Устройство для защиты ядра плотины от разрушения фильтрационным потоком

а и А. зобретени на Лени .И.Кали градскии ор им.(5 Ь) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЯДРА ПЛОТИНЫ ОТ РАЗРУШЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЬН ПОТОКО Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а точнее - кплотинам из местных материалов свнутренним или наружным грунтовым водоупорным элементом (ядром или экраном),Известно устройство для защиты ядра плотины от разрушения фильтрационным потоком, включающее размещенные по обе стороны от ядра обратныефильтры, причем низовой обратныйфильтр выполнен .с заглубленным в основание зубом1 .Известно также устроиство для защиты ядра плотины от разрушения филь-трационным потоком, содержащее раз"мещенные на контакте ядра с призмами плотины многослойные обратные фильтры .2,Однако в некоторых. случаях проис оходит разрушение ядра вследствие того, что сосредоточенный поток воды,выходящий из трещины, изменял своенаправление под прямым углом и далее улатсф ь.Ъ4 ЬЭФ.политЪяничесййй .институт на сти фильтра, прилега" низовой стороны, об- вуоций туннель (кам слое ядра. Длина ием времени возрасдит к увеличению ско.рещине и продолжению а ядра, Таким образом дра оказывается наванием сложной разотверстий (ходов фильтрации), что су" ет надежность проти" по элемента и плотишел по поверхно ющего к ядру с разуя соответст) в гранично неля с течен т что приво р стей воды в т процесса размыв низовая грань я рушенной образо ветвленной сети сосреДоточенной щественно снижа вофильтрационно ны .в целом.Цель изобрет Фективности защЦель достига выполнено с бар на поверхности той многоугольн еры выполнены и ницаемостью мен сти первого сло ения - повышение эфиты,ядра плотины,ется тем, что ядроьерами, образующимиядра ячейки замкнуой формы, причем барз материала с водопроьшей водопроницаемо"я обратного фильтра,988964 4шнуровых ("кротовых") ходов сосредоточенной фильтрации в слое ядра 1,примыкающем к фильтру 5. При этом надежность ядра 1 и, соответственно,плотины в значительной степени повышается. Линейный размер ячеек рекомендуется в первом приближении принимать равными 0,1-0,2 от высоты пло.тины, а ширину барьеров равной 0,11,1 толщины первого слоя фильтра,Размеры элементов защиты и требования к их материалу уточняются соответствующими расчетами.Применение предложенного устройства позволит повысить эффективностьзащиты, за счет чего увеличить надежность плотины путем узкой локализации места возможного поврежденияядра, защитить его от развития туннельных ходов сосредоточенной фильтрации и щелей на контакте ядра сверховым и низовыми фильтрами и заметно снизить аварийность плотин сгрунтовыми ядрами и экранами.При обеспечении определенного заданного уровня надежности применениеэтого способа позволяет сократить,во-первых, толщину ядра, во-вторых,число слоев переходных зон ( фильтров)отказаться от дробления и сортировкиматериалов и получить ощутимый экономический эффект,Известно, что аварии гидротехницеских сооружений наносят большойущерб экономике страны не толькоразрушением больших материальных цен.ностей, а также гибелью людей и лишением электроэнергии целых промыш-.ленных районов и поэтому совершенствование конструкций плотин с цельюповышения их надежности в эксплуатации представляет несомненную полезность для научно-технического потенциала страны. например из материала ядра, из мелкозернистого песка, из полиэтиленаили из стеклоткани,На Фиг, 1 изображена плотина сустройством для защиты ядра, аксонометрия; на фиг, 2 - устройство, вслучае выполнения барьеров из песка,поперечное сечение на Фиг. 3 - тоже, в случае выполнения барьеров изполиэтилена или стеклоткани. 10Низовая грань ядра 1 выполнена сбарьерами 2, образующими ячейки многоугольной формы, например прямоугольной, Верховая грань ядра 1 также имеет наклонные барьеры 3. По обе 15стороны ядра 1 размещены упорныепризмы 4 плотины. Между ядром 1 иупорными призмами 4 размещен фильтр5, который может быть выполнен многослойным, Барьеры 2 выполнены из 20материала с водопроницаемостью меньшей водопроницаемости материала первого слоя фильтра 5. При нарушении целостности ядра 1, днапример в случае возникновениятрещины, вода иэ верхнего бьефа проходит призму 4 верхнего бьефа, обтекает выступы 3 и церез трещину вядре 1 поступает в фильтр 5. Причемдвижению потока вдоль поверхностиядра 1 препятствуют барьеры 2 и 3.Огибая эти барьеры поток теряет своюэнергию, т.е. скорость потока уменьшается и через трещину в ядре 1 вода35проходит с небольшой скоростью, недостаточной для его размыва, В качестае барьеров 2 и 3 могут быть исполь.зованы также бетонные блоки и плитыс деформационными швами,заполненными мелкозернистым песком или другиммелкопористым материалом или герметиком. Барьеры 2 и 3 из листовых материалов, с целью защиты их от разрыва,выполняют гофрированными,45Для снижения вредного влияния слоистости материалов при их укладке(т,е, анизотропии свойств, обусловленных технологией строительства) шагвертикальных барьеров 2 уменьшают иих выполняют более мощными по срав 50нению с горизонтальными,Наличием сетки барьеров 2 и. 3 сосредоточенный поток Фильтрации какс верховой, так и с низовой граниядра 1 локализуется зоной с размерами одной ячейки, Пределами этой жезоны ограничивается и развитие возмож.ной щели и сети туннелей размыва или Формула изобретения1, Устройство для защиты ядра плотины от разрушения фильтрационным потоком, содержащее размещенные на контакте ядра с призмами плотины многослойные обратные фильтры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты, ядро выполнено с барьерами, образующими на поверхности ядра ячейки замкнутой многоугольной формы, причем барьеры выполнены иэ матери5 9 ала с водопроницаемостью меньшей водопроницаемости первого слоя обратного Фильтра, преимущественно из материала ядра,. Мф2, Устройство по и. 1, о т л ич а а щ е е с я тем, что барьеры выполнены из мелкозернистого песка.3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что барьеры выполнены из полиэтилена. 88961 64, Устройство по и. 1, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что барьерывыполнены из стеклоткани,Источники инФормации,з принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРН 299595, кл. Е 02 В 7/06, 1969,2. Радченко В.Г, и др. Каменно-земляные плотины. Л., 1971. с. 5710 (прототип)..4 Л ли ент , г. жгород, ул, Проектная ираж ВНИИПИ Государстве по делам"изобрет 13035, Москва, ЖатПодписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб д