Плотина

(51) 4 4 Е 02 В 7/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН фильтрационного элемен плотины и за счет сни средних градиентов напо противофильтрационного вый противофильтрацио держит внутри себя бето мыкающую со стороны посредственно и непрон фильтрационному элеме ства внутри элемента 2 ты 13. Плита 3 уложен поверхность нижней ча ницаемо примкнутой к н кания между плитой 13 слой из антифрикционно мент 2 снабжен диафр ной над плитой 13 и н присоединенной. В случа ванин плотины проница нования 21 в основание вают проницаемый грунт ки 9 устраивают противо весу. 4 3. п, ф-лы, 4 ил ение Всесо о и научно Гидропро технические кола, 1979(тированиерусловой пл ергетическ7 - 31. гидротехниобретениявпутем крепего противо 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Гришин М. М. и др. Гидрсооружения, ч. 1, М.: Высшаяс. 512. Макаров В. А. и др. Проестроительство цокольной частитины Курейской ГЭС. - Энстроительство, 1986,11, с. 2(57) Изобретение относится кческому строительству. Цель иповышение надежности плотинления верхней поверхности та в нижней части жения выходных и ра в верхней частиэлемента. Грунтонный элемент 2 сонную стенку 9, принижнего бьефа неицаемо к противонту 2 путем устрой- непроницаемой плиа вдоль стенки 9 на сти плотины, непроей. В месте примы- и стенкой 9 уложен го материала. Элеагмой, расположенепроницаемо к ней е залегания в осноемого скального осэлемента 2 уклады- , а в основании стен- фильтрационную за 14356891Изобретение относится к гидротехничесКому строительству, а точнее к грунтовым плотинам, допускающим перелив воды во время строительства.Цель изобретения - повышение цадежНости 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 скальом основании, поперечный разрез; на сриг. 2 - узел 1 на фиг. 1, первый вариант; ца фиг, 3 - то же, второй вариант; на фиг. 4 - русловая часть плотины ца пройицаемом трещиноватом скальном основаии, 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 ядра, фильтры 5 и 6 с низовой стороны ядра, боковые призмы из каменной наброски, верховую 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 иа 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 ацтифрикционным 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 цементациоцные 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 изме 5 10 15 20 2нения 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 осугцествлецо 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 18 с низовым фильт ром 5,При осадке плотины плита 3 вместе сгрунтом ядра 2 ис ремеисается вниз, при этом ес торцовая часть цмсст" со слоем 15 скользит ио гладкой и , ак-ниой верховой грани стенки 9 без иа 1 гушеция водои)оницаемости примыкания плиты 13 к стенке 9.Плотину возводят 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.Бетоцируют плиту 13 и осуществляют вре менное крепление поверхности 14 над ядром 2и фильтром 3 сборными железобетонными плитами 19. Паводок первого после перекрытия года пропускают через туннель (не показан) и переливом через нижнюю часть плотины. Г 1 осле окончания перелива пли ты 19 убирают и к следующему паводкуосуществляют возведение плотиць; до уровня 20 и подготавливают к работе поверхностный водосброс (не показан) с временной отметкой порога.При размещении плотины ца ироцицаемом 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 песчано- гравийного грунта в основании ядра 2, Прц этом наименьшее расстояние от проницае 1435689змой 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 изобретения1. 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 водоне О проницаемо примкнута к бетонной стенкенепосредственно 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 присоединен "ои.4. Плотина по п. 1, отличающаяся тем,что в основание противофильтрационногоэлемента уложен проницаемый грунт, причем наименьшее расстояние от проницаемогогрунта до верха плиты превышает наименьшее расстояние от плиты до верховой гранипротивофильтрационного элемента или равноему, а в основании стенки устроена противофильтрационная завеса.5. Плотина по и. 3, отличающаяся тем,40 что место присоединения диафрагмы к плитесоединено пластовым дренажом с низовымфильтром,Составитель В. К Техред И. Верес Тираж 637 ного комитета СССР по д Москва, Ж - 35, Раушск графическое предприятие азаков Корректор М. М Подписное изобретений и открытаб., д. 4/5жгород, ул. Проектная