RU2273690C2

RU2273690C2 - Method for water retaining structure building, preferably in canyons with sides of water-permeable and water-tight ground layers

Info

Publication number: RU2273690C2
Application number: RU2004108629/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Константинович Голубев (RU); Николай Константинович Голубев
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2006-04-10
Also published as: RU2004108629A

Abstract

FIELD: hydraulic building, particularly to build water retaining structure of in-situ materials.

SUBSTANCE: method involves forming structure body, which abuts channel sides, wherein channel sides define inclined planes and are flattened in areas near water retaining structure; arranging watertight barriers, drainage and slopes of lower pool sides; arranging drainage of upper pool side slopes; flattening canyon sides and forming ledges in water-tight layers of upper and lower pool layers; creating opened channels along ledge surfaces near slope bottom; forming manifolds along longitudinal structure axis in upper and lower pools; communicating opened channels in upper pool with side drainage; communicating opened channels in lower pool with side drainage and with structure drainage and connecting thereof with manifolds opened in canyon, wherein the channels are spaced from the structure so that the most dangerous side surface of manifold slope ground failure wedge is beyond the structure body.

EFFECT: increased reliability of water retaining structure due to prevention of structure base and lower slope damage as a result of ground motion and suffusion.

6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области гидротехнического строительства, преимущественно к способам возведения водонапорных сооружений из местных материалов в каньонах с берегами из водопроницаемых и водоупорных слоев грунта.The present invention relates to the field of hydraulic engineering, mainly to methods of erecting water structures from local materials in canyons with banks of permeable and water-resistant layers of soil.

Известен способ строительства водонапорного сооружения, включающий отсыпку плотины с одновременной планировкой нескальных берегов и сооружение противофильтрационных преград в берегах, являющихся продолжением ядра плотины, и дренажа в береговых склонах нижнего бьефа с целью отвода воды, фильтрующейся в обход плотины (Чугаев P.P. Гидротехнические сооружения. Часть 1. - Глухие плотины. М.: Агропромиздат, 1985, с.95, 97).A known method of building a water-pressure structure, including dumping the dam with the simultaneous planning of rocky shores and the construction of anti-filtering barriers in the banks, which are a continuation of the core of the dam, and drainage in the coastal slopes of the downstream for the purpose of drainage of water that is filtered to bypass the dam (Chugaev PP Hydrotechnical structures. Part 1 - Deaf Dams, Moscow: Agropromizdat, 1985, p.95, 97).

К недостаткам этого способа следует отнести невозможность получения в глубоких каньонах устойчивых береговых откосов, сложенных из водопроницаемых слоев грунта, в связи с их размывом выклинивающимися фильтрационными потоками и последующим возможным обрушением. Кроме этого, отсутствие берегового дренажа в верхнем бьефе может способствовать разрушению береговых склонов верхнего бьефа при быстром снижении уровня воды в водохранилище в процессе водозабора или в результате аварийной ситуации при разрушении плотины.The disadvantages of this method include the impossibility of obtaining in deep canyons of stable coastal slopes, composed of permeable layers of soil, due to their erosion wedged out by filtration flows and subsequent possible collapse. In addition, the lack of coastal drainage in the upper reach can contribute to the destruction of the coastal slopes of the upper reach with a rapid decrease in the water level in the reservoir during the intake or as a result of an emergency during the destruction of the dam.

Наиболее близким техническим решением является способ строительства водонапорного сооружения, включающий устройство в земляных плотинах мощных каменных призм с фильтрами или дренажом, а в нижнем бьефе для предупреждения заболачивания береговых склонов и повышения их устойчивости устраивают береговой дренаж, включив его в плотинный дренаж (Замарин Е.А., Попов К.В., Фандеев В.В. Гидротехнические сооружения. М.: Стройиздат, 1952, с.230-231).The closest technical solution is a method of building a water-pressure structure, including the installation of powerful stone prisms in the earth dams with filters or drainage, and in the downstream to prevent waterlogging of the coastal slopes and increase their stability, arrange coastal drainage by including it in the dam drainage (Zamarin E.A. ., Popov K.V., Fandeev V.V. Hydraulic Engineering Structures (Moscow: Stroyizdat, 1952, p. 230-231).

Недостатком этого способа наряду с вышеуказанными является то, что весь фильтрационный поток берегового дренажа направляют в плотинный дренаж, что снижает надежность сооружения из-за возможного разрушения его основания и низового откоса за счет размыва и суффозии грунта.The disadvantage of this method, along with the above, is that the entire filtration stream of the coastal drainage is directed to the dam drainage, which reduces the reliability of the structure due to the possible destruction of its base and downstream slope due to erosion and suffusion of the soil.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ строительства водонапорного сооружения, преимущественно в каньонах с берегами из водопроницаемых и водоупорных слоев грунта, включающий формирование тела сооружения с примыканием к берегам посредством их планировки по наклонным плоскостям, уполаживание прилегающих к сооружению берегов, устройство протифофильтрационных преград сооружения, дренажа сооружения береговых склонов нижнего бьефа, при котором в верхнем бьефе также сооружают дренаж береговых склонов, уполаживание берегов каньона производят устройством террас в водоупорных слоях грунта верхнего и нижнего бьефов, по поверхности террас у подошвы откоса прокладывают открытые каналы, а вдоль продольной оси сооружения в верхнем и нижнем бьефах - коллекторы, при этом открытые каналы в верхнем бьефе сообщены с береговым дренажом, а в нижнем - с береговым дренажом и дренажом сооружения и соединены с коллекторами, которые имеют выход в каньон и проложены на таком расстоянии от сооружения, чтобы призма обрушения грунта откосов коллекторов с наиболее опасной поверхностью скольжения находилась за пределами тела сооружения.To eliminate these disadvantages, the proposed method for the construction of a water-pressure structure, mainly in canyons with shores from permeable and water-resistant layers of soil, includes forming the body of the structure adjacent to the shores by means of their planning along inclined planes, flattening adjacent to the construction of shores, installation of anti-filter barriers of the structure, drainage of the structure coastal slopes of the lower pool, at which drainage of the coastal slopes is also constructed in the upper pool, The canyon’s shores are made by arranging terraces in the water-resistant soil layers of the upper and lower pools, open channels are laid on the surface of the terraces at the bottom of the slope, and collectors are laid along the longitudinal axis of the structure in the upper and lower pools, and the open channels in the upper pool are connected with coastal drainage, and in the lower - with coastal drainage and drainage of the structure and are connected to collectors that have access to the canyon and are laid at such a distance from the structure that the prism of collapse of the slopes of collector slopes with the most dangerous The surface of the slip was outside the body of the structure.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что сооружение берегового дренажа в верхнем бьефе предотвращает разрушение береговых склонов верхнего бьефа при быстром снижении уровня воды в водохранилище, позволяет получить устойчивые береговые откосы в глубоких каньонах, включающих водопроницаемые слои грунта.The essence of the invention lies in the fact that the construction of coastal drainage in the upper reach prevents the destruction of the coastal slopes of the upper reach with a rapid decrease in the water level in the reservoir, allows you to get stable coastal slopes in deep canyons, including permeable layers of soil.

Прокладка по поверхности террас открытых каналов, сообщенных с коллекторами, обеспечивает отвод фильтрационного потока дренажа береговых склонов верхнего и нижнего бьефов за пределы сооружения.Laying on the surface of the terraces of the open channels communicated with the collectors ensures the drainage flow drainage of the coastal slopes of the upper and lower pools outside the structure.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема возведения водонапорного сооружения в каньоне по предлагаемому способу (в плане); на фиг.2 - сечение по А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение фиг.1 по Б-Б; на фиг.4 - сечение по В-В фиг.1; на фиг.5 - сечение по Г-Г фиг.1; на фиг.6 - сечение по Д-Д фиг.1.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the construction of a water-pressure structure in a canyon according to the proposed method (in plan); figure 2 is a section along aa of figure 1; figure 3 is a section of figure 1 on BB; figure 4 is a section along bb In figure 1; figure 5 is a section along G-D of figure 1; Fig.6 is a section along DD DD of Fig.1.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.

Формирование тела сооружения 1 с примыканием к берегам 2 каньона осуществляют, начиная с их предварительной планировки по наклонным плоскостям 14 (фиг.2). Одновременно с формированием тела сооружения 1 производят уполаживание берегов каньона устройством террас 3 в водоупорных слоях 4 грунта нижнего (НБ) и верхнего (ВБ) бьефов и возведение противофильтрационной преграды в теле сооружения 1 - ядра 15 с его врезкой 16 в основание сооружения (фиг.3, 4). В водопроницаемых слоях 6 грунта береговых склонов ВБ и НБ устраивают дренаж 5 для отвода грунтовых вод (фиг.3, 6). В теле сооружения 1 также устраивают дренаж 7. По поверхности террас 3 у подошвы откоса прокладывают открытые каналы 8 (фиг.1, 4). В ВБ эти каналы сообщены с береговым дренажом 5, а в НБ - с береговым дренажом 5 и дренажом 7 сооружения.The formation of the body of the structure 1 with adjoining the shores 2 of the canyon is carried out, starting with their preliminary planning on inclined planes 14 (figure 2). Simultaneously with the formation of the body of building 1, the banks of the canyon are flattened by the device of terraces 3 in the water-resistant layers 4 of the soil of the lower (UB) and upper (WB) pools and the construction of an impervious barrier in the body of the structure 1 - core 15 with its insert 16 at the base of the structure (Fig. 3 , four). In the water-permeable layers 6 of the soil of the coastal slopes of the WB and NB, drainage 5 is arranged to drain groundwater (Figs. 3, 6). In the body of the structure 1 also arrange drainage 7. On the surface of the terraces 3 at the bottom of the slope lay open channels 8 (Fig.1, 4). In the WB, these channels are connected with coastal drainage 5, and in the NB, with coastal drainage 5 and drainage 7 of the structure.

В ВБ и НБ вдоль продольной оси сооружения прокладывают коллекторы 9 (фиг.1, 5) на таком расстоянии от сооружения, чтобы призма обрушения грунта откосов коллекторов 9 с наиболее опасной поверхностью 10 скольжения находилась за пределами тела сооружения. Коллекторы 9 имеют выходы в каньон: в ВБ - в водохранилище 11, в НБ - в водоток 12. Посредством коллекторов 9 открытые каналы 8 сообщены с дном каньона. При этом стоки берегового дренажа 5 ВБ и НБ, а также дренажа 7 сооружения 1 по каналам 8 и коллекторам 9 направляют в каньон.In the WB and the NB along the longitudinal axis of the structure, collectors 9 (Figs. 1, 5) are laid at such a distance from the structure that the prism of collapse of the slopes of the collectors 9 with the most dangerous sliding surface 10 is outside the body of the structure. Collectors 9 have exits to the canyon: in the WB - in the reservoir 11, in the NB - in the watercourse 12. Through the collectors 9, open channels 8 communicate with the bottom of the canyon. At the same time, coastal drainage runoffs 5 of the WB and NL, as well as drainage 7 of structure 1 through channels 8 and collectors 9, are sent to the canyon.

Таким образом, предлагаемый способ строительства водонапорного сооружения позволяет получить устойчивые береговые откосы в глубоких каньонах, включающих водопроницаемые слои грунта, предотвратить разрушение береговых откосов ВБ при быстрой сработке уровня воды водохранилища и заболачивание нижнего бьефа, а также значительно повысить надежность сооружения, устранив возможность разрушения его основания и низового откоса при размыве и суффозии грунта.Thus, the proposed method for constructing a water-pressure structure makes it possible to obtain stable coastal slopes in deep canyons, including permeable soil layers, to prevent the destruction of coastal slopes of the WB during rapid depletion of the reservoir water level and waterlogging of the lower pool, and to significantly increase the reliability of the structure, eliminating the possibility of destruction of its foundation and downstream slope during erosion and suffusion of the soil.

Claims

A method of constructing a water-pressure structure mainly in canyons with shores from permeable and water-resistant soil layers, including forming the body of the structure adjoining the shores by means of their planning along inclined planes, flattening the banks adjacent to the structure, arranging the seepage barriers of the structure, draining the structure and the coastal slopes of the downstream, characterized in that the drainage of the coastal slopes is also being constructed in the upper pool; open channels in the water-resistant soil layers of the upper and lower pools, open channels are laid on the surface of the terraces at the bottom of the slope, and collectors are laid along the longitudinal axis of the structure in the upper and lower pools, with open channels in the upper pool and coastal drainage, and in the lower shore drainage and drainage of the structure and connect with collectors that have access to the canyon and are laid at such a distance from the structure that the prism of collapse of the soil of the slopes of the collectors with the most dangerous sliding surface is beyond affairs of the body of the structure.