водоироницаемости иримыкаии ил ты 13 к стенке 9.

Плотину во.водят следующим образом.

После перекрытия русла реки в осушенном котловане осуществляют расчистку основания. бетонную облицовку 11 (фиг. 1) и локальную поверхностную цементацию 12.

После этого одновременно возводят бетонную стенку 9 с галереей 10 и грунтовые элементы нижней части плотины (ядро 2, фильтры 3 и 4, верховую призму 7) до уровня 14.

Бетонируют плиту 13 и осуществляют вре40 менное крепление поверхности 14 над ядром 2 и фильтром 3 сборными железобетонными плитами 19. Паводок первого после перекрытия года пропускают через туннель (не показан) и переливом через нижнюю часть плотины. Г!осле окончания перелива пли45 ты 19 убирают и к следующему паводку осуществляют возведение плотинь;. до уровня 20 и подготавливают к работе поверхностный водосброс (не показан) с временной отметкой порога.

При размещении плотины иа ироницаемом трещиноватом скальном основании 21 (фиг. 4), покрытом русловыми отложениями 22, она аналогична плотине, размещенной на сохранном скальном основании, но дополнительно содержит глубинную 23 и сопрягающую 24 цементации, устраиваемые из галерей 25 и 26, и подсыпку 27 из песчаногравийного грунта в основании ядра 2. При этом наименьшее расстояние от проницае1435689 з мой подсыпки 27 до верха плита 13 превышает наименьшее расстояние от плиты 13 до фильтра 3, расположенного на верховой границе ядра 2, или равно ему, что необходимо из условия допустимых средних градиентов напора в ядре 2.

Подсыпку 27 укладывают непосредственно на русловые отложения 22 и без устройства сопрягающей бетонной плиты, что существенно упрощает работы по подготовке основания под плотину, при этом подсыпка 27 заменяет собою наиболее дорогой грунт ядра 2.

В случае выполнения водонепроницаемой плиты во всю ширину ядра 2 грунт ядра 2 ниже плиты 13 может быть полностью заменен на подсыпку 27.

Изобретение применимо как в случае выполнения грунтового противофильтрационного элемента в виде ядра, так и в случае выполнения его в виде экрана.

Таким образом, в противофильтрационном элементе 2 плиты 13 повышена надежность противофильтрационного элемента

2 за счет снижения выходных и средних градиентов напора и одновременно упрощены работы по возведению нижней части плиты за счет уменьшения работ по разборке временного крепления после прохождения паводка и упрощения сопряжения противофильтрационного элемента 2 с основанием.

Снижение выходных и средних градиентов напора в противофильтрационном элементе 2 позволяет (по отношению к известной плотине со стенкой 9) следующее: подобрать более облегченные составы грунтов фильтра 5 на низовую грань противофильтрационного элемента 2, снизить фильтрационный расход через противофильтрационный элемент 2, снизить материалоемкость противофильтрационного элемента за счет уменьшения его толщины, использовать для устройства противофильтрационного элемента 2 грунты с более высоким значением коэффициента фильтрации за счет обеспечения заданных значений средних и выходных скоростей фильтрации.

Формула изобретения

1. Плотина, содержащая грунтовый противофильтрационный элемент, фильтры, боковые призмы и бетонную стенку, расположенную в основании плотины, примыкающую со стороны нижнего бьефа непосредственно к грунтовому противофильтрационному элементу и предохраняющую нижнюю часть плотины от размыва при переливе через нее 10 воды во время возведения плотины, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности плотины путем крепления верхней поверхности противофильтрационного элемента в нижней части плотины и за счет снижения выходных и средних градиентов напора в верхней части противофильтрационного элемента, последний снабжен водонепроницаемой плитой, расположенной на поверхности нижней части противофильтрационного элемента, причем плита водоне2р проницаемо примкнута к бетонной стенке непосредственно у ее гребня.

2. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что в месте примыкания между плитой и стенкой расположено уплотнение в виде слоя вязкого или эластичного материала.

3. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что противофильтрационный элемент снабжен диафрагмой, расположенной над плитой и непроницаемо к ней присоединен30 "ой4. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что в основание противофильтрационного элемента уложен проницаемый грунт, причем наименьшее расстояние от проницаемого грунта до верха плиты превышает наименьшее расстояние от плиты до верховой грани противофильтрационного элемента или равно ему, а в основании стенки устроена противофильтрационная завеса.

5. Плотина по и. 3, отличающаяся тем, 40 что место присоединения диафрагмы к плите соединено пластовым дренажом с низовым фильтром.

1435689

ДЬЕМ 3

Составитель В. Казаков

Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Реда кто р А. Во ров ич

Заказ 5617)27 Тн раж 7

63 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, . р, у . р г. Ужго од, л. Проектная,4