RU2642643C1 - Каменно-земляная плотина - Google Patents
Каменно-земляная плотина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642643C1 RU2642643C1 RU2017115969A RU2017115969A RU2642643C1 RU 2642643 C1 RU2642643 C1 RU 2642643C1 RU 2017115969 A RU2017115969 A RU 2017115969A RU 2017115969 A RU2017115969 A RU 2017115969A RU 2642643 C1 RU2642643 C1 RU 2642643C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- dam
- central part
- closed shell
- mineral soil
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к плотинам из грунтовых материалов, и может быть использовано при строительстве высоких каменно-земляных плотин с ядром для создания глубоких водохранилищ на горных реках в сейсмически активных районах. При землетрясениях и неравномерных деформациях в ядре таких плотин могут возникать водопроводящие трещины, снижающие эксплуатационные качества и надежность сооружения. С целью повышения надежности сооружения на случай интенсивного сейсмического воздействия и проявления неравномерных эксплуатационных деформаций с возникновением водопроводящих трещин в ядре плотины и ее основании предлагается каменно-земляная плотина с ядром, включающим центральную часть 1 из смеси несвязного минерального грунта с глинистым заполнителем и охватывающую ее замкнутую оболочку 2. Замкнутая оболочка 2 выполнена из той же смеси с пониженным содержанием несвязного минерального грунта меньшей крупности и с повышенной влажностью глинистого заполнителя. В такой плотине одновременно с повышением водонепроницаемости ядра в контактных зонах достигается эффект залечивания возникающих трещин за счет их кольматации частицами несвязного минерального грунта. В верхней зоне примыкания ядра плотины к бортам скального основания 4 охватывающая центральную часть ядра замкнутая оболочка 2 может быть упрочнена полотнищами геотекстиля 7. Изобретение перспективно для применения при возведении гидротехнических объектов, в мелиоративном строительстве и в сфере природообустройства. 3 ил.
Description
Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к плотинам из грунтовых материалов, и может быть использовано при создании глубоких водохранилищ на горных реках в сейсмически активных районах
Известны плотины из грунтовых материалов, включающие боковые упорные призмы, переходные зоны и ядро из глинистого грунта, в котором для ускорения консолидации, снижения величины осадок и повышения устойчивости плотины выполнены полости, заполненные дренирующим материалом [1, 2, 3]. Однако эти плотины характеризуются фильтрационной неоднородностью ядра, что осложняет фильтрационный режим сооружения при интенсивном сейсмическом воздействии и появлении неравномерных эксплуатационных деформаций [4]. На такой случай требуется повышение надежности сооружения.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является каменно-земляная плотина с ядром, включающим центральную часть из смеси несвязного минерального грунта с глинистым заполнителем и охватывающую ее замкнутую оболочку из глинистого грунта [5]. Наименование грунтов принято в соответствии с действующим ГСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация».
Размеры центральной части ядра и охватывающей ее оболочки подбираются исходя из соотношения деформационных и фильтрационных свойств грунтов, применяемых для сооружения ядра, переходных зон и боковых упорных призм плотины. Эта плотина обладает большей фильтрационной однородностью ядра и повышенной водонепроницаемостью его в контактных зонах, но также имеет недостаток, который заключается в том, что глинистый грунт оболочки, охватывающей центральную часть ядра, не способен кольматировать водопроводящие трещины, которые могут образовываться в ядре и в скальном основании плотины при землетрясении и при проявлении неравномерных эксплуатационных деформаций.
Вследствие образования трещин и размыва их водой происходит потеря местной фильтрационно-суффозионной прочности ядра, т.е. снижается надежность плотины.
Цель изобретения - повышение надежности плотины на случай интенсивного сейсмического воздействия и проявления неравномерных эксплуатационных деформаций.
Поставленная цель достигается тем, что в известной каменно-земляной плотине с ядром, включающим центральную часть из смеси несвязного минерального грунта с глинистым заполнителем и охватывающую ее замкнутую оболочку, оболочка выполнена из той же смеси с пониженным содержанием несвязного минерального грунта меньшей крупности и с повышенной влажностью глинистого заполнителя.
Таким образом, одновременно с повышением водонепроницаемости ядра в контактных зонах достигается эффект залечивания возникающих трещин за счет их кольматации частицами несвязного минерального грунта при движении воды по трещинам.
Степень снижения содержания несвязного минерального грунта и уменьшения его крупности в смеси, а также степень увеличения влажности глинистого заполнителя зависят от вида применяемых грунтов.
Крупность несвязного минерального грунта в смеси для центральной части ядра подбирается исходя из способа его возведения, а для охватывающей замкнутой оболочки - исходя из прогнозируемой максимальной величины раскрытия трещин.
Предложенная каменно-земляная плотина обладает повышенной надежностью на случай интенсивного сейсмического воздействия и проявления неравномерных эксплуатационных деформаций с образованием водопроводящих трещин в ее ядре и в скальном основании, так как при размыве водой охватывающей замкнутой оболочки по трещинам они кольматируются разновеликими частицами несвязного минерального грунта, входящего в состав смеси вместе с глинистым заполнителем. Возможно упрочнение полотнищами геотекстиля охватывающей центральную часть ядра замкнутой оболочки, что позволяет снизить процессы образования трещин в ядре при воздействии сейсма и при неравномерных эксплуатационных деформациях, что также приводит к повышению надежности сооружения.
В качестве примера на рис. 1 и 2 схематично изображена плотина с вертикальным и наклонным ядром, поперечное сечение, а на рис. 3 - то же, продольное сечение. Плотина имеет ядро, с центральной частью 1 и охватывающей ее оболочкой 2, возводится ядро слоями толщиной 0,3 м. Ядро примыкает посредством бетонной пробки 3 к скальному основанию 4, а сбоку к переходным зонам 5. Ядро и переходные зоны пригружены боковыми призмами 6. Прогнозируемая максимальная величина раскрытия трещин в ядре и в скальном основании плотины 50 мм.
Учитывая послойный способ возведения ядра, его центральная часть 1 выполняется из смеси несвязного минерального грунта, представленного песком, дресвой и щебнем крупностью до 200 мм, с глинистым заполнителем в виде суглинка влажностью 0,08-0,11 при их весовом соотношении в среднем 60% и 40%, а охватывающая оболочка - из той же смеси при среднем соотношении вышеуказанных составляющих 40% и 60% и влажности суглинка 0,12-0,14.
Максимальная крупность частиц грунта в оболочке, охватывающей центральную часть ядра, назначается несколько большей, чем прогнозируемая максимальная величина раскрытия трещин, и составляет 60-80 мм, т.е. уменьшена относительно крупности грунта в центральной части ядра.
В верхней зоне примыкания ядра плотины к бортам скального основания 4, где наиболее вероятно появление трещин разрыва, охватывающая центральную часть ядра замкнутая оболочка 2 может быть упрочнена полотнищами геотекстиля 7, увеличивающими сопротивление грунтовой смеси разрыву. Расположение и разрывная прочность полотнищ геотекстиля определяются расчетом напряженно-деформированного состояния плотины.
Сопоставительный анализ заявленного технического решения с прототипом показывает, что предложенная каменно-земляная плотина отличается от прототипа наличием новых признаков в ядре, а именно: охватывающая замкнутая оболочка, внутри которой размещена смесь несвязного минерального грунта, выполнена из той же самой смеси с пониженным содержанием несвязного минерального грунта меньшей крупности и с повышенной влажностью глинистого заполнителя, следовательно, соответствует критерию изобретения «новизна». Кроме того, в верхней зоне примыкания ядра плотины к бортам скального основания охватывающая оболочка может быть упрочнена полотнищами геотекстиля.
Сравнением заявленной каменно-земляной плотины не только с прототипом, но и с другими известными решениями не обнаружено решение, обладающее сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложенной каменно-земляной плотины критерию «существенные отличия».
Заявленная каменно-земляная плотина может быть использована при создании глубоких водохранилищ в горных районах Российской Федерации, а также при строительстве Рогунской ГЭС в Таджикистане и Камбаратинской ГЭС в Киргизии.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №644901 «Плотина из местных материалов». Авторы: Б.И. Балыков, Л.В. Горелик, М.П. Павчич. Бюл. №4, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР №358463 «Плотина из местных материалов». Автор: В.Ф. Теплов. Бюл. №34, 1972.
3. Авторское свидетельство СССР №897923 «Плотина из местных материалов». Авторы: В.И. Вуцель, В.И. Щербина. Бюл. №2, 1982.
4. Аверьянов В.Н., Борткевич B.C. О способах снижения порового давления в глинистых ядрах каменно-земляных плотин // Природообустройство. Научно-практический журнал, №3, 2016, с. 8-16.
5. Авторское свидетельство СССР №407993 «Каменно-земляная плотина». Автор: С.В. Борткевич. Бюл. №47, 1973.
Claims (2)
1. Каменно-земляная плотина с ядром, включающим центральную часть из смеси несвязного минерального грунта с глинистым заполнителем и охватывающую ее замкнутую оболочку, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из той же смеси с пониженным содержанием несвязного минерального грунта меньшей крупности и с повышенной влажностью глинистого заполнителя.
2. Каменно-земляная плотина по п.1, отличающаяся тем, что замкнутая оболочка, охватывающая центральную часть ядра, в верхней зоне примыкания к бортам скального основания содержит полотнища геотекстиля, которые увеличивают сопротивление разрыву оболочки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115969A RU2642643C1 (ru) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | Каменно-земляная плотина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115969A RU2642643C1 (ru) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | Каменно-земляная плотина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2642643C1 true RU2642643C1 (ru) | 2018-01-25 |
Family
ID=61023759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017115969A RU2642643C1 (ru) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | Каменно-земляная плотина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2642643C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU281261A1 (ru) * | ||||
SU407993A1 (ru) * | 1971-05-26 | 1973-12-10 | Научно исследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина проектно изыскательского , научно исследовательского института Гидропроект С. Я. Жука | Каменно-земляная плотина |
SU644901A1 (ru) * | 1975-01-06 | 1979-01-30 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им. Б.Е. Веденеева | Плотина из местных материалов |
RU2346107C2 (ru) * | 2007-03-15 | 2009-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Грунтовая плотина |
CN204059287U (zh) * | 2013-12-27 | 2014-12-31 | 北京轩昂环保科技股份有限公司 | 一种土石坝防渗结构 |
-
2017
- 2017-05-05 RU RU2017115969A patent/RU2642643C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU281261A1 (ru) * | ||||
SU407993A1 (ru) * | 1971-05-26 | 1973-12-10 | Научно исследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина проектно изыскательского , научно исследовательского института Гидропроект С. Я. Жука | Каменно-земляная плотина |
SU644901A1 (ru) * | 1975-01-06 | 1979-01-30 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им. Б.Е. Веденеева | Плотина из местных материалов |
RU2346107C2 (ru) * | 2007-03-15 | 2009-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Грунтовая плотина |
CN204059287U (zh) * | 2013-12-27 | 2014-12-31 | 北京轩昂环保科技股份有限公司 | 一种土石坝防渗结构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109826667B (zh) | 煤矿地下水库工字型挡水坝 | |
AU2014308405A1 (en) | An artificial dam of distributed coal mine underground reservoir and its constructing method | |
Šebela et al. | The problems of constructions on karst-The examples from Slovenia | |
Tiwari et al. | Performance, problems and remedial measures for the structures constructed on expansive soil in Malwa Region, India | |
Aljanabi et al. | Construction of a new highway embankment on the soft clay soil treatment by stone columns in Malaysia | |
CN107700514B (zh) | 一种关于软弱地基基础选择结构型式的处理方法 | |
RU151898U1 (ru) | Грунтовая плотина | |
CN105862659A (zh) | 一种高频泥石流护岸导流方法 | |
RU2642643C1 (ru) | Каменно-земляная плотина | |
Kolosov et al. | Application of inclined injection piles as a means of seismic protection of slope | |
CN106049508B (zh) | 一种坑塘型洼地土石方填筑结构及施工方法 | |
CN106120663B (zh) | 一种混凝土面板堆石坝 | |
CN205637782U (zh) | 一种适用于泥石流地区的木-混凝土/砌体混合建筑 | |
CN104988900B (zh) | 一种爆破排水处理液化地基的方法 | |
Messerklinger | The design of filter materials and their importance in geotechnical engineering | |
Olyansky et al. | Features of construction of buildings and constructions on loessial the bases in Moldova | |
CN105155478B (zh) | 一种新型堰塞坝加固利用方法 | |
Kolosov et al. | The phenomena of soil liquefience in the bases of hydraulic structures | |
Miroshnichenko et al. | Improved bearing resistance of soil foundations of buildings with injectable polyurethane composites | |
Miller et al. | Improving the capacity of bored piles by shaft grouting | |
El-Ashaal et al. | Rehabilitation and upgrading of a zoned fill dike | |
Li et al. | Case study of ground improvement to Qianhai reclamation area, Qianhai Bay, Shenzhen | |
Khomyakov et al. | Methods of restoration of deformed retaining walls in seismic conditions | |
Pittaro | Use of pressure relief wells to optimize ground improvement layer thickness in deep excavations | |
Chen et al. | Rockfill Dams |