Плотина из грунтовых материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ881184, к (54) (57) 1. МАТЕРИАЛ и низовую ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И, Калинина, Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б. Е, Веденеева,Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Гидропроект им. С. Я, Жука и Ленинградский государственный институт по проектированию водохозяйственного мелиоративного строительства(56) 1. Авторское свидетельство СССР486108, кл. Е 02 В 3/16, 1973.2. Авторское свидетельство СССРл. Е 02 В 7/06,1979. ЛОТИНА ИЗ ГРУНТОВЫХ В, включающая верховую измы и цротивофильтрацион,801060 4 ный элемент криволинейной формы, обращенной выпуклостью в сторону верхнего бьефа, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы на сильнодеформируемом основании, противофильтрационный элемент выполнен многокупольным и снабжен опорами из материала меньшей деформативности,чем деформативность материала низовой призмы,2. Плотина по п. 1,отличающаяся тем, что в низовой призме в пределах подкупольного пространства противофильтрационного элемента выполнены прослойки изматериала, повышенной деформативности, , по сравнению с деформативностью материала низовой призмы. 3. Плотина по п. 1, отличающаяся тем,фС что, при наличии деформации удлинения плотины только вдоль ее оси, противо- фильтрационный элемент выполнен много- арочным с опорами в виде стенок.4. Плотина по п. 3, отличающаяся тем, что стенки выполнены в виде криволинейного веера, расходяшегося от нижней точ- Я ки основания экрана к гребню плотины, а пролеты арок уменьшаются по направлению к береговым примыканиям. МщИзобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при возведении плотин на сильнодеформируемых основаниях.Известна плотина из грунтовых материалов, выполненная с противофильтрационным элементом криволинейной формы, обращенной выпуклостью в сторону нижнегобьефа 11,Недостатком этой плотины является возможность появления трещин в противофильтрационном элементе из-за появления растягивающих напряжений при деформацияхплотины.Наиболее близкой к предлагаемой является плотина из грунтовых материалов,включаюгцая верховую и низовую призмыи противофильтрационный элемент криволинейной формы, обращенный выпуклостьюи сторону верхнего бьефа 12.Недостатком такой конструкции такжеявляется возможность появления трещинв противофильтрационном элементе призначительных деформациях плотины. Цель изобретения - повышение надежности работы плотины на сильнодеформируемом основании.Поставленная цель достигается тем, что в плотине из грунтовых материалов противофильтрационный элемент выполнен многокупольным и снабжен опорами из материала меньшей деформативности, чем деформативность материала низовой призмы.Причем в низовой призме в пределах подкупольного пространства противофильтрационного элемента выполнены прослойки из материала повышенной деформативности, по сравнению с деформативностью материала низовой призмы.При наличии деформации удлинения пло. тины только вдоль ее оси, противофильтрациоцный элемент выполнен многоарочным с опорами в виде стенок.Причем стенки могут быть выполнены в виде криволинейного веера, расходящегося от нижней точки основания экрана к гребню плотины, а пролеты арок уменьшаются по направлению к береговым примыканиям.На фиг. 1 изображен поперечный разрез; на фиг, 2 - план плотины с многокупольным экраном; на фиг. 3 и 4 - то же, для плотины с многоарочным экраном.Плотина из групповых. материалов включает противофильтрационный элемент из куполов 1, опертых на колонны 2, выполненных в низовой упорной призме 3. Подкупольное пространство 4, ограниченное поверхностью 5 (пунктирная линия на фиг, 1 и 2), заполнено материалом повышенной деформируемости.Под воздействием давления воды верхнего бьефа в материале куполов экрана возникают значительные сж им а ющие напряжения, исключающие возможность образования трещин и фильтрационного пробоя экрана.Сжимающие напряжения не исчезаюти при деформациях удлинения плотины(как в продольном, так и в поперечном еенаправлении), вызываемых, например, оседанием поверхности земли при разработкеполезных ископаемых или при возведенииплотины на просадочных, заторфованныхили слабых илистых основаниях. Повышенная сопротивляемость плотины разрывнымнарушениям делает ее более сейсмостойкой.Достижению дополнительных сжимающих напряжений в экране способствуетопирание куполов 1 на колонны,2, выполняемые из переуплотне нного и малосжимаемого материала, например, глинобетона.Еще больший уровень обжатия экрана20 может быть достигнут при заполнении подкупольного пространства 4 материалом по.вышенной деформативности, например ввиде проемок из рыхлого песка или супеси,уплотненного торфа или древесных опилок.В этом случае может возникнуть необходимость в выполнении опорных колонн 2,Многокупольная конструкция экранаспособна сохранить сплошность противофильтрационного элемента при значитель.ных деформациях удлинения плотины в30 плане. Она работает по принципу гармошки, ее купола 1 расправляются при удлинениях экрана, но при этом постоянно сохраняются сжимающие напряжения в поперечных сечениях куполов, что предотвращаетэкран трещинообразованию экрана,З 5 При наличии деформаций удлинения,преимущественно в направлении продольной оси плотины, экран выполнен в видемногоарочной конструкции, например иолуцилиндрических оболочек 6, опирающихся4 на вертикальные стенки 7, расположенныев упорной призме 3 в поперечном к плотиненаправлении. При этом междуарочные пространства 8, ограниченные поверхности 5,также, с целью получения дополнительныхсжимающих напряжений в материале экра 45 на, могут быть заполнены легко сжимаемым материалом. В последнем случае присутствие стенок 7 не обязательно с точкизрения их поддерживающего действия, ножелательно в роли разделителей фильтрационного потока в низовой призме на отдельные каналы. При этом выполнение стенок из малопроницаемого материала и нанебольших расстояниях между ними позволяет существенно повысить надежностьплотины за счет повышенного фильтрационного сопротивления потоку при случайномповреждении одной из арок 6.Для повышения надежности плотины иснижения ее стоимости опорные стенки 7арок выполняют в виде веера, расходягце гося от нижней точки основания экр:.па к гребню плотины. Пролеты арок 6; меньшаются по направлению к береговым примыканиям.Экран с верховой и низовой стороны зашишается соответствующими переходными зонами - фильтрами (не показаны)Экран предлагаемой конструкции может быть выполнены как из малопроницаемых грунтов, так и из пленочных материалов, 10 асфальтобетона и бетона, Основание под экран может быть выполнено как подсыпкой холмиков и валов грунта,так и выемкой траншей - углублений в местах колонн и по опорному периметру четырехугольных куполов. Углубления могут быть выполнены15 также методом трамбования.Материалы экрана могут укладываться как послойной отсыпкой горизонтальными и наклонными слоями, например, глинистые грунты, так и методом набрызга,например, бетона или асфальтобето на, или методом напыл п - и р, ер. искусственных сь - тетическмат. р:.;,",ов для создания пленочного нспроницасюго покрытия.Глинистый грунт экрана в плас. пином состоянии может быть уложен методом направленного метания с использованием грунтометателей известного типа или мацгин для набрызга бетона. Применение ме анчя грунта позволяет исключить операцию уплотнения грунта.Для повышения надежности экрана пролеты куполов и арок уменьшаются на месте примыкания к осйованию и берегам плотины. В зависимости от конкретных условий строительства можно сочетать и одной плотине многокупольную (например на примыкании к основанию и берегам) и много арочную (в средней части экрана) конструкции.Применение изобретения позволяет обеспечить надежную работу плотин на сильнодеформируемых основаниях, например, при подземной разработке полезных ископаемых.Иьн дактор Т. Митейкоказ 9989/32ВНИИПИпо де113035, МосФилиал ППП витель В. ВИ. Верес673ного комиений и отРаушскаяУжгород, у КорректорПоднисноеета СССРкрытийнаб., д. 4/5л. Проектная, 4 Тираж Государстве ам изобрет ва, Ж - 35, Патент, г.