RU2611805C1 - Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью - Google Patents
Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611805C1 RU2611805C1 RU2015150327A RU2015150327A RU2611805C1 RU 2611805 C1 RU2611805 C1 RU 2611805C1 RU 2015150327 A RU2015150327 A RU 2015150327A RU 2015150327 A RU2015150327 A RU 2015150327A RU 2611805 C1 RU2611805 C1 RU 2611805C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diaphragm
- gallery
- concrete
- orifice
- dam
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/02—Fixed barrages
- E02B7/04—Dams across valleys
- E02B7/06—Earth-fill dams; Rock-fill dams
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/16—Sealings or joints
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)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых сооружений на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью. Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включает криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму 2 из вязкопластического материала, выполненную с утолщениями в виде локальных приливов 4 в зонах изменения кривизны диафрагмы 2, бетонную галерею 3 со сводом в верхней части и противофильтрационный элемент 6 в основании 7. Нижняя часть диафрагмы 2 выполнена в виде замкнутой оболочки 5, охватывающей бетонную галерею 3 и сопряженной с противофильтрационным элементом 6 в основании 7. Бетонная галерея 3 в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Рело, причем один из углов треугольника Рело располагается в верхней сводной части галереи. Материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы. Повышается надежность работы грунтовой плотины при повышенных сейсмических и статических нагрузках. 3 ил.
Description
Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых сооружений на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью.
Известна плотина из местных материалов, включающая криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму из вязкопластического материала. Диафрагма выполнена двоякой кривизны, а ее верхнее и нижнее сечение расположены на оси, составляющей с вертикальной осью плотины угол от 0° до 45°. Причем в горизонтальном сечении участки диафрагмы, сопряженные с берегами, расположены перпендикулярно к ним (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №881184, МПК E02B 7/06, E02B 3/16, 1981 г.).
Основными недостатками указанной плотины являются относительно недостаточная надежность работы плотины при повышенных статических и сейсмических нагрузках, а также повышенная материалоемкость при формировании диафрагмы.
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому является грунтовая плотина, включающая тело, выполненную из вязкопластичного материала диафрагму криволинейной формы с выпуклостью, обращенной в сторону верхнего бьефа и бетонную галерею со сводом в верхней части. В зонах изменения кривизны диафрагмы на ней выполнены утолщения в виде локальных приливов. Нижняя часть диафрагмы выполнена в виде замкнутой оболочки, охватывающей бетонную галерею и сопряженной с противофильтрационным элементом в основании плотины (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №1596004, МПК E02B 7/06, E02B 3/16, 1990 г.).
Основными недостатками плотины-прототипа являются относительно ограниченная жесткость и прочность бетонной галереи в условиях повышенных статических и сейсмических нагрузок, кроме этого одинаковые механические свойства вязкопластического материала диафрагмы ограничивают приоритетную текучесть материала диафрагмы в утолщениях при экстремальных нагрузках на грунтовую плотину. В целом эти недостатки отражаются в формировании ограниченной надежности грунтовой плотины при максимальных динамических и статических нагрузках, проявляющихся при сейсмических воздействиях.
Задачей изобретения является повышение надежности работы при сейсмических и статических воздействиях.
Для решения поставленной задачи в грунтовой плотине, возводимой на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включающей криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму из вязкопластического материала, выполненную с утолщениями в виде локальных приливов в зонах изменения кривизны диафрагмы, бетонную галерею со сводом в верхней части и противофильтрационный элемент в основании, при этом нижняя часть диафрагмы выполнена в виде замкнутой оболочки, охватывающей бетонную галерею и сопряженной с противофильтрационным элементом в основании, бетонная галерея в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло располагается в верхней сводной части галереи, а материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы.
Сущность изобретения заключается в том, что бетонная галерея в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло располагается в верхней сводной части галереи, а материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы.
Такой новый признак, как выполнение поперечного сечения бетонной галереи в виде треугольника Релло, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что, как показали модельные исследования, сводчатые линейные пространства в виде фигуры Релло являются одними из наиболее устойчивых, при этом диаметр галереи с поперечным сечением в виде треугольника Релло одинаков во всех направлениях. Второй новый признак предложенного технического решения, заключающийся в расположении одного из углов треугольника Релло в верхней сводной части галереи, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что одна из наиболее жестких зон (угловая зона) треугольника Релло располагается в наиболее напряженной части грунтовой плотины. Третий новый признак, заключающийся в более высокой текучести вязкопластического материала диафрагмы в утолщениях относительно к остальным частям диафрагмы, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в создании механических условий для приоритетных вязкопластических деформаций в утолщениях диафрагмы относительно ее остальных частей при экстремальных сейсмических и статических нагрузках на грунтовую плотину.
Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть положительного эффекта, заключающегося в повышении надежности работы грунтовой плотины при повышенных сейсмических и статических нагрузках. Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".
На фиг. 1 изображена предлагаемая грунтовая плотина, поперечный разрез; на фиг. 2 изображена предлагаемая грунтовая плотина, продольный разрез по оси диафрагмы; на фиг. 3 изображена диафрагма, вид в плане.
Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включает тело 1, выполненную, например, из литого асфальтобетона, диафрагму 2 с утолщениями.
Диафрагма 2 имеет криволинейное очертание и обращена выпуклостью в сторону верхнего бьефа. В теле 1 плотины в нижней части размещена бетонная галерея 3, выполненная в поперечном сечении в виде треугольника Релло. В зонах изменения кривизны диафрагмы 2 утолщения последней выполнены в виде локальных приливов 4. Нижняя часть диафрагмы 2 выполнена в виде замкнутой оболочки 5, охватывающей бетонную галерею 3. Замкнутая оболочка 5 сопряжена с противофильтрационным элементом 6 в основании 7 грунтовой плотины. Поверхность береговых граней, к которым примыкает диафрагма 2, ориентирована в плане под углом α>0 к продольной оси русла, что обеспечивает прижатие диафрагмы к береговым примыканиям 8.
Сооружение работает следующим образом.
В процессе возведения и эксплуатации грунтовой плотины диафрагма 2, бетонная галерея 3 и противофильтрационный элемент 6 испытывают гидростатическое давление, боковое давление грунта, а в случае землетрясения - и динамическое давление, вертикальные и горизонтальные нагрузки. При этом возникают значительные деформации и напряжения, достигающие особенно значительных величин в зонах изменения кривизны диафрагмы, сопряжения диафрагмы с галереей 3, в самой галерее, а также в узле сопряжения галереи 3 с противофильтрационным элементом 6. Однако эти напряжения сразу же перераспределяются (релаксируют) в локальных приливах 4 и в замкнутой оболочке 5. При этом галерея 3, диафрагма 2 и противофильтрационный элемент 6 испытывают равномерное обжатие, деформируясь без потери сплошности вязкопластического материала, например асфальтобетона. В случае возникновения предпосылок для нарушения сплошности диафрагмы (за счет неравномерных деформаций в системе грунтовая плотина - основание) в месте возможного нарушения сплошности возникают растягивающие напряжения, что приводит к снижению давления в этом месте. В то же время, в местах размещения локальных приливов 4 давление повышено. Вязкопластичный материал (например, литой асфальтобетон) в этом случае ведет себя как тяжелая вязкая жидкость и происходит выдавливание асфальтобетона из зон повышенного давления в зоны возможного нарушения сплошности. При этом локальные приливы 4 выполняют роль "депо" для материала диафрагмы. Наличие в локальных приливах 4 вязкопластического материала относительно большой текучести, чем в остальных частях диафрагмы 2, позволяет более надежно достигнуть эффекта приоритетного выдавливания вязкопластического материала из зон повышенного давления в зоны возможного нарушения сплошности. Большую текучесть вязкопластическому материалу диафрагмы 2 в локальных приливах можно придать за счет заранее проверенного в лабораторных условиях рецепта приготовления материала. Например, при приготовлении асфальтобетона для локальных зон приливов 4 в его состав добавляют битума на 8-10% больше, чем для остальных частей диафрагмы 2. Таким образом обеспечивается саморегулирование сплошности всех противофильтрационных элементов грунтовой плотины (самозалечивание).
Как уже отмечалось, бетонная (железобетонная) галерея 3 выполнена в поперечном сечении в виде треугольника Релло.
Треугольник Релло представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса a, центры которого находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а.
Наиболее жесткие участки в реллообразной галерее формируются в угловых зонах. Поэтому наиболее рационально один из углов треугольника Релло в верхней сводной части галереи, где формируется наиболее напряженная зона как при статических, так и при динамических нагрузках. Указанное теоретическое предположение было подтверждено проведенными модельными исследованиями. Свод, образованный в виде угла фигуры Релло, оказался значительно устойчивее полукруглого (и похожих на него) свода в бетонных (железобетонных) галереях грунтовых плотин. В целом бетонная (железобетонная) галерея, выполненная в поперечном сечении в виде треугольника Релло, более равнопрочная и более жесткая, чем прямоугольная с полукруглым сводом галерея грунтовой плотины по прототипу.
Углы при вершинах треугольника Релло равны 120°, т.е. сложности армирования угловых зон бетонной галереи не возникает.
Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения по сравнению с прототипом заключается в повышении надежности грунтовой плотины при экстремальных статических и динамических нагрузках, также повышается ее сейсмостойкость.
Claims (1)
- Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включающая криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму из вязкопластического материала, выполненную с утолщениями в виде локальных приливов в зонах изменения кривизны диафрагмы, бетонную галерею со сводом в верхней части и противофильтрационный элемент в основании, при этом нижняя часть диафрагмы выполнена в виде замкнутой оболочки, охватывающей бетонную галерею и сопряженной с противофильтрационным элементом в основании, отличающаяся тем, что бетонная галерея в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Рело, причем один из углов треугольника Рело располагается в верхней сводной части галереи, а материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015150327A RU2611805C1 (ru) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015150327A RU2611805C1 (ru) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2611805C1 true RU2611805C1 (ru) | 2017-03-01 |
Family
ID=58459506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015150327A RU2611805C1 (ru) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2611805C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107326868A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-07 | 江苏艺博防水防腐工程有限公司 | 一种大型水库混凝土坝体裂缝堵漏方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1376225A (en) * | 1971-12-08 | 1974-12-04 | Strabag Bau Ag | Dams |
SU881184A1 (ru) * | 1979-03-05 | 1981-11-15 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. М.И.Калинина | Плотина из местных материалов |
SU1596004A1 (ru) * | 1988-11-09 | 1990-09-30 | Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука | Грунтова плотина |
US20090252555A1 (en) * | 2005-10-10 | 2009-10-08 | Terraelast Ag | Protective wall, dyke and method of producing a dyke |
-
2015
- 2015-11-24 RU RU2015150327A patent/RU2611805C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1376225A (en) * | 1971-12-08 | 1974-12-04 | Strabag Bau Ag | Dams |
SU881184A1 (ru) * | 1979-03-05 | 1981-11-15 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. М.И.Калинина | Плотина из местных материалов |
SU1596004A1 (ru) * | 1988-11-09 | 1990-09-30 | Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука | Грунтова плотина |
US20090252555A1 (en) * | 2005-10-10 | 2009-10-08 | Terraelast Ag | Protective wall, dyke and method of producing a dyke |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107326868A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-07 | 江苏艺博防水防腐工程有限公司 | 一种大型水库混凝土坝体裂缝堵漏方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2884271C (en) | Foundation for a wind turbine | |
CN203498799U (zh) | 一种预制空心管桩临水围护结构 | |
CN201627180U (zh) | 重力坝坝基大断层加固结构 | |
RU2611805C1 (ru) | Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью | |
CN107338770B (zh) | 一种沥青混凝土心墙坝与混凝土重力坝的组合坝型及其建造方法 | |
Eskandari et al. | Basic Types of Sheet Pile Walls and Their Application in the Construction Industry--a Review | |
CN109339863A (zh) | 一种充填挡墙及其构筑方法 | |
CN213837941U (zh) | 一种现浇接高自沉式地下水池结构 | |
CN106320281A (zh) | 一种防止挤压破坏的弧形面板堆石坝结构及面板堆石坝 | |
CN109930562A (zh) | 一种混凝土面板堆石坝用的表层止水结构 | |
CN213805333U (zh) | 一种预制地下连续墙结构 | |
CN205530142U (zh) | 一种防洪抗震堆石坝 | |
CN2672161Y (zh) | 一种具有独立坝踵块结构的混凝土坝 | |
RU2605238C2 (ru) | Фундамент сооружения | |
CN113279374A (zh) | 一种堆石坝顶部抗震防浪结构及施工方法 | |
CN106245583A (zh) | 一种直立十字型窄深薄壁拦河坝 | |
RU2611718C1 (ru) | Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций | |
RU2608066C1 (ru) | Продольная галерея-потерна бетонной плотины | |
RU2633626C1 (ru) | Армогрунтовый щелевой фундамент мелкого заложения | |
CN205688449U (zh) | 一种旋喷微型桩群 | |
RU2612203C1 (ru) | Способ образования кротовых дрен | |
RU157252U1 (ru) | Грунтовая плотина | |
WO2019008866A1 (ja) | 建築物の基礎構造、及びその施工方法 | |
CN107386211B (zh) | 一种土质心墙堆石坝与混凝土重力坝的组合坝型及其建造方法 | |
RU127089U1 (ru) | Узел сопряжения противофильтрационного устройства грунтовой плотины с береговыми примыканиями |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171125 |