Грунтовая плотина на подрабатываемой территории

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 983127 Союз СоветсиикСециалистичесииаРеслублии(23)Приоритет Е 02 В 7/06 3 ЬвудеретюеМ квинтет СССР в делен изобретений к опрцтвй(53) УДК 627, ,82(088,8) 1 фв ъ-Г, Я, Булатов, В. И, Телешев, В. А, Леонов, В. Ф. Йемин,С. С. Горский, А. С. Малахов, В, В. Беляков и А, Г, БулатовЛенинградский ордена Ленина политехнический ийсгигугим. М, И, Калинина, Всесоюзный научно-исследовательский,и проектно-изыскательский институт галургии и Всесоюзныйордена Трудового Красного Знамени научно-исследъвагельскийинститут гидротехники им. Б. Е. Веденеева(54) ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА НА ПОДРАБАТЫВАЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ1Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении. плотин изгрунтовых материалов на подрабатываемых подземными выработками территорияхеИзвестны плотины из грунтовых материалов, в когорых для предотвращенияобразования трещин при деформацияхоснования выполнены полости, заполненНыенесвязаным грунтом Г 13Недостатком этих плотин являетсяневысокая надежность работы при возведении их на подрабатываемых территориях, т. е, при возможности значительных деформаций оснований,Наиболее близкой к изобретению является грунтовая плотина на подрабатываемой территории, включающая тело плотины и противофильтрационные элементы, щразмещенные в трещинах 12),Недостатками известной плотины являются сравнительно невысокая надежность и долговечность работы нз-за воз 2можности дальнейшего развития тропин и появления новых при продолжакщейсяподработке. основания,Цель изобретения - повышение надежности и долговечности плотины в условиях продолжающейся деформации основания, обеспечение фильтрационной прочности противофильграционного элемента в трещинах плотины. Поставленная цель достигается тем, что в трещинах плотины из грунтовых материалов про тивсфильтраиионные элементы размещены вдоль оси трещин и выполнены в виде свай, например набивных.1Для предотвращения появления дополнительных градин в промежутках между свайными рядами половинки свай в соседних рядах соединены анкерными тягами с предварительным натяжением.Кроме гого, набивные сваи выполнены из грунтов с крупностью зерен, увеличивающийся в направлении от верхового откоса к низовому, а в забивных. 3 98317свайных рядах сваи со стороны низовогооткоса выполнены из пористого бетона,Для повышения трсщиностойкости плотины сваи выполнены из двух элементов,полость между которыми снабжена эластичной камерой, заполненной жидкостьюпод давлением, превышающим давлениеводы на подошве плотины.Юля исключения просыпания материаланабивки свай в полость трещины набивказаключена в сетчатую ободочку с эллиптическим поперечным сечением, длиннаяось которого расположена вдоль оситрсщины.На Фиг. 1 показана плотина из грунтовых материалов, в плане; на фиг. 2 -разрез А А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрезБ-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - разрез В-Вна фиг. 1; на фиг, 5 - клиновидная забивная свая, поперечный и продольныйразрезы; на фиг. 6 набивная песчанаясвая, поперечное и продольное сеченияна фиг. 7 - свая, выполненная в видегидравлического домкрата, поперечное ипродольное сечения, 25Плотина из грунтовых материалов включает гребень 1, верховой 2 и низовой 3откосы и подрабатываемое основание 4.Вдоль оси поперечных трещин 5 размещены противофильтрационные элементы,которые выполнены в виде железобетонных свай 6 или набивных грунтовыхсвай 7-9 крупность частиц материалакоторых возрастает в направлении отверхового откоса 2 к низовому 3, Набивные сваи могут быть снабжены уширеЗ 5ниями в верхней части. В забивных свайных рядах, которые могут быть выполнены прерывистыми по длине трещины,свая 6 а. со стороны низового откоса выпол-4 Онепа из пористого бетона,При погружении свай в, тело плотиныгрунт в объеме свай вытесняется в стороны, создавая дополнительные сжимающиенапряжения вдоль оси плотины и прее45пятствуя тем самым образованию трещинот воздействия подработки основанияплотины горными работами. При этомдеформацииудлинения плотины компенсируются за счет введения в тело плотины новых объемов материала в виде свай,В случае продолжающихся длитель -ных деформаций в плотину погружаютновые промежуточные ряды свай ( . пунктир 8 а на фиг. 1 и 2), Первоначальноерасстояние между свайными рядами можно принять менее или равным двумявысотам плотины (необходимость введения дополнительных рядов и их размеры 7 4определяются расчетом), Сваям в рядах можно придавать наклон в сторону низового откоса, что может повысить эффективность противофильтрационной защиты.Вдоль оси клиновой забивной сваи 6 проложена груба 10 для инъекции ц ментного раствора с выпускными стверстиями 11, Нагнетание раствора предназначено для дополнительного обжатия грунта тела плотины и в отдельных случаях может заменить забивку дополнительных промежуточных свайных рядов. Для повышения противофиль 1 рационной надежности свайного ряда на поверхностях свай выполнены продольные ребра 12. Если не применять инъекции и выпускные отверстия перекрыть дренажными сетками, свая 6 может быть использована как дрена 6 а., В качестве сваи - дрены могут быть применены сваи из пористого бетона, а также фильтрованые звенья труб водозаборных и водопонизительных скважиневПри необходимости ряды свай продолжаются в плане с выходом на верховой и низовой откосы плотины, На фиг. 6 показана набивная песчаная свая 8, В про цессе продолжающегося удлинения плотины набивка из песка постепенно разрыхляется, Однако набивку свай можно периодически уплотнять, например, виброобработкой с помощью,вибросваи. Металлическую трубу 13 вибросваи можно оставить внутри набивки и при необходимости уп-, лотнения вводить в полость трубы 13 виброштангу 14 с виброэлементами 15, что облегчает и ускоряет процесс виброобработки набивки. С целью повышения надежности защиты плотины часть набивных свай может быть снабжена постоянными глубинными виброустановками, управляемыми дистанционно. Полость для набивки может. быть выполнена также призма тическими 1 и клиновыми сваями.На фиг. 7 приведена свая 6, выполненная в виде .гидравлического домкрата. Она состоит из двух половинок 16 и 17, полость между которыми снабжена эластичной камерой 18, заполняемой жидкостью нод давлением через трубу 19, Жидкость может быть как постоянной, например вода, так и твердеющей и расширяошейся. Стенки сваи, снабженные ребрами 20, создаютпостоянное давление на грунт плотины, надежно компенсируя деформации удлинения и обеспечивая противо- Фильтрационную защиту плотины. Продольный стык 21 створок сваи выполнен77 . 6 Формула из обре гения 1, Грунтовая плотина. на додрвбвтываемой территории, включающая тело плотины и противофильтрационные элементы,размещенные в трещинах, о г л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повьппе-ния надежности и долговечности плотины в условиях продолжакяцейся деформации основания, противофильтрационныеэлементы разменены вдоль оси трещини выполнены в виде свай, напримернабивных,Плотина по ц. 1, о г л и ч а ющ, а я с я тем, что, с пелью предотвращения возникновения трещин в промежутках между свайными рядами, половинкисвай в соседних рядах соединены анкернымитягами с предварительным натяжением,например, с помощью соединительных,муфт,3. Плотина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышенияфильтрапионной прочности свайного ряда,набивные сваи выполнены из материалас,крупностью зерен, увеличивающейсяв направлении от верхового откоса плотины к низовому, а в звбивных свайныхрядах со стороны низового откоса. плотины установлена свая иэ пористого материала.4. Плотина по п, 1, о г л и ч в ю -щ а я с я тем, что, с целью повьппениятрещйностьйкости плотины, сваи выцолнены иэ двух элементов, полость междукоторыми снабжена эластичной камерой,заполненной жидкостью под давлением,превышающим давление воды на подошвеплотины.5. Плотина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тек, что, с целью исключенияпросыпания материала набивки свайв полость трацины, набивка заключенав сетчатую оболочку с эластическимпоперечным сечением, длинны ось которого расположена вдоль оси трещины,Источники информации,принятие во внимание при экспертизе,1. Авторское свидетельство СССР-: "щ5 9831 ;игзагообразным (в паз и гребень), что обеспечивает монолитность сваи при ее погружении в грунт и свободное раскрытие в эксплуатационный период. Во избежание выдавливаниа камеры, с внутренней стороны стык створок перекрыт накладками 22.Свая-домкрат может быть вьполнена в железобетоне. Устройство свай (фиг.5-7) может чередоваться в свайном ря ду в необходимых комбинациях в соотгветствии.с конструкцией плотины и конкретными условиями ее защиты. Крометого, забивные, например клиновые, сваи моГут вначале погружаться 15лишь на часть своей длины, а затемпо мере нарастания деформации удлинения : плотины забиваться полностью. Йоста 1точно эффективно также периодическоенаращивание сваи по длине, 20Если на первом этапе защиты плотины , применены набивные сваи, на второмэтапе можно произвести погружение забивных свай вдоль осей ранее выполненныхнабивных свай, Забивка свай может быть 25успешно применена при ликвидации различного рода сосредоточенных путей фильтрации в плотине и ее основании (ключей, грифонов и т, и.). При выполнении набивных свай-дрен (типа свай 9за на фиг. 1 и 4) с целью исключения просыпания материала набивки в полость открывающейся траиины набивка заключается в сетчатую оболочку, имеющую в сечении форму эллипса и располагаемую длинной его стороной вдоль оси градины.Свая-домкрат (фиг. 7) также может быть выполнена в варианте дрены. Йля этого на ее стенки нашиваются пористые , пластины или выполняется система дренажных отверстий. Гидравлическое домкратирование легко выполнить и при устройсгве набивных свай по фиг. 6 при этом труба 13 заменяется камерой18, которая ставится под постоянное внутреннее давление жидкости. Возможно также заполнение оболочки более , тяжелой жидкостью, что создает дополни-. тельный распор оболочки и обеспечивает распор в теле плотины. В качестве жидкости может быть использован буровой раствор на основе бентоннтовой глины илн других тяжелых компонентов.983177 7 едактор Г. Б Тираж 709 ПодписноеГосударственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/ Заказ 9852/32ВН 130 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитешь В,ршенко Тжред С, Мигун Фиг. 7олковва Корректор "Л. Бокшан