Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при воздействии грунтовых плотин в любых климатических условиях. The invention relates to hydraulic engineering and can be used when exposed to soil dams in any climatic conditions.
Известны способы возведения грунтовых плотин, по которым основная строительная ось совмещается при разбивке с центральной осью плотины, а отсыпка элементов плотины производится в верхний и нижний бьефы от основной оси. При этом противофильтрационный элемент плотины (ядро, экран) в плане выполнен прямолинейным. (Г.Ф.Биянов "Плотины на вечной мерзлоте, М. Энергия, с. 83-93, рис. 5-41; 5-50). Known methods for the construction of soil dams, according to which the main construction axis is combined when broken down with the central axis of the dam, and the dumping of the dam elements is carried out in the upper and lower pools from the main axis. In this case, the anti-filtering element of the dam (core, screen) in the plan is made linear. (G.F.Biyanov "Dams on permafrost, M. Energia, p. 83-93, fig. 5-41; 5-50).
Недостатком данного способа является невысокая надежность работы плотины, ее противофильтрационного элемента. Известно, что при принятии напора происходят горизонтальные смещения тела плотины (рис. 5-36) в сторону нижнего бьефа. Под статическим воздействием на плотину давления воды при заполненном водохранилище, прямолинейный фронт, работая как балка с опорами у берегов, будет выгибаться в сторону нижнего бьефа с максимальным прогибом в русле, где имеет место максимальный напор. То есть, прямолинейный фронт удлиняется за счет прогиба, что вызывает растягивающее напряжение и тенденцию к раскрытию трещин в противофильтрационном элементе. Чтобы избежать опасной степени раскрытия трещин прибегают необоснованной массивности противофильтрационных элементов, что ведет к удорожанию строительства. The disadvantage of this method is the low reliability of the dam, its anti-filter element. It is known that when pressure is applied, horizontal movements of the dam body occur (Fig. 5-36) towards the downstream. Under the static influence of the water pressure dam when the reservoir is full, the rectilinear front, acting as a beam with supports near the coast, will bend towards the downstream with maximum deflection in the channel where the maximum pressure occurs. That is, the rectilinear front is lengthened due to deflection, which causes tensile stress and a tendency to open cracks in the anti-filter element. To avoid a dangerous degree of crack opening, unreasonable massiveness of the anti-filtration elements is resorted to, which leads to a rise in the cost of construction.
Целью изобретения является повышение надежности работы плотины и снижение стоимости строительства. The aim of the invention is to increase the reliability of the dam and reduce the cost of construction.
Поставленная цель достигается тем, что в способе возведения грунтовой плотины, включающей разбивку основной продольной строительной оси в подготовительный период с последующим выполнением земляных работ по разработке котлована и отсыпке элементов плотины, основную строительную ось совмещают с контуром подошвы низового откоса, отсыпку элементов плотины производят в сторону верхнего бьефа от основной оси, а плановый контур гребня плотины формируют в виде кривой, выпуклостью в верхний бьеф. This goal is achieved by the fact that in the method of erecting a soil dam, which includes the breakdown of the main longitudinal construction axis in the preparatory period, followed by excavation of the excavation and dumping of the dam elements, the main construction axis is combined with the contour of the bottom of the slope, dumping of the dam elements is carried out to the side the upper pool from the main axis, and the planned contour of the dam crest is formed in the form of a curve, convex into the upper pool.
Основная строительная ось прокладывается по контуру подошвы низового откоса или по гребню низовой дренажной призмы в плотинах мерзлого типа и представлена преимущественно прямой линией. Разбивка и отсыпка элементов плотины в сторону верхнего бьефа от основной оси позволяет получить криволинейную форму (в плане) гребня плотины и противофильтрационного элемента выпуклостью в верхний бьеф. В этом случае противофильтрационный элемент плотины под воздействием напора будет работать как арка и прогиб в сторону нижнего бьефа вызывает только сжимающие напряжения. Это позволяет повысить надежность работы плотины и принять минимальную ширину наиболее ответственного противофильтрационного элемента, что снизит стоимость строительства. The main construction axis is laid along the contour of the bottom of the lower slope or along the crest of the lower drainage prism in frozen dams and is represented mainly by a straight line. Breakdown and dumping of dam elements in the direction of the upper pool from the main axis allows you to get a curved shape (in plan) of the dam crest and the anti-filter element by convexity in the upper pool. In this case, the anti-filter element of the dam under the influence of pressure will work like an arch and deflection towards the downstream side will cause only compressive stresses. This allows you to increase the reliability of the dam and take the minimum width of the most critical anti-filter element, which will reduce the cost of construction.
На фиг.1 показано размещение разбивочных осей плотины, стрелками показано направление действия статической напорной нагрузки на плотину от водохранилища; на фиг.2 разрез возможной конструкции плотины; на фиг.3 план готовой плотины. Figure 1 shows the placement of the center axes of the dam, the arrows show the direction of action of the static pressure load on the dam from the reservoir; figure 2 section of a possible design of the dam; figure 3 plan of the finished dam.
Возведение грунтовой плотины начинается с подготовительного периода, в который входит вынос проекта в натуру, расчистка основания от растительности. Вынос проекта в натуру состоит из закрепления на местности основной строительной оси 1 геодезическими знаками. Основная строительная ось совмещается с контуром подошвы низового откоса. Рассчитывают расстояние до центральной оси плотины 2, которая является обычно осью противофильтрационного элемента и гребня плотины. Это расстояние равно сумме ширин всех низовых берм, половины ширины гребня плотины и произведения высоты плотины в данном сечении на заложение низового откоса. Затем рассчитывают и производят разбивку контура подошвы верхового откоса 3 от оси 1. Начинают послойную отсыпку элементов плотины в сторону верхнего бьефа; противофильтрационного ядра 4 из связных малофильтрующихся грунтов по 0,3-0,5 м с уплотнением в теплый период года и переходных слоев 5,6 из песчано-гравийной смеси, низовую 7 и верховую 8 упорные призмы выполняют из несвязных грунтов (каменная наброска или горная масса) слоями 2,5-5 м в любой период года. Таким образом цикл повторяется до завершения отсыпки тела плотины. The construction of a soil dam begins with the preparatory period, which includes the removal of the project in kind, clearing the base from vegetation. The removal of the project in kind consists of fixing on the ground the main construction axis 1 with geodetic signs. The main construction axis is combined with the contour of the bottom of the bottom slope. Calculate the distance to the central axis of the dam 2, which is usually the axis of the anti-filter element and the crest of the dam. This distance is equal to the sum of the widths of all the lower berms, half the width of the dam crest, and the product of the dam height in a given section and the laying of the lower slope. Then calculate and make a breakdown of the contour of the sole of the uphill slope 3 from the axis 1. Start layer-by-layer dumping of dam elements in the direction of the upper pool; anti-filtration core 4 of cohesive low-filtering soils of 0.3-0.5 m each with compaction in the warm season and transition layers 5.6 of sand and gravel, bottom 7 and top 8 thrust prisms are made of disconnected soils (stone or mountain mass) in layers of 2.5-5 m at any time of the year. Thus, the cycle is repeated until the completion of the dumping of the dam body.
