Способ возведения глинистого экрана

 

Использование: в гидротехническом строительстве при устройстве противофильтрационных экранов водоемов, например верхних водоемов ГАЭС, днища и бортов каналов, водоемов-отстойников, подпорных плотин. Существо изобретения: при возведении глинистого экрана ведут послойную укладку и уплотнение предварительно размельченного некомковатого глинистого грунта с последующим уплотнением его слоев до достижения грунтом плотности, соответствующей наиболее высокому уровню пластических деформаций перового пространства . Этому уровню соответствует область пластических деформаций, лежащая на кривой водопроницаемости Кф y(} d) в пределах резкого уположения этой кривой выше нижней области упругих .деформаций. 1 ил. /) С

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) Е 02 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4893049/15 (22) 19.12,90 (46) 30.01.93. Бюл. ¹ 4 (71) Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им, С.Я.Жука (72) В.Ф,Канарский, Ю.Н.Васильев, В.И.Юшкевич, И. С.Миц, P.Â.Õîìÿê, С.Г.Агеев и П,Д.Гавриш . (56) Гидротехнические сооружения. Под ред, Недриги В.П., M. Стройиздат, 1983, с. 518.

Авторское свидетельство СССР

N 1252428, кл. Е 02 В 3/16, 1986. ,(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГЛИНИСТОГО

ЭКРАНА (57) Использование: в гидротехническом строительстве при устройстве противофильИзобретение относится к природозащитным конструкциям в гидротехническом строительстве и может найти применение при устройстве прптивофильтрационных экранов водоемов, например, верхних водоемов ГАЭС, днища и бортов каналов, водоемов-отстойников, подпорных плотин.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной.надежности работы экрана путем обеспечения максимальной водонепроницаемости уложенных в экран грунтов, На чертеже представлены графики зависимости показателей водопроницаемости

Кф=p (уд ), дь damp, W) и деформировэнности пор С = p (yd ) . dI. damp, W, P) от плотности, где Кф — коэффициент фильтрации уплотненного грунта; C3 — показател ь деформировэнности пор; уд —; di

Б0 „» 1791516 А1 трэционных экранов водоемов, например верхних водоемов ГАЭС, днища и бортов каналов, водоемов-отстойников, подпорных плотин. Существо изобретения: при возведении глинистого экрана ведут послойную укладку и уплотнение предварительно размельченного некомковатого глинистого грунта с последующим уплотнением его слоев до достижения грунтом плотности, соответствующей наиболее высокому уровню пластических деформаций порового пространства. Этому уровню соответствует область пластических деформаций, лежащая на кривой водопроницаемости Кф=

= р(ус ) в пределах резкого уположения этой кривой выше нижней области упругих .деформаций, 1 ил. — крупность частиц грунта, в т,ч. частиц расчетных размеров; d>

W — влажность; P — давление уплотняющей нагрузки.

Кривые построены по данным лабораторных исследований грунтов, уплотненных в размельченном виде с содержанием глинистых частиц в обьеме от 9 до 65%. Имеется в виду, что в экран укладывается грунт предварительно размельченный с содержанием агрегатных частиц размером dorp=5 мм не менее 80-85%.

Кривые Кф и С вЂ” двухступенчатые.

Нижние отрезки 1-2 кривых Cb и соответствующие им отрезки 1 -2 кривых Кф — плавные, при изменении плотности на величину

Ау =0,05 т/мз. Происходит увеличение показателя С0 и уменьшение водопроницае1791516 мости Кф примерно на порядок. Это свиде- высокая степень устойчивой деформиротельствует об уплотняемости грунта и де- ванности пор грунта достигается уплотнеформированности пор на этом участке на нием в пределах верхней области уровне пластического состояния, когда про- пластических деформаций (отрезки 3 -4 ), исходит разрушение агрегатов и сплющива- 5 лежащей на кривой водопроницаемости ние макропор. Кф= р(уд ) выше нижней области упругих

При дальнейшем увеличении уплотняю- деформаций. з щеи нагрузки примерно на 0,1 т/м кривые Предлагаемый способ осуществляют

Сд и Кф на отрезках 2-3 и 2 -3 крутые, следующим образом. Экран возводят из не. величины показателей Сд и Кф изменяется 10 комковатых предварительно размельченвесьма незначительно, что свидетельствует ных (частиц размером darp<5 мм должно о проявлении резкого сопротивления упру- быть не менее 80-85%) глинистых грунтов, гих структурных сил грунта и сил предель- которые послойно укладывают и уплотняют ного напряжения сдвигу связной воды в до назначаемой плотности, соответствуюмикропорах. Несмотря на приложение зна- "5 щей выбранной водопроницаемости грунта чительных усилий и повышение плотности в теле экрана. грунта, наэтихотрезкахкривыхнаблюдает- Контроль за качеством возведения экся небольшое сййжение водопроницаемо- Рана выполняетсяоперативнопутемзамера сти при сохранейии формы деформируемых достигаемой плотности в процессе уплотнепор и незначительном изменении их площа- 20 ния грунта в отдельных слоях экрана. На ди. Деформация пор на этих отрезках кри- основании лабораторных или опытно-провых происходит на уровне упругого изводственных испытаний строится кривая состояния грунта, а точки 2 и 3 ограничива- d> p (yd), Ф, гагр, Ю). Используя кривую ет нижнюю область упругйх деформаций. Кф и зависимость Пуазейля, решенную отПри последующем увеличении уплотня- 25 носительно показателя Сд ющей нагрузки и плотности грунта примерно на величину Лу =005 т/м и 1 0)фx. n 0 8 уфx. п преодоления нагрузкой сопротивления уп- . Сд 4 л Кф у Кф и

Сд+ — =

Ругих сил, на отрезках 3-4 и 3 -4 кривых Сд гдето — коэффициент кинематической вязкои Кф происходит резкое увеличение показа- 30 сти воды; теля деформативности пор Сд и уменьше- Кф — коэффициент фильтрации уплотняние водопроницаемости грунта примерно емости гРунта по данным испытаний; на 1-1,5 порядка за счет сплющивания мак- " и»- общая пористость; ро- и микропор и вытеснения из них свобод- ф.х. — осредненная величина площади ной и слабосвязанной воды. Деформация сечений деформированных уплотнением

35 пор на отрезках 3-4 и 3 -4 кривых Сд и Кф поровых фильтрационных ходов, строят происходит на более высоком уровне пла- кривую показателя деформации паровых стического состояния грунта. Этому состоя- Фильтрационных ходов нию соответствует пологий участок кривой 40 Сд ф (уЯ ) Ф, dàãð, Кф). водопроницаемости. Кривая Сд строится для установления

С дальнейшим увеличением уплотняю- верхнего возможного предела плотности щей нагрузки и плотности грунта, выше от- грунта при Сд =Сд const в процессе отрасуд по кP Сд и Кф ботки технологии возведения экрана из разрезков 3-4 и 3 -4, с дя по к ивым и наблюдается жесткое сопротивление упру - 45 мельченных глинистых грунтов. тих структурных сил уплотнению. Показа- На построенных кривых Кф и Сд опретель дефо рмативйости достигает:-: леляют расположение отрезков 3 -4, верхпредельного значения (Сд =Сд const), "вбито- :ней ступени пластических деформаций и, в проницаемость грунта стайовится предель- . .: : пределах этих отрезков для принятого покано минимальной (Кф=Кфмин).::50 зателя водопроницаемости, устанавливают

Уплотнение грунта до плотности, лежа-. .. соответствующее значенйе плотности грунщей на кривых Сд и Кф выше отрезков 3-4 и " - та, которую необходимо достигнуть в про3 и 4, может происходить за счет Cæàòèé:,цессе строительства, микропор и вытеснения из них части слабо . связанной воды; достигая при этом пре- .55 Таким образом, применение изобретедельной плотности yd =УР,р У,, где У,-" ниЯ позволЯет повысить эксплУатационнУю плотность частиц грунта. - надежность экрана при одновременном

Проведенййй анализ исследований ди- "обеспечении природоохранных мероприянамики механического уплотнения глини- " тий путем достижения максимальной водостых грунтов показывает, что наиболее непроницаемости грунтов экрана, 179151b

1,7Ð

7,70

Лф

Составитель В.Канарский

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор

Заказ 137 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, 4/5

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

Формула изобретения

Способ возведения глинистого экрана, преимущественно днищ верхних водоемов

ГАЭС, включающий послойную укладку и уплотнение оптимально увлажненных глинистых грунтов с предварительным определением толщины экрана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности работы экрана путем обеспечения максимальной водонепроницаемости уложенных в экран грунтов, укладку глинистого грунта производят с предварительным его размельчением, при этом уплотнение слоев производят до достижения грунтом плотности, определяемой областью пластических деформаций, 5 лежащей на кривой водопроницаемости

Кф = p(yd) в пределах резкого уположения этой кривой выше нижней области упругих деформаций, где К, — коэффициент фильтрации уплотненного грунта, 10 р(уд ) — плотность скелета грунта,