Способ возведения плотин из местных материалов

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении из грунтовых материалов плотин, дамб, экранов и ограждающих сооружений хвостохранилищ. Цель изобретения - снижение стоимости строительства, повышение надежности сооружения и более рациональное использование местных материалов. Способ реализуют следующим образом. Отсыпают низовую (упорную) призму 1 и противофильтрационный элемент 2 с последующим обжатием его верхового откоса 3 и гребня 4 пригрузкой. В противофильтрационный элемент плотины отсыпают глинистый грунт с жесткими цементационными структурными связями, комья которого обладают значительной прочностью и медленно размягчаются в воде. Указанный грунт периодическим увлажнением и подсушиванием доводят до состояния, обеспечивающего его размягчение, переход в пластичное состояние и сжатие в зоне капиллярного насыщения по мере подъема уровня воды 8 перед сооружением. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< р 4 Е 02 В 7/06 с, .Л

;;" ::,:- 1," - :: —: - 1

1 г;:,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ д

° ° ° ° ° ° ° ° 4

° ° ° ° ° В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4089174/29-15 (22) 20.05.86 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Научно-исследовательский институт строительного производства Госстроя УССР (72) В. Н. Калишевский (53) 627.8(088.8) (56) Гришин М. М. Гидротехнические сооружения.— М.: Высшая школа, 1979, с. 482—

484.

Айрапетян P. А. Проектирование каменно-земляных и каменно-набросных плотин.—

М.: Энергия, 1975, с. 86 — 88.

Авторское свидетельство СССР № 821643, кл. Е 02 В 7/06, 1979. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПЛОТИН

ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении из грунтовых

„„Я0„„1472564 А1 материалов плотин, дамб, экранов и ограждающих сооружений хвостохранилищ. Цель изобретения — снижение стоимости строительства, повышение надежности сооружения и более рациональное использование местных материалов. Способ реализуют следующим образом. Отсылают низовую (упорную) призму 1 и противофильтрационный элемент 2 с последующим обжатием его верхового откоса 3 и гребня 4 прнгрузкой. В противофильтрационный элемент плотины отсыпают глинистый грунт с жесткими цементационными структурными связями, комья которого обладают значительной прочностью и медленно размягчаются в воде.

Указанный грунт периодическим увлажнением и подсушиванием доводят до состояния, обеспечивающего его размягчение, переход в пластичное состояние и сжатие в зоне капиллярного насьпцения по мере подъема уровня воды 8 перед сооружением. 1 ил.

1472564

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении из грунтовых материалов плотин, дамб, экранов и ограждающих сооружений хвостохранилищ.

Цель изобретения — снижение стон. мости строительства, повышение надежности сооружения и более рациональное использование местных материалов.

На чертеже изображена плотина, поперечное сечение.

Плотина включает низовую (упорную) призму 1, противофильтрационный элемент 2, пригрузку верхового откоса 3 и пригрузку гребня 4. Между противофильтрационным элементом 2 и упорной призмой 1 может быть предусмотрено устройство переходного слоя 5, если градиент напора превышает критический для уложенного в противофильтрационный элемент сооружения грунта.

При строительстве ограждающих сооружений хвостохранилищ пригрузка гребня противофильтрационного элемента 2 в дальнейшем может служить упорной призмой вторичной дамбы 6 следующего яруса наращивания хвостохранилища 7. На чертеже уровень воды обозначен позицией 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Первоначально отсыпают упорную призму 1, а на ее верховой откос — переходный слой 5, если устройство последнего необходимо для предотвращения фильтрационных деформаций уложенного в противофильтрационный элемент плотины грунта. Затем послойно с переменным увлажнением и подсушиванием отсыпают в противофильтрационный элемент плотины имеющийся в районе строительства глинистый грунт с жесткими цементационными структурными связями, комья которого обладают значительной прочностью, медленно размягчаются в воде и слабо сжимаются. Увлажнение грунта производят поверхностным поливом, а подсушиванне — естественным способом, на воздухе.

Переменным увлажнением и подсушиванием разрушают природные цементационные связи и доводят отсыпанный грунт до состояния, обеспечивающего его постепенное размягчение и переход в пластичное состояние в зоне капиллярного насыщения по мере подъема уровня воды 8 перед сооружением. При этом толщину отсыпаемых слоев грунта количество циклов его увлажнения и, подсушивания, а также высоту пригрузки гребня устанавливают лабораторными исследованиями, моделирующими состояние грунта в сооружении и опытной отсыпкой.

Пригрузку верхового откоса 3 противофильтрационного элемента можно возводить сразу на всю высоту после отсыпки последнего или послойно по мере его возведения. г

После пригрузки верхового откоса 3 отсыпают пригрузку гребня 4 для уплотнения замачиваемого грунта статической нагруз.кой.

С помощью упорной призмы и пригрузки откоса создают противодавление, препятствующее боковому расширению и разуплотнению уложенного в противофильтрационный элемент плотины грунта при переходе его в пластичное состояние и сжатии.

Эти конструктивные элементы можно отсыпать из водопроницаемого материала, крупнообломочных грунтов, песчаных грунтов или хвостов, влажность которого не оказывает существенного влияния на его прочностные характеристики. На верховой откос пригрузки из песчаного грунта или хвостов для защиты ее от разрушения может быть отсыпана каменная наброска толщиной до1 м.

Пригрузку гребня отсыпают из крупнообломочных грунтов, песчаных грунтов или хвостов, если ее в дальнейщем используют в качестве упорной призмы вторичной дамбы следующего яруса наращивания хвостохранилища. Если пригрузка гребня в дальнейшем не используется для указанной цели, ее можно отсыпать из любого грунта, имеющегося в районе строительства.

Все конструктивные элементы сооружения отсыпают с запасом на осадку. Грунт в тело сооружения можно доставлять автомобильным или железнодорожным транспортом — специализированными; поездами, состояшими из локомотива и думпкаров.

В случае использования железнодорожного транспорта выгруженный из думпкаров грунт укладывают в конструктивные элементы плотины экскаватором по мере его движения вдоль разгрузочного железнодорожного пути. При доставке грунта автотранспортом его отсыпку производят пионерным спосо40 бом. Указанные работы можно выполнять в процессе отвалообразования.

По мере насыщения уложенный в противофильтрационный элемент плотины грунт размягчается, набухает, переходит в пластичное состояние и приобретает способность консолидировать под давлением.

После возведения всего сооружения или в процессе его наращивания постепенно насыщают грунт, уложенный в противофильтрационный элемент плотины, путем подъема уровня воды в хвостохранилище (водохранилище). При этом давление вышеуложенного материала на грунт в зоне капиллярного насыщения должно обеспечить необ 0 ходимое его уплотнение. Это давление устанавливается компрессионными исследованиями исходя из компрессионных свойств уплотняемого грунта.

1472564

Составитель А. Козловский

Редактор Л. Пчолинская Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1681 31 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ возведения плотин из местных материалов, включающий отсыпку низовой (упорной) призмы и противофильтрационного элемента из глинистого грунта с последующим обжатием его верхового откоса и гребня пригрузкой, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости строительства, повышения надежности сооружения и более рационального использования местных материалов, в противофильтрационный элемент плотины послойно отсылают глинистый грунт с жесткими цементационными структурными связями, комья которого медленно размягчаются в воде, с доведением каждого слоя грунта периодическим поверхностным увлажнением на воздухе до состояния, обеспечивающего его размягчение и переход в пластичное состояние в зоне капиллярного насыщения по мере подъема уровня воды перед сооружением и сжатие в зоне капиллярного насыщения грунта до требуе10 мой плотности уложенным выше этой зоны грунтом.