Способ возведения грунтового водооградительного сооружения

/00, 1972, льство СССР /00, 1982. НИЯ ГРУНТОВОГОО СООРУЖЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) В. ф. Канарский, В. М чук и Н, К Противень (56) Авторское свидете М. 339619, кл. Е 02 В 1Авторское свидете И. 983173, кл, Е 02 В 1 (54) СПОСОБ ВОЗВЕД ВОДООГРАДИТЕЛ Ь Н Изобретение относитсяк гидротехническому природоохранному строительству, в частности к возведению грунтового водооградительного сооружения и дрены вдоль этого сооружения для отторжения от акватории существующих водохранилищ мелководных и подтапливаемых территорий, используемых при решении народно-хозяйственных задач,Цель изобретения - снижение стоимости строительства за счет обеспечения возможности намыва оптимального объема тела сооружения, а также повышение надежности защиты от подтопления отторгаемой территории,Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема грутового сооружения, возводимого предлагаемым способом.На защищаемой террводимого водооградител я 759991 А 1(57) Использование; в области гидротехнического строительства. Существо изобретения: на защищаемой территории вдоль водооградител ьного сооружения располагают дрену-карьер 1, грунт из которой вынимают для укладки в тело 2 намываемого сооружения до образования первоначального профиля с низовым откосом 3 и верховым откосом 4. В результате разрушения волнами верхней части сооружения с первоначально намытым профилем 3, 4 и переноса продуктов размыва в нижнюю аккумулятивную зону 5, 6 соответственно со стороны верхового и низового откосов достигается динамически устойчивый профиль с очертаниями 7 и 8 соответственно низового и верхового откосов. 1 табл., 1 ил,расположена дрена-карьер 1 рой вынимается для укладки ваемого сооружения до первоначального профиля с сом 3 и верховым откосом разрушения волнами верхн жения с первоначально нам 3, 4 и переноса продуктов р нюю аккумулятивную зону венно со стороны верхне откосов достигается динами вый профиль с очертаниями венно низового и верхового, грунт из котов тело 2 намыобразованиянизовым отко-а. В результатеи части соорутым профилемГЪазмыва в ниж, б соответст- Ого и низового,Очески устойчи 7 и 8 соответстОткосов. Расстояние между бровками тела сооружения по урезу воды существующего водохранилища определяют суммой, составленной из длины размыва волнами откоса со стороны отторгаемой территории на период строительства, ширины гребня, водооградительного сооружения и длины размыва вол нами откоса состороны водохранилища в период строительства и эксплуатацииур = рм 4 гр+ ра, при этом каждую из длин размыва откоса определяют соответственно по следующим 5 ЗаВИСИМОСтЯМ рм =- р фагс О (Тп), = ол - "уУО рыхл (1,0 - ЛРс10 где р - величина размыва грунта откоса волнами на конечный период переформирования откоса до гидродинамически устойчивой формы, зависящей от типа грунта, слагающего откос, м, 15 где Г 1(С) и .2 - функции, отражающие влияние обрушающихся объемов воды при ветровом волнении на размыв и стабилизацию песчаных откосов, определяемые зависимостями Е 1(С) == 0,0067 О Р 2(С 2) =0,626 С 1(1+0,853 х С), и Гз(0) и Г 4(0) функции, Отражающие влияние обрушающихся объемов воды при ветровом волнении на размыв и стабилизацию гравийно-галечниковых откосов, определяемые зависимостями, Рз(С) = 0,048 0"65 Р 4(0) = 0,602 х С(1 + 0,805 0 "5); С - удельный объем воды, падающий на 1 м длины откосного сооружения при ветро- З вом волнении, мтЛ, Я Ь а== ( --- )2 л 2 где Ь и 1. - высота и длина волн расчетной обеспеченности;40всь - гидравлическая круп ность частиц, содержащихся в наибольшем количестве в грунте откоса, м/с;Дгс - Опорная функцИя, завИсящая От 45 продолжительности волнения в водохранилище в строительный период, определяемая по приведенной в описании таблице;Р(Тп) - функция фактора времейи относительно интенсивности размыва сооружения, определяемая по то же таблице;)г, Ус рыхл -удельные веса скелета грунтаВ ТЕЛЕ СОООУжЕНИЯ, ВОЗВОДИМОГО На СУШЕ , Уг1,60 т/м ) и в воде (Ус рыхл = 1,40 т/мЗ):Л Рс - количество намываемых частиц 55 крупностью с 10,1 мм (доли единицы).С целью недопущения подтопления отторгаемой территории в период эксплуатации и поддержания на ней принятого уровня грунтовых вод предварительно аналитически производят определение расстояния между водооградительными сооружением с дреной-карьером 1 исходя из условий, что движение фильтрационного потока во всех точках тела 2 и основания сооружения будет происходить при градиентах напора ;максимальная величина которого по отношению к наиболее вероятным видам фильтрационных деформаций грунтов тела 2 и основания сооружения (механической суффозии, казуальной прочности, контактного размыва, фильтрационного выпора, оплывания), не превышает допустимой величины допопределяемой опытным путем или аналитически по известным зависимостям.Известно, что расстояние, на которое дрена-карьер 1 удалена от уреза воды в водохранилище, должно быть равным или болеедоп., величину которого определяют по зависимостиН 1+ Н 2)я где Н 1 и Н 2 - глубина фильтрационного потока в верхнем бьефе и в дрене-карьера соответственно на период эксплуатации, м;д - эмпирический коэффициент, определяемый по графику на рис. 21 книги Доценко Т, ПКанарский В, ф, Пластины и дамбы распластанного профиля. М.: Энергия, 1975, с, 48,При возведении сооружения в его верховой клин (со стороны существующего водоема) грунт укладывают в необходимом и достаточном объеме для разработки волнами для формирования гидродинамически устойчивой формы откоса за весь период эксплуатации системы,В низовой клин сооружения грунт укладывают также в объеме, необходимом и достаточном для переработки со стороны отторгаемой территории за период возведения сооружения и освобождения отторгаемой территории от воды до проектного контура этого откоса, требуемого по статической устойчивости в период эксплуатацииГрунт, уложенный в низовой клин с учетом возможной переработки волнами в строительный период, используется для образования низового откоса водооградительного сооружения, устойчивого к гидродинамическому воздействию фильтрации в период эксплуатации, Коэффициент заложения низового откоса принимают в этом случае из условия недопущения оплывания при свободном высачивании фильтрующейся воды в пределах откосапКзпхр, 1759991где акр - критическое значение коэффициента заложения откоса из условия возможного оплывания, определяется известнымиметодами;Кз - коэффициент запаса.Ширина гребня гр сооружения устанавливается из условий эксплуатации сооружения,Намыв в низовой клин сооружения производят до образования тела с расстояниемот бровки по гребню до бровки по урезуводы рм, определяемым вышеприведеннымвыражением.Верховой клин наматывают до достижения между указанными бровками расстояния рв.В результате разрушения волнами верхней части сооружения с первоначально намытым профилем 3, 4 и переноса продуктовразмыва в нижнюю аккумулятивную зону 5,6 подводный откос приобретает размеры иочертания 7, 8 динамически устойчивогопрофиля сооружения.После окончания строительства производят осушение отторгнутой территории посредством отвода дреной-карьером 1.С целью недопущения подтоплениятерритории фильтрационными водами состороны водохранилища в дрене-карьере 1постоянно принудительной откачкой поддерживают уровень воды таким, чтобы расстояние между урезами воды в дрене-карьере 1 исуществующим водохранилищем было больше или равнодоп., определяемому аналитическим путем. В случае превышения уровняпроизводят принудительный сброс воды издрены-карьер 1,Формула изобретенияСпособ возведения грунтового водооградительного сооружения, преимущественно при отторжении акваториисуществующих водохранилищ, включающийнамыв грунта из карьера, выполняемого ввиде глубокой дрены со стороны защищаемой территории, отл и ч а ю щи й с я тем,что, с целью снижения стоимости строительства обеспечения возможности намыва оптимального объема тела сооружения, атакже повышения надежности защиты отподтопления отторгаемой территории, намыв грунта производят до образования теласооружения с расстоянием между егобровками по урезу воды существующеговодохранилища, определяемым суммой,составленной иэ длины рм размыва волнами откоса со стороны отторгаемой территории в период строительства, ширины гргребня водооградительного сооружения идлины рв размыва волнами откоса со стороны водохранилища в период строительства и эксплуатацииур = рм + гр + рв 5 при этом каждую из длин размыва откоса определяют соответственно по следующим зависимостям рм = р фагсф (Гп)б 10 р=05 у 10 - др где ус, уд рыхл - удельные веса скелета грунта в теле соооужения, возводимого на суше (у 11,60 т/м и в воде(ус рыхл 1,40 т/м");р- величина размыва грунта откоса волнами на конечный период переформирования откоса до гидродинамически устойчивой формы, зависящей от типа грунта, слагающего откос, м, 20Ь Р - количество намываемых частиц крупностью о0,1 (доли единицы);р - 25 где -1(С) и Г 2(0) - функции отражающие влияние обрушающихся объемов воды при ветровом волнении на размыв и стабилизацию песчанных откосов, определяемые за Висимостями Р 1(0) = 0,0067 0=2(0) = 0,626 С(1 + 0,8530); и =з(с) и Р 4(с) - функции отражающие влияние обрушающихся объемов воды при ветровом волнении на размыв и стабилизацию гравийно-галечниковых откосов, определяемые зависимостями Рз(0) = 0,048 0Е 4(С) = 0,602 С(1 + 0,805 05); 40 где 0 - удельный объем воды, падающей на 1 м длины откосного сооружения при ветровом волнении, м; О т ()2 л 2 где Ь и Л - высота и длина волн расчетной обеспеченности,м;юсь - гидравлическая крупность час тиц, содержащихся в наибольшем количестве в грунте откоса, м/с;Дгс - опорная функция, зависящая от продолжительности волнения в водохранилище в строительный период и определяемая по приведенной в описании таблице;(Тп) - функция фактора времени относительно интенсивности размыва сооружения, определяемая по той же таблице,1759991 Рецактор Л.Хорин орректор С,П и ГКНТ ССС изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 3161 ВНИИП Составитель В,БайдакоТехред М,Моргентал ТиражПодписноеосударственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5