RU2579482C1 - Комбинированный противофильтрационный экран - Google Patents

Комбинированный противофильтрационный экран Download PDF

Info

Publication number
RU2579482C1
RU2579482C1 RU2014142662/13A RU2014142662A RU2579482C1 RU 2579482 C1 RU2579482 C1 RU 2579482C1 RU 2014142662/13 A RU2014142662/13 A RU 2014142662/13A RU 2014142662 A RU2014142662 A RU 2014142662A RU 2579482 C1 RU2579482 C1 RU 2579482C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thickness
geomembrane
screen
combined
impervious
Prior art date
Application number
RU2014142662/13A
Other languages
English (en)
Inventor
Олег Андреевич Баев
Original Assignee
Олег Андреевич Баев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Андреевич Баев filed Critical Олег Андреевич Баев
Priority to RU2014142662/13A priority Critical patent/RU2579482C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2579482C1 publication Critical patent/RU2579482C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/16Sealings or joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00Dumping solid waste
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B5/00Artificial water canals, e.g. irrigation canals
    • E02B5/02Making or lining canals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области гидротехнического, природоохранного и гражданского строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных устройств (из геосинтетических материалов) в основаниях, предпочтительно, на оросительных каналах, водоемах и накопителях отходов. Комбинированный противофильтрационный экран включает полимерное полотно (полимерную высокопрочную геомембрану, изготовленную из высокого первичного сырья, состоящую из полиэтилена низкого давления высокой плотности, с содержанием сажи не более 1,0-1,5%, толщиной 0,4 мм, с поверхностной плотностью >0,96 г/см3), подстилающий и защитный слой. Полимерная геомембрана 1 уложена на песчаное подготовленное основание 9 толщиной 0,2-0,3 м, и выполнен дренажный слой из глауконитового песка 10 толщиной 0,3-0,4 м, с покрытием из тканого геотекстиля 2 высокой плотности, 1000-1200 г/м2. Поверх тканого геотекстиля 2 устроено защитное покрытие 7: на накопителях отходов - из каменной наброски или щебня, толщиной 0,3-0,4 м; на оросительных каналах - из бетона, толщиной 0,1-0,15 м; на водоемах - из грунта, толщиной 0,5 м. Обеспечивается повышенная долговечность и водонепроницаемость противофильтрационного экрана. Применение комбинированного противофильтрационного экрана на оросительных каналах и водоемах позволяет экономить водные ресурсы на 20-30% за счет исключения фильтрации, а также создавать более благоприятную экологическую обстановку на накопителях отходов. Прогнозный срок службы комбинированных противофильтрационных экранов с применением геосинтетических материалов составляет более 100 лет. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области гидротехнического, природоохранного и гражданского строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных устройств (из геосинтетических материалов) в основаниях, предпочтительно, на оросительных каналах, водоемах и накопителях отходов.
Известен комбинированный противофильтрационный экран (патент RU №2016162, опубл. от 15.07.1994), включающий полимерное полотно, подстилающий и защитный слой из грунта.
Недостатком данного технического решения является то, что подстилающий слой экрана выполнен из полиэтиленовой пленки, характеризующейся большой повреждаемостью при ее укладке, а также при эксплуатации сооружения, и повреждаемости от других (природных) факторов: корней растений, грызунов, кротов.
Известен противофильтрационный грунтовый глиняный экран (патент на полезную модель №78226, опубл. 20.11.2008), включающий слой глины, выполненный с приповерхностной зоной, упроченной щебнем или гравием, а также защитный слой грунта, выполненный из супесчаного (или несвязного) грунта.
Недостатком данного технического решения является высокая водопроницаемость при образовании трещин в глине, а также большие объемы земляных работ при создании такого экрана. Кроме того, вышеприведенный аналог характеризуется рядом существенных недостатков:
- большая трудоемкость при создании экрана, за счет большого объема земляных работ;
- низкие показатели технической эффективности и эксплуатационной надежности (небольшой срок службы, высокий коэффициент фильтрации и другие).
Известен способ и устройство создания противофильтрационного покрытия оросительных каналов (патент RU №2408761, МПК Е02В 3/16, Е02В 5/02, опубл. 10.01.2011), в котором по периметру канала укладывают двухслойное покрытие, в полость между слоями которого через горловину закачивают бетон.
Недостатком данного способа является то, что бетон трудно закачивать через горловины, и при закачивании само покрытие будет сползать и смещаться по откосу. Также возможны порывы в покрытии, неполное или неравномерное заполнение полости бетоном по длине.
Известен способ создания противофильтрационного экрана с геомембраной из полимерного материала (патент RU, №2374386, МПК Е02В 3/16, опубл. от 27.11.2009), включающий подготовку грунтового основания, укладку на него водонепроницаемой геомембраны, состоящей из герметично соединенных между собой полотнищ полимерного материала, устройство компенсаторов деформаций геомембраны со стыковым соединением полотнищ в местах устройства компенсаторов и перекрытием стыков снизу и сверху полосами материала, отличающегося от материала геомембраны, устройство защитного слоя экрана из грунта или иных материалов.
Недостатком данного способа является низкая эксплуатационная надежность вследствие размыва и сползания защитного слоя противофильтрационного экрана из грунтовых материалов, а также большая вероятность повреждения полимерной геомембраны как при ее укладке, так и при эксплуатации сооружения. Кроме того, данное покрытие характеризуется низкими противофильтрационными свойствами и его невозможно применять на накопителях и водоемах.
Наиболее близким техническим решением является комбинированный противофильтрационный экран, включающий полимерное полотно, подстилающий и защитный стой из грунта, причем экран выполнен из полимерной высокопрочной геомембраны, изготовленной из высокого первичного сырья, состоящей из полиэтилена низкого давления высокой плотности, при этом отмечено, что толщина и поверхностная плотность геомембраны определяются расчетным путем в зависимости от конкретных условий ее использования, и приведены формулы расчета толщины геомембраны (см. «Рекомендации по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из геомембраны для гидротехнических сооружений в условиях Республики Казахстан». ТОО «Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства», ТОО «КазГеоСинтетика», Р РК ХХХ-ХХ-2011, Астана, 2011. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://k-g-s.kz/upload/userfiles/file/recmembrana.pdf, что обеспечивает разработку комбинированного противофильтрационного экрана, характеризующегося повышенной долговечностью и водонепроницаемостью.
Недостатком данного технического решения является использование в качестве защитных слоев шлама и золы ТЭЦ, что является не применимым для оросительных каналов и водоемов. При использовании таких защитных слоев они будут не только размываться потоками воды, но и загрязнять окружающую среду. Кроме того, в представленном техническом решении выполнен и показан защитный слой из воды, который в свою очередь не является защитным слоем.
Техническим результатом, на который направлено данное изобретение, является разработка комбинированного противофильтрационного экрана, характеризующегося повышенной долговечностью и водонепроницаемостью.
Технический результат достигается за счет устройства комбинированного противофильтрационного экрана, включающего полимерное полотно (полимерную высокопрочную геомембрану, изготовленную из высокого первичного сырья, состоящую из полиэтилена низкого давления высокой плотности, с содержанием сажи не более 1,0-1,5%, толщиной 0,4 мм, с поверхностной плотностью >0,96 г/см3), при этом полимерная геомембрана уложена на песчаное подготовленное основание толщиной 0,2-0,3 м, и выполнен дренажный слой из глауконитового песка толщиной 0,3-0,4 м, с покрытием из тканого геотекстиля высокой плотности, 1000-1200 г/м2. Поверх тканого геотекстиля устроено защитное покрытие выполнено на накопителях отходов - из каменной наброски или щебня, толщиной 0,3-0,4 м; на оросительных каналах - из бетона, толщиной 0,1-0,15 м, на водоемах - из грунта, толщиной 0,5 м.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - комбинированная противофильтрационная и дренажная конструкция с геомембраной и глауконитовым песком;
Фиг. 2 - комбинированная противофильтрационная конструкция с геомембраной;
Фиг. 3 - комбинированная противофильтрационная и противопросадочная конструкция с геомембраной и армирующим слоем из геосетки/георешетки;
Фиг. 4 - комбинированная противофильтрационная конструкция с геомембраной и бентонитом.
Цифрами на чертежах обозначено:
1 - полимерная геомембрана;
2 - тканый геотекстиль;
3 - нетканый геотекстиль;
4 - грунтовое естественное основание;
5 - полимерный закрепитель поверхности;
6 - полимерная плоская геосетка/георешетка
7 - защитное покрытие;
8 - Na-бентонит;
9 - песчаное основание;
10 - глауконитовый песок.
Комбинированный противофильтрационный экран выполнен следующим образом (фиг. 1).
Комбинированная противофильтрационная и дренажная конструкция с геомембраной и слоем глауконитового песка (фиг. 1) представляет собой экран, состоящий из полимерной высокопрочной геомембраны 1, изготовленной из высокого первичного сырья (состоящей из полиэтилена низкого давления высокой плотности, с содержанием сажи не более 1,0-1,5%, толщиной 0,4 мм, с поверхностной плотностью >0,96 г/см3), уложенной на подготовленное песчаное основание 9 (толщиной 0,2-0,3 м), и выполнен дренажный слой из глауконитового песка 10 (толщиной 0,3-0,4 м), предназначенного для отвода загрязненного фильтрата из накопителей, с покрытием из тканого геотекстиля 2 (высокой плотности, 1000-1200 г/м2). Поверх тканого геотекстиля 2 устроено защитное покрытие 7, на накопителях отходов - из каменной наброски или щебня, толщиной 0,3-0,4 м; на оросительных каналах - из бетона, толщиной 0,1-0,15 м, на водоемах - из грунта, толщиной 0,5 м.
Наличие в данной конструкции дренажного слоя из геотекстиля высокой плотности и глауконитового песка позволяет снижать градиенты напора, а также очищать и отводить загрязненный фильтрат с накопителей отходов. Подготовленное песчаное основание служит для предотвращения повреждаемости полимерной геомембраны остроугольными и крупными частицами естественного грунтового основания.
В качестве вариантов на оросительных каналах, водоемах и накопителях отходов могут быть использованы и другие конструкции комбинированных противофильтрационных экранов (фиг. 2-4).
Фиг. 2 - комбинированная противофильтрационная конструкция с геомембраной представляет собой экран, состоящий из полимерной высокопрочной геомембраны 1, изготовленной из высокого первичного сырья (состоящей из полиэтилена низкого давления высокой плотности, с содержанием сажи не более 1,0-1,5%, толщиной 0,4 мм, с поверхностной плотностью >0,96 г/см3). При этом для исключения повреждения противофильтрационного элемента (полимерной геомембраны) к геомембране 1 с двух сторон водонепроницаемым клеем (например, водостойким клеем «ULTRA-FIX»), через 1,0-1,5 м приклеены полотнища защитного слоя из тканого 2 и нетканого геотекстиля 3. Полотнища уложены на грунтовое естественное основание 4. Для исключения гидратации-дегидратации и возможного последующего отклеивания верхнего тканого полотнища геотекстиля 2, а также для повышения пропускной способности на оросительных каналах, на тканый геотекстиль 2 наносится полимерный закрепитель поверхности 5 (например, жидкая полимерная эмульсия «М 100+50»).
Данная конструкция обеспечивает высокий противофильтрационный эффект и значительный срок службы за счет применения высокопрочной полимерной геомембраны, выполненной с защитным двухсторонним покрытием из геотекстиля. Обработка полимерным закрепителем тканого геотекстиля позволяет увеличить прочностные характеристики и повысить пропускную способность при применении данной конструкции на оросительных каналах.
Фиг. 3 - комбинированная противофильтрационная и противопросадочная конструкция с геомембраной и армирующим слоем из геосетки/георешетки представляет собой экран, состоящий из полимерной высокопрочной геомембраны 1, к которой для исключения повреждения поверх приклеен тканый геотекстиль 2. При этом, для исключения просадок грунтового основания, противофильтрационное полотнище уложено на армирующий слой из полимерной плоской геосетки/георешетки 6. Кроме того, в данном варианте дополнительно выполнено защитное покрытие 7 (на накопителях отходов, для предупреждения повреждения противофильтрационного полотнища (геомембраны) - защитное покрытие из каменной наброски или щебня, толщиной 0,3-0,4 м; на оросительных каналах для повышения пропускной способности и предотвращения размыва - из бетона, толщиной 0,1-0,15 м; для водоемов - из грунта, толщиной 0,5 м).
Данная конструкция отличается большой деформационной способностью выдерживает просадки основания до 0,5 м, а также обеспечивают высокие противофильтрационные свойства.
Фиг. 4 - комбинированная противофильтрационная конструкция с геомембраной и бентонитом представляет собой экран, состоящий из полимерной высокопрочной геомембраны 1, которая уложена на слой Na-бентонита 8 (толщиной 0,02 м). В свою очередь Na-бентонита 8 нанесен на нетканый геотекстиль 3 для исключения вымыва его в нижележащие горизонты грунтового естественного основания 4. Поверх полимерной геомембраны 1 устроено защитное покрытие 7.
Данная конструкция обеспечивает полную водонепроницаемость за счет применения полимерной высокопрочной геомембраны и Na-бентонита. При повреждении полимерной геомембраны и фильтрации воды (жидкого фильтрата) через повреждения происходит взаимодействие воды с Na-бентонитом. В результате этого происходит гидратация бентонита и образование водонепроницаемого экрана в целом.
Применение комбинированных конструкций противофильтрационных экранов на оросительных каналах и водоемах позволяет экономить водные ресурсы на 20-30%, за счет исключения фильтрации, а также создавать более благоприятную экологическую обстановку на накопителях отходов.
Прогнозный срок службы комбинированных противофильтрационных экранов (с применением геосинтетических материалов) составляет более 100 лет.

Claims (2)

1. Комбинированный противофильтрационный экран, включающий полимерное полотно, подстилающий и защитный слой, отличающийся тем, что экран выполнен из полимерной высокопрочной геомембраны, изготовленной из высокого первичного сырья, состоящей из полиэтилена низкого давления высокой плотности, с содержанием сажи не более 1,0-1,5%, толщиной 0,4 мм, с поверхностной плотностью >0,96 г/см3, при этом полимерная геомембрана уложена на песчаное подготовленное основание толщиной 0,2-0,3 м и выполнен дренажный слой из глауконитового песка толщиной 0,3-0,4 м, с покрытием из тканого геотекстиля высокой плотности, 1000-1200 г/м2.
2. Противофильтрационный экран по п.1, отличающийся тем, что поверх тканого геотекстиля устроено защитное покрытие: на накопителях отходов - из каменной наброски или щебня, толщиной 0,3-0,4 м; на оросительных каналах - из бетона, толщиной 0,1-0,15 м; на водоемах - из грунта, толщиной 0,5 м.
RU2014142662/13A 2014-10-22 2014-10-22 Комбинированный противофильтрационный экран RU2579482C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014142662/13A RU2579482C1 (ru) 2014-10-22 2014-10-22 Комбинированный противофильтрационный экран

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014142662/13A RU2579482C1 (ru) 2014-10-22 2014-10-22 Комбинированный противофильтрационный экран

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2579482C1 true RU2579482C1 (ru) 2016-04-10

Family

ID=55793524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014142662/13A RU2579482C1 (ru) 2014-10-22 2014-10-22 Комбинированный противофильтрационный экран

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2579482C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662187C1 (ru) * 2017-05-23 2018-07-24 Олег Андреевич Баев Способ и устройство создания комбинированного противофильтрационного покрытия
CN110158541A (zh) * 2019-06-03 2019-08-23 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 双层土工膜防渗排水结构、施工方法及库盆防渗排水结构
RU2718805C1 (ru) * 2019-06-05 2020-04-14 Олег Андреевич Баев Многослойное противофильтрационное покрытие с дренирующим элементом

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201033869Y (zh) * 2007-05-24 2008-03-12 谈士军 机织无纺复合土工膜
CN201512779U (zh) * 2009-10-22 2010-06-23 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种用于赤泥堆场的防渗结构
RU2460844C2 (ru) * 2010-08-02 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" Способ создания противофильтрационного покрытия

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201033869Y (zh) * 2007-05-24 2008-03-12 谈士军 机织无纺复合土工膜
CN201512779U (zh) * 2009-10-22 2010-06-23 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种用于赤泥堆场的防渗结构
RU2460844C2 (ru) * 2010-08-02 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" Способ создания противофильтрационного покрытия

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рекомендации по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из геомембраны для гидротехнических сооружений в условиях Республики Казахстан. ТОО "Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства", ТОО "КазГеоСинтетика", Р РК ХХХ-ХХ-2011, Астана, 2011, найдено из Интернет http://k-g-s.kz/upload/userfiles/file/recmembrana.pdf, найдено [2015-11-27], с. 5 пп. 1.1.-1.4., с. 11 пп. 4.4.-4.6., рис. 4.4.(а), с. 12, с. 14 пп. 5.1.-5.3., с. 16 п. 6.8.-6.10., с.18-20 пп. 7.5.-7.9. Метод испытаний Исследовательского института геосинтетики GM13*. Стандартная спецификация по "Методам испытаний, свойствам и периодичности испытаний для гладких и текстурированных геомембран на основе полиэтилена высокой плотности (HDPE). Институт геосинтетики. Редакция 10: 11 апреля 2011г., найдено из Интернет http://gidrokor.com/assets/docs/GRI%20GM%2013%20(HDPE).pdf найдено [2015-11-27], пп. 1.1.-1.4, п. 3, п. 4.1., п. 5.1., п. 5.2, табл. 1(а), 1(b). *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662187C1 (ru) * 2017-05-23 2018-07-24 Олег Андреевич Баев Способ и устройство создания комбинированного противофильтрационного покрытия
CN110158541A (zh) * 2019-06-03 2019-08-23 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 双层土工膜防渗排水结构、施工方法及库盆防渗排水结构
RU2718805C1 (ru) * 2019-06-05 2020-04-14 Олег Андреевич Баев Многослойное противофильтрационное покрытие с дренирующим элементом

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ingold Geotextiles and geomembranes handbook
RU122393U1 (ru) Дренажный геокомпозитный материал (дренажный мат)
RU2579482C1 (ru) Комбинированный противофильтрационный экран
CN108755589A (zh) 一种人工湖防渗结构及其施工方法
Blond et al. Applications of geosynthetics to irrigation, drainage and agriculture
CN205475357U (zh) 一种用于渗流量大的生活垃圾填埋场的双层hdpe膜复合衬里防渗结构
Chrristensen et al. Principles of landfill barrier systems
CN205444256U (zh) 一种盐湖矿物盐结晶池屏障系统
RU2460844C2 (ru) Способ создания противофильтрационного покрытия
Heibaum et al. Hydraulic applications of geosynthetics
JP5547528B2 (ja) 堤体の補強構造
CA2959976A1 (en) Waste disposal closure system
CN103276717A (zh) 复合土工合成材料加筋垫层处理软土地基的方法
CN210177447U (zh) 一种中水回用生态环保暂存池过滤系统
Lawrence High performance textiles for geotechnical engineering: geotextiles and related materials
CN211646491U (zh) 一种用于修复矿山生态环境的基地防渗构造
CN214246818U (zh) 一种刚性填埋防渗池
RU2718805C1 (ru) Многослойное противофильтрационное покрытие с дренирующим элементом
Xie et al. Experimental study of sediment trapping by geotextile mattress installed with sloping curtain
Watts et al. Disposal of coal mine slurry waste using geotextile containers at the North River Mine, Chevron Mining Inc.
CN109736358A (zh) 一种防渗调节池的施工方法
RU141832U1 (ru) Противопаводковая грунтовая дамба
RU152405U1 (ru) Противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала
RU2654102C1 (ru) Способ рекультивации откосов солеотвала
RU2662187C1 (ru) Способ и устройство создания комбинированного противофильтрационного покрытия