Грунтовая плотина

(19) ( 1 Е 02 В 7/Об, 7/О ф оэьЩЯ ЕТЕН Сд ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР П И САН И Е ИЗС) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1193223, кл. Е 02 В 7/06, 1984,Авторское свидетельство СССРМ 808581, кл. Е 02 В 7/06, 1977,(54) ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА(57) Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин из грунтовых материалов в сейсмически опасных районах, Цель изобретения - повышение сейсмостойкости плотины эа счет снижения действующих при землетрясениях инерционных нагрузок, Грунтовая плотина на основании 1 включает тело 2 с противофильтрационным элементом 3. Тело 2 содержит верхнюю омоноличенную часть 4 и нижнюю часть 5, В качестве омоноличивающего материала может быть использован любой материал, обладающий упруговязкопластическими свойствами, например лед, 1 з.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к гидротехникеи может быть применено при возведениимассивных подпорных сооружений, преимущественноо, в условиях повышенной сейсмической активности,Цель изобретения - повышение сейсмостойкости за счет снижения действующих при землетрясениях инерционныхнагрузок.На фиг. 1 изображена плотина с омонапиченной верхней частью, поперечный разрез; на фиг. 2 - схема, поясняющая работуконструкции; на фиг. 3 - структура омочоличенного грунта,Грунтовая плотина на основании 1включает тело 2 противофильтрационнымэлементом 3. Тело 2 состоит из верхней омоноличенной 4 и нижней 5 частей, междукоторыми расположено контактное пространство 6.В качестве омоноличивающего материала может быть использован любой материал, обладающий упруговязкопластическимисвойствами, Однако с технико-экономической точки зрения в северных районах наиболее целесообразен лед. В другихсейсмических районах, например в высокогорных районах Средней Азии, более предпочтителен битум, литой асфальтобетон,Грунтовая плотина работает следующим образом,В процессе возведения и эксплуатацииплотины с противофильтрационным элементом 3 они испытывают гидростатическое давление, а при землетрясении -. идинамическое давление, вертикальные игоризонтальные нагрузки, При этом возникают значительные деформации и напряжения, достигающие наибольших величин вверхней приблизительно 1/3 высоты сооружения) части 4 плотины. Возникающие присейсмическом воздействии колебания этойчасти плотины могут привести к значительным деформациям тела плотины вплоть доее разрушения.Создание в верхней части грунтовойплотины зоны из омоноличенного грунтаприводит к существенному изменению характера ее колебаний при динамическомвоздействии по сравнению с плотинами, вкоторых омоноличенные зоны отсутствуютлибо распределены по обьему сооруженияслучайным образом, Целенаправленно создаваемые в,теле каменно-набросной плотины Зоны грунта, омоноличенногоупруговязкопластическим материалом, могут выполнять функции динамических гасителей колебаний, позволяющих снижатьчастоту первого основного) тона собственных колебаний сооружений по сравнению с10 щим образом. 50 читепьно повышается сейсмостойкость плотины в целом.Кроме того, значительно упрощаетсятехнология возведения разномодульных элементов грунтовой плотины, поскольку 55 для омоноличивания грунта в том числепесчаного, гравийного и т.д.) достаточно заполнить соответствующим материалом поры грунта, Так, при использовании в качестве уп руговязкопластического материала льда это достигается простым поливом 15 20 25 30 35 40 частотой первого тона собственных колеба. ний плотины беэ указанных эон, изменять формы колебаний гоунтовых сооружений,что в результате приводит к общему снижению инерционных нагрузок и более благоприятному их распределению по обьему плотины, обеспечивающему повышение динамической устойчивости сооружения в целом. Возведение плотины с омоноличиванием грунта льдом осуществляется следуюНижняя часть 5 плотины примерно на 2/3 высоты возводится традиционным способом - отсыпкой послойно или ярусами с одновременным возведением противофильтрационного элемента 3. Далее с отметки нижней границы из омоноличенного грунта грунт отсыпается послойно толщиной 1-2 м с одновременным поливом уложенного слоя водой и его укаткой для образования жесткого скелетного материала, а также образования льда в порах грунта, Отсыпка и полив производится в зимнее время при отрицательных температурах воздуха. Для создания высокомодульного омонопиченного грунта основным условием является обязательное соприкосновение всех твердых частиц грунта, т,е. их контакт между собой и полное заполнение пор грунта льдом. При выполнении этих условий создается материал, обладающий высокими деформативными свойствами, с модулем упругости в 70 - 100 раз большим, чем грунт, отсыпаемый беэ омоноличивания, т.е, соотношение динамических модулей упругости грунта нижней части плотины и омоноличенного грунта верхней части плотины находится в пределах 0,01.0,015, Соотношение объемов омоноличенной и неомоноличенной частей плотины, обеспечивающее эффективное снижение первой собственной частоты плотины, а следовательно, и уменьшение инерционных нагрузок, находится в пределах 0,20,5,Изобретение позволяет обеспечить существенную диссипацию энергии сейсмических колебаний и снижение инерционных нагрузок на сооружение, В результате зна1693180 Формула изобретения йище Составитель В,Волков едактор И.Горная Техред М,Моргентал Корректор Н.КорольЗаказ 4058 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва; Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 водой в период отрицательных температурвоздуха. 1, Грунтовая плотина, включающая тело, часть которого выполнена из омоноличенного грунта, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения ее сейсмостойкости за счет снижения действующих при землетрясениях инерционных нагрузок., грунт омонолияен уп руговязкопластическим материалом, при этом из омоноличенного грунта выполнена верхняя часть плотины.2, Плотина по п.1, о тл ич а ю ща я сятем, что в качестве упруговязкопластическо го материала использован лед, а объем верхней омоноличенной части плотины по отношению к общему объему плотины находится в пределах 0,2,0,5, причем соотношение динамических модулей упругости 10 грунта нижней части плотины и омоноличенного грунта верхней части плотины находится в пределах 0,01.0,015,