Способ создания противофильтрационного покрытия каналов и водоемов с крутыми откосами

Способ создания противофильтрационного покрытия каналов и водоемов с крутыми откосами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты каналов и водоемов различного назначения.

Известен способ создания противофильтрационного экрана с геомембраной из полимерного материала (патент RU №2374386, Е02В 3/16, БИ №33 от 27.11.2009), включающий подготовку основания, укладку на него водонепроницаемой геомембраны, состоящей из герметично соединенных между собой полотнищ полимерного материала, устройство компенсаторов деформаций геомембраны со стыковым соединением полотнищ в местах устройства компенсаторов и перекрытием стыков снизу и сверху полосами материала, отличающегося от материала геомембраны, устройство защитного слоя экрана из грунта или иных материалов.

Недостатком данного способа является низкая эксплуатационная надежность вследствие размыва и сползания защитного слоя противофильтрационного экрана из грунтовых материалов.

Известен способ создания водотока (Альбом типовых решений по применению габионных конструкций Габиком; стр.41, рис.7.40. Электронный ресурс: http://gabicom.rn/support/albom/12), выполненного из матрацно-тюфячных габионных конструкций, при этом последние крепятся к грунту основания при помощи анкеров (Альбом типовых решений по применению габионных конструкций Габиком; стр.11, рис.6.1. Электронный ресурс: http://gabicom.ru/support/albom/6).

Недостатком данного способа является отсутствие противофильтрационного элемента, приводящее к большим потерям воды на фильтрацию при транспортировке.

Наиболее близким техническим решением является способ обеспечения водонепроницаемости габионных сооружений с помощью укладки по напорному фронту и под габионами водонепроницаемой геомембраны толщиной 1-1,5 мм из полимерной пленки ПВХ или ПВД (ВСН-АПК 2.30.05.001-03. Утв. 29.04.2003. Мелиорация. Руководство по защите земель, нарушенных водной эрозией. Габионные конструкции противоэрозионных сооружений / Минсельхоз России. М., 2003. Приложение А, рис.А. 10, п.А.2.10. Электронный ресурс: http://www/maccafem.ni/upload/1225351349_file.pdf).

Недостатки данного технического решения:

- при применении матрацно-тюфячных габионных конструкций на крутых откосах, заложением 1:2-1:1,5 представляется невозможным их закрепление к грунту основания при помощи анкеров без нарушения водонепроницаемости геомембраны;

- при укладке матрацно-тюфячных габионных конструкций непосредственно на геомембрану возможны ее повреждения в процессе связки габионов и их заполнении каменным материалом;

- при применении данной конструкции на каналах будет наблюдаться снижение пропускной способности из-за высокой шероховатости покрытия.

Сущность изобретения заключается в разработке способа создания противофильтрационного покрытия, предупреждающего потери воды на фильтрацию и ориентированного для применения на каналах и водоемах с крутыми откосами, заложением от 1:2 до 1:1,5 с применением в качестве защитного покрытия матрацно-тюфячных габионов, которые укладывают на откосах и бровках и закрепляют с помощью синтетических тросов укрепленных к металлическим стойкам устроенным на бровке откоса, при этом матрацно-тюфячные габионы укладывают на защитную прокладку из геотекстиля средней или высокой плотности защищающую от повреждений геомембрану, расположенную на подготовленном грунтовом основании.

Техническим результатом предлагаемого способа, является возможность применения матрацно-тюфячных габионных конструкций в качестве защитного покрытия противофильтрационной облицовки на каналах и водоемах с крутыми откосами, заложением 1:2-1:1,5 без нарушения водопроницаемости противофильтрационного элемента, устранение потерь воды через противофильтрационную облицовку, повышение эксплуатационной надежности, безопасности и эффективности покрытия.

Технический результат достигается применением синтетических тросов, закрепляемых к металлическим стойкам, установленным на бровках откосов, предназначенных для фиксации матрацно-тюфячных габионных конструкций на крутых откосах, заложением 1:2-1:1,5 и бровках, при этом матрацно-тюфячные габионные конструкции укладывают на защитную прокладку из геотекстиля средней или высокой плотности, предохраняющей противофильтрационный элемент из геомембраны, расположенный на подготовленном основании, от повреждений в процессе укладки матрацно-тюфячных габионных конструкций и их наполнения камнем. В случае применения данного способа создания противофильтрационного покрытия на каналах оросительных систем для снижения шероховатости покрытия рекомендуется выполнить равномерный кольматирующий слой из глинистых частиц, фракцией 0,1-0,2 мм, добавляемых в воду выше участка покрытия по течению.

Противофильтрационное покрытие устраивают следующим образом. Выполняют подготовку дна, бровок и откосов канала, грунт основания очищают от корней растений, валунов, а затем уплотняют. На подготовленное основание канала производят укладку противофильтрационного элемента - геомембрану. Геомембрана должна использоваться толщиной не менее 1,0 мм, т.к. материал меньшей толщины неустойчив к механическим повреждениям и понизит надежность конструкции. Материал геомембраны должен отвечать требованиям ГОСТа (Пленка полиэтиленовая. Технические условия. (ГОСТ 10354-82) [приложение 2]).

На геомембрану по дну, откосам и бровкам канала укладывают защитную прокладку из геотекстиля (ТУ 8397-003-21506643-2003) средней или высокой плотности, предохраняющую геомембрану от повреждений при укладке и заполнении матрацно-тюфячных габионов.

Затем производят установку металлических стоек, диаметром 60700 мм, на расстоянии от бровки откоса равном ширине укладываемых матрацно-тюфячных габионов (ГОСТ Р 52122-2003), необходимых для закрепления синтетического троса, удерживающего габионы. Далее на защитную прокладку из геотекстиля укладывают пустые матрацно-тюфячные габионные конструкции и закрепляют их между собой металлической проволокой. Габионы, находящиеся на откосе и бровке, закрепляют синтетическим тросом (ГОСТ 30055-93) пропуская его через сетки габионных конструкций согласно далее предложенной схеме, на расстоянии:

L₁=0,5·Н_{габиона}; L₂=0,25·L_{габиона}; L₃=0,75·L_{габиона};

где Н_{габиона} и L_{габиона} - толщина и длина укладываемых матрацно-тюфячных габионов. Концы синтетического троса связывают и закрепляют образованную петлю к металлической стойке. Для применения рекомендуются тросы из полиамида, полиэтилена и полипропилена, при этом толщина троса принимается в зависимости от воспринимаемой нагрузки, в процессе эксплуатации при ослабевании троса рекомендуется производить его периодическую натяжку.

Наполнение габионных конструкций производят механизировано или в ручную начиная с габионов, уложенных на дно и далее по откосу и бровке в направлении снизу вверх, затем производят закрытие крышек матрацно-тюфячных габионов.

При применении заявленного способа создания противофильтрационного покрытия на каналах оросительных систем для снижения шероховатости защитного покрытия из матрацно-тюфячных габионных конструкций рекомендуется выполнять равномерный кольматирующий слой из глинистых частиц, фракцией 0,1-0,2 мм, добавляемых в воду выше участка покрытия по течению.

Комплектующие материалы для устройства противофильтрационного покрытия доставляют к месту строительства автотранспортом, укладка геомембраны, геотекстиля и матрацно-тюфячных габионов производится вручную. Сварка геомембраны производится с использованием специального оборудования, геотекстиль укладывают с нахлестом полотнищ 10 см. Заполнение матрацно-тюфячных габионных конструкций можно производить как механизировано, так и вручную.

Изобретение поясняется чертежами. Фиг.1 - Способ создания противофильтрационного покрытия каналов и водоемов с крутыми откосами (поперечное сечение), фиг.2 - Схема соединения матрацно-тюфячных габионов синтетическим тросом, фиг.3 - Крепление защитного покрытия из матрацно-тюфячных габионных конструкций (узел А). Способ создания противо-фильтрационного покрытия состоит из следующих элементов: (фиг.1, 2, 3) грунтовое основание 1; геомембрана 2; геотекстиль 3; матрацно-тюфячные габионы 4; синтетический трос 5; металлическая стойка 6; бетонное крепление стойки 7; кольматирующий слой 8.

Способ создания противофильтрационного покрытия выполняют следующим образом: (фиг.1) на подготовленное грунтовое основание 1 укладывают геомембрану 2, поверх нее укладывают защитную прокладку из геотекстиля 3. Далее производят установку металлических стоек 6 на бровках откосов, путем замоноличивания металлической стойки 6 в бетон 7. Затем по дну, откосам и бровкам канала на защитную прокладку из геотекстиля 3 укладывают матрацно-тюфячные габионы 4 и обвязывают их между собой металлической проволокой, через габионные конструкции, находящиеся на откосе и бровке, пропускают синтетический трос 5 (фиг.2), связывают его и образованную петлю закрепляют к металлической стойке 6. В случае использования предложенного способа на каналах, для снижения шероховатости покрытия выполняют кольматирующий слой 8.

1. Способ создания противофильтрационного покрытия каналов и водоемов с крутыми откосами, включающий укладку защитного покрытия из матрацно-тюфячных габионов и водонепроницаемого противофильтрационного элемента из геомембраны, отличающийся тем, что поверх геомембраны укладывают защитную прокладку из геотекстиля, предотвращающую повреждение геомембраны при укладке и заполнении габионов, а также в период эксплуатации, на которую укладывают матрацно-тюфячные габионы с закреплением их на крутых откосах с заложением 1:2-1:1,5 с помощью синтетических тросов, укрепленных к металлическим стойкам, устроенным на бровке откоса.

2. Способ создания противофильтрационного покрытия каналов и водоемов с крутыми откосами по п.1, отличающийся тем, что синтетическим тросом закрепляют габионы, находящиеся только на откосах и бровках, при этом синтетический трос пропускают через пустые габионы на расстоянии: L₁=0,5·Н_{габиона}; L₂=0,25·L_гaбиoнa, L₃=0,75·L_гaбиoнa, где Н_{габиона} и L_{габиона} - толщина и длина укладываемых матрацно-тюфячных габионов, и концы троса связывают, а образованную петлю закрепляют к металлическим стойкам, устроенным на бровке откоса.