RU2501904C1 - Способ повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании - Google Patents
Способ повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501904C1 RU2501904C1 RU2012131622/13A RU2012131622A RU2501904C1 RU 2501904 C1 RU2501904 C1 RU 2501904C1 RU 2012131622/13 A RU2012131622/13 A RU 2012131622/13A RU 2012131622 A RU2012131622 A RU 2012131622A RU 2501904 C1 RU2501904 C1 RU 2501904C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dam
- concrete
- concrete dam
- base
- wells
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к технологическим операциям по повышению устойчивости бетонной плотины на скальном основании путем пассивной ненапряженной ее анкеровки в основании в пределах участка цементационной завесы. Способ включает крепление плотины со стороны напорной грани к скальному основанию анкерными стержнями, сформированными в виде пучков, нижние части которых закрепляют цементным или другим твердеющим раствором в скважинах. Анкерные стержни, например стальные арматурные прутки диаметром 15-20 мм, помещают нижними частями в заполненные еще незатвердевшим цементным раствором скважины, пробуренные для устройства противофильтрационной завесы в скальном основании на глубину, при которой обеспечивается прочная анкеровка этих стержней и одновременно пассивное вовлечение скрепленного цементацией объема скального основания в статическую работу системы плотина-основание. После этого бетонируют цокольную часть бетонной плотины, в которой также после твердения бетона самопроизвольно жестко закрепляются верхние части анкерных стержней, обеспечивая при этом пассивную анкеровку бетонной плотины к скальному основанию. Повышается устойчивость бетонной плотины на скальном основании. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к технологическим операциям по повышению устойчивости бетонной плотины на скальном основании.
В большинстве случаев устойчивость бетонной плотины на сдвиг или опрокидывание обеспечивается при условии, если суммарное действие двух внешних сил: гидростатического давления на верховую ее грань со стороны водохранилища и противодавления на подошву фильтрационного потока в основании, оказывается меньше суммарного противодействия гравитационного прижатия плотины к основанию, сил трения и сцепления в плоскости контакта бетон-скала и в ряде случаев частичного ее опирания на береговые массивы.
Известен способ повышения устойчивости бетонной плотины осуществляемый путем устройства в ее скальном основании противофильтрационной завесы, выполненной вдоль створа со стороны водохранилища в виде цепочки буровых скважин, через которые инъектируют водоцементный раствор в трещины скального массива для снижения его водопроницаемости и уменьшения противодавления на подошву бетонной плотины (Тетельмин. В.В. Плотина Саяно-Шушенской ГЭС: Состояние, процессы, прогнозы. М.: Книжный дом «Либроком», 2011 г., С.224-229).
Недостатком такого способа является то, что при изменении напряженно-деформированного состояния системы «плотина - основание» в период наполнения водохранилища или охлаждения низовой грани бетонной плотины зимой, происходит раскрытие контактного шва и разуплотнение скального грунта со стороны напорной грани. При этом субгоризонтальными трещинами «подсекаются» противофильтрационная завеса и находящиеся за ней дренажные скважины, увеличивается противодавление и расходы фильтрующейся по трещинам воды, вытекающей в полном объеме в технологическую галерею, в связи с чем нарушаются условия безопасной эксплуатации бетонной плотины.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ повышения устойчивости бетонной плотины осуществляемый с помощью дополнительного ее прижатия к скальному основанию путем натяжения домкратами расположенных со стороны напорной грани анкерных тяжей, представляющих собой пакеты (пучки) из нескольких стальных стержней или тросов, нижние концы которых закреплены в заполняемых цементным раствором или бетоном скважинах, специально для этого пробуренных в скальном основании (А.Н. Марчук, Напряженная анкеровка бетонных плотин. - М., Энергия, 1976, С.84-89). Наличие анкерных тяжей существенным образом повышает устойчивость бетонной плотины на опрокидывание и сдвиг, подавляя трещинообразование в зоне верхового примыкания плотины к основанию.
Недостатками прототипа являются: конструктивно-технологическая сложность способа и многообразность по составу выполняемых операций, в числе которых устройство вертикальных или слабонаклонных полостей (шахт), расположенных в теле бетонной плотины и заглубленных до поверхности основания, в связи с чем возникают неблагоприятные для плотины условия избыточного высокоградиентного дренирования верховой ее зоны.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, состоит в повышении устойчивости бетонной плотины на скальном основании путем пассивной ненапряженной ее анкеровки в основании в пределах участка цементационной завесы.
Для достижения указанного технического результата в способе повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании путем ее крепления к нему со стороны напорной грани анкерными стержнями, сформированными в виде пучков, нижние части которых закрепляют цементным или другим твердеющим раствором в скважинах, анкерные стержни, например, стальные арматурные прутки диаметром 15-20 мм, помещают нижними частями в заполненные еще незатвердевшим цементным раствором в скважины, пробуренные для устройства противофильтрационной завесы в скальном основании, на глубину при которой обеспечивается прочная анкеровка этих стержней и одновременно пассивное вовлечение скрепленного цементацией объема скального основания в статическую работу системы плотина-основание, после этого бетонируют цокольную часть плотины в которой также, после твердения бетона, самопроизвольно жестко закрепляются верхние части анкерных стержней и, тем самым, обеспечивается пассивная анкеровка бетонной плотины к ее скальному основанию.
Кроме того, заявленное решение имеет факультативный признак, характеризующий его частный случай, а именно:
- пассивную ненапряженную анкеровку бетонной плотины выполняют пучками анкерных стержней, погружаемых в скважины, которые пробуривают с отметки пола нижней технологической потерны расположенной в теле бетонной плотины, соблюдая при этом условие, чтобы диаметр устьевого участка скважины в пять - шесть раз превосходил диаметр анкерных стержней в пучковой их комплектации, затем производят инъектирование через эти скважины цементного раствора в основание, обеспечивая при этом дополнительное уплотнение контактного шва бетон-скальное основание.
Отличительными признаками предложенного способа являются: помещение анкерных стержней, например, стальных и диаметром 15-20 мм, в заполненные незатвердевщим цементным раствором инъекционные скважины на глубину, которую предварительно определяют из расчета обеспечения прочности пассивной анкеровки этих стержней в массиве скального основания, и бетонирование цокольной части бетонной плотины, в которой после твердения бетона самопроизвольно жестко закрепляются концевые верхние участки анкерных стержней.
Благодаря наличию этих признаков, путем пассивной ненапряженной анкеровки бетонной плотины в скальном основании в пределах участка цементационной завесы, обеспечивается ее устойчивость.
Предлагаемый способ поясняется чертежами.
На фиг.1 показан поперечный разрез бетонной плотины с участком скального основания.
На фиг.2 - конструктивное обустройство узла анкеровки пучка анкерных стержней в скальном массиве основания из технологической потерны.
На чертежах показаны: поперечное сечение левобережного участка бетонной плотины 1 с выделением цокольной части 2, сочлененной с массивом скального основания 3, в котором расположены скважины наклонного дренажа 4 и цементационная завеса 5, в скважинах 6 находятся пучки анкерных стержней 7, технологическая потерна 8.
Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности.
На предварительно очищенном скальном основании 3 пробуривают скважины 6, из которых цементный раствор в процессе его инъекции проникает в трещины скального массива и в которые, сразу после окончания инъекции, т.е. до схватывания и твердения раствора, помещают нижними частями пучки анкерных стержней 7, диаметром 15-20 мм. Далее, после бетонирования цокольной части 2 бетонной плотины 1, в ней после твердения бетона самопроизвольно жестко закрепляются концевые верхние участки пучков анкерных стержней 7, которые в последующем обеспечат пассивную анкеровку бетонной плотины 1 к скальному основанию 2.
Аналогично производят работы и в технологической потерне 8 с отметки пола которой пробуривают скважины 6, далее выполняют через них инъекцию цементного раствора в основание 3, а затем пучки анкерных стержней 7 погружают в целиком заполненные цементным раствором скважины 6, после твердения которого также жестко закрепляются концевые верхние участки пучков анкерных стержней 7 в цокольной части бетонной плотины 1.
При этом скважины наклонного дренажа 4, выполненные в скальном массиве 3, участвуют в совместном обеспечении устойчивости бетонной плотины 1 путем снижения противодавления на ее подошву.
Реакция удержания бетонной плотины 1 анкерными стержнями 7 превращается в активную силу сразу после малейшего ее наклона в сторону нижнего бьефа, то есть, в самом начале образования на этом участке трещины или «отжатия» скального основания 3 от подошвы бетонной плотины 1 под действием гидростатической нагрузки от водохранилища.
Таким образом, длина анкерных стержней 7 должна соответствовать условиям обеспечения надежного их закрепления как в скальном основании 3, так и в теле бетонной плотины 1, в связи с чем диаметр устьевого участка инъекционной скважины, в котором размещен пучок этих стержней 7, должен быть в пять - шесть раз больше их диаметра.
Claims (2)
1. Способ повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании путем ее крепления к нему со стороны напорной грани анкерными стержнями, сформированными в виде пучков, нижние части которых закрепляют цементным или другим твердеющим раствором в скважинах, отличающийся тем, что анкерные стержни, например стальные арматурные прутки диаметром 15-20 мм, помещают нижними частями в заполненные еще незатвердевшим цементным раствором скважины, пробуренные для устройства противофильтрационной завесы в скальном основании, на глубину, при которой обеспечивается прочная анкеровка этих стержней и одновременно пассивное вовлечение скрепленного цементацией объема скального основания в статическую работу системы плотина - основание, после этого бетонируют цокольную часть бетонной плотины, в которой также, после твердения бетона, самопроизвольно жестко закрепляются верхние части анкерных стержней и тем самым обеспечивается пассивная анкеровка бетонной плотины к ее скальному основанию.
2. Способ повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании по п.1, отличающийся тем, что пассивную ненапряженную анкеровку бетонной плотины выполняют пучками анкерных стержней, погружаемых в скважины, которые пробуривают с отметки пола нижней технологической потерны, расположенной в теле бетонной плотины, соблюдая при этом условие, чтобы диаметр устьевого участка скважины в пять-шесть раз превосходил диаметр анкерных стержней в пучковой их комплектации, затем производят инъектирование через эти скважины цементного раствора в основание, обеспечивая при этом дополнительное уплотнение контактного шва бетон - скальное основание.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012131622/13A RU2501904C1 (ru) | 2012-07-23 | 2012-07-23 | Способ повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012131622/13A RU2501904C1 (ru) | 2012-07-23 | 2012-07-23 | Способ повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2501904C1 true RU2501904C1 (ru) | 2013-12-20 |
Family
ID=49785192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012131622/13A RU2501904C1 (ru) | 2012-07-23 | 2012-07-23 | Способ повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2501904C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105672192A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-06-15 | 安徽理工大学 | 极端荷载条件下坝体瞬间失稳溃决的模拟装置及运行方法 |
CN110532694A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-03 | 四川大学 | 一种基于地质力学模型综合法试验的拱坝安全评价方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU935561A1 (ru) * | 1981-01-04 | 1982-06-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им.Б.Е.Веденеева | Станционна плотина гидроэлектростанции |
SU953072A1 (ru) * | 1981-04-10 | 1982-08-23 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им.Б.Е.Веденеева | Бетонна плотина на скальном основании |
SU1068572A1 (ru) * | 1982-07-08 | 1984-01-23 | Всесоюзный Ордена Ленина Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Способ сопр жени бетонной плотины со скальным основанием |
SU1127941A1 (ru) * | 1982-10-06 | 1984-12-07 | Natorkhin Boris A | Бетонна плотина |
RU2211280C2 (ru) * | 2000-12-18 | 2003-08-27 | Открытое акционерное общество Красноярский проектно-изыскательский институт "Гидропроект" | Водосбросное сооружение на скальном основании |
CN201627180U (zh) * | 2010-03-05 | 2010-11-10 | 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 | 重力坝坝基大断层加固结构 |
-
2012
- 2012-07-23 RU RU2012131622/13A patent/RU2501904C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU935561A1 (ru) * | 1981-01-04 | 1982-06-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им.Б.Е.Веденеева | Станционна плотина гидроэлектростанции |
SU953072A1 (ru) * | 1981-04-10 | 1982-08-23 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им.Б.Е.Веденеева | Бетонна плотина на скальном основании |
SU1068572A1 (ru) * | 1982-07-08 | 1984-01-23 | Всесоюзный Ордена Ленина Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Способ сопр жени бетонной плотины со скальным основанием |
SU1127941A1 (ru) * | 1982-10-06 | 1984-12-07 | Natorkhin Boris A | Бетонна плотина |
RU2211280C2 (ru) * | 2000-12-18 | 2003-08-27 | Открытое акционерное общество Красноярский проектно-изыскательский институт "Гидропроект" | Водосбросное сооружение на скальном основании |
CN201627180U (zh) * | 2010-03-05 | 2010-11-10 | 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 | 重力坝坝基大断层加固结构 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МАРЧУК А.Н. Напряженная анкеровка бетонных плотин. - М.: Энергия, 1976, с.84-89. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105672192A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-06-15 | 安徽理工大学 | 极端荷载条件下坝体瞬间失稳溃决的模拟装置及运行方法 |
CN105672192B (zh) * | 2016-03-23 | 2017-05-31 | 安徽理工大学 | 极端荷载条件下坝体瞬间失稳溃决的模拟装置及运行方法 |
CN110532694A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-03 | 四川大学 | 一种基于地质力学模型综合法试验的拱坝安全评价方法 |
CN110532694B (zh) * | 2019-08-29 | 2023-02-28 | 四川大学 | 一种基于地质力学模型综合法试验的拱坝安全评价方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102146673A (zh) | 注液防腐锚杆或锚索的锚固结构及其施工方法 | |
CN109555137A (zh) | 一种高陡边坡联合支挡结构及其施工方法 | |
CN103711507B (zh) | 一种多钢绞线组合支护装置控制大松动圈巷道变形的方法 | |
CN105604340B (zh) | 一种能提高抗震能力和安全寿命的旧房屋加楼层改造方法 | |
CN104018490B (zh) | 一种z字型矩形截面抗滑桩及其施工方法 | |
KR101123668B1 (ko) | 연약지반의 상부 구조물 구축을 위한 기초지반 안정화 공법 | |
CN104196014A (zh) | 一种植入圆钢的组合式嵌岩锚索抗滑桩及其施工方法 | |
CN109930609A (zh) | 一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构及其施工方法 | |
CN102002957A (zh) | 边坡支护结构 | |
EA031926B1 (ru) | Способ формирования опоры и усиления проходящих рядом параллельных туннелей арматурными стержнями | |
CN102304927B (zh) | 适用于岩石地基上的预应力锚索扶壁式挡墙 | |
CN207130739U (zh) | 多排锚索加多排抗滑桩治理大型滑坡的抗滑结构 | |
CN108005097A (zh) | 高陡边坡坡顶建构/筑物锚筏基础构造及施工方法 | |
RU2501904C1 (ru) | Способ повышения устойчивости бетонной плотины на скальном основании | |
CN111894625B (zh) | 一种大断面软弱围岩高预应力锚杆支护方法和装置 | |
CN109505641A (zh) | 一种软岩巷道底板锚注加固方法 | |
CN211973480U (zh) | 灌浆锚杆 | |
CN103321663A (zh) | 巷道底板下锚上注式预应力锚索加固装置和施工方法 | |
CN105201525B (zh) | 一种可修复的防治底鼓方法 | |
CN113982033B (zh) | 无损墙后构筑物带水修复有倾斜趋势的水工挡土墙的方法 | |
CN207160041U (zh) | 锚杆式人工挖孔桩 | |
CN201406687Y (zh) | 深基坑支护结构 | |
CN203189049U (zh) | 一种矿山巷道底板下锚上注式预应力锚索加固装置 | |
CN104018496B (zh) | 一种桩身设置水平加腋梁的圆形截面抗滑桩及其施工方法 | |
KR102111153B1 (ko) | Pc강연선을 이용한 옹벽패널 구조물 |