RU2723487C1 - Method for combined drainage of ground dam - Google Patents

Method for combined drainage of ground dam Download PDF

Info

Publication number
RU2723487C1
RU2723487C1 RU2019109574A RU2019109574A RU2723487C1 RU 2723487 C1 RU2723487 C1 RU 2723487C1 RU 2019109574 A RU2019109574 A RU 2019109574A RU 2019109574 A RU2019109574 A RU 2019109574A RU 2723487 C1 RU2723487 C1 RU 2723487C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
collector
drainage
closed horizontal
water
dam
Prior art date
Application number
RU2019109574A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Юрьевна Ладенко
Татьяна Викторовна Иванова
Валерия Васильевна Михайлова
Никита Андреевич Абрамов
Original Assignee
Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева"
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 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" filed Critical Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева"
Priority to RU2019109574A priority Critical patent/RU2723487C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2723487C1 publication Critical patent/RU2723487C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B11/00—Drainage of soil, e.g. for agricultural purposes
    • 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)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering and land reclamation construction, in particular, to a method of device for filtration water to be diverted into the lower waterway of the hydrosystem and to lower a depression surface in the body of a ground dam, in base of which there are pressure water, and can be used in drying areas with pressure water-bearing horizons. Method of combined drainage device of ground dam includes laying closed horizontal drain-collector 1 with filter of granular material 2, arrangement along it of vertical wells 7, water intake part of which is in pressure water-bearing horizon, and their connection to closed horizontal drainage collector 1 by means of inclined tubes 5, bringing vertical wells 7 to the ground surface, which are arranged along closed horizontal drain-collector 1 at a distance greater than critical L, connected to vertical well 7 inclined pipes 5 at angle of 5–10° towards closed horizontal drain-collector 1, included in it at the level of depression surface 3 in the body of soil dam, along which water by gravity due to the slope from vertical well 7 enters the closed horizontal drainage collector 1 at the level of normal position of depression surface 3, preventing development of mechanical suffusion and siltation of drain collectors 1 during unloading of pressure water 6 of the base of the ground dam.EFFECT: invention prevents development of mechanical suffusion and siltation of drains during unloading of pressure water of base into combined drainage, excluding creation of overpressure during unloading of pressure ground water conduits of ground dam into drainage, to increase depression surface in soil dam body, to increase service life of horizontal drains, to reduce expenses for drainage maintenance.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства, в частности к способу устройства организованного отвода в нижний бьеф гидроузла фильтрационных вод и понижения депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, в основании которой находятся напорные воды, и может найти применение при осушении территорий, имеющих напорные водоносные горизонты.The invention relates to the field of hydraulic engineering and land reclamation construction, in particular, to a method for organizing an organized drainage of filtration water reservoirs and lowering the depression surface in the body of a soil dam at the base of which pressure waters are located, and can be used for drainage of territories having pressure-bearing aquifers .

Известен способ строительства комбинированной дрены, включающий прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора с обсыпным фильтром из зернистого материала, строительство вдоль нее вертикальных скважин-усилителей и подключение их к закрытой дрене-коллектору посредством водопроводящих элементов из зернистого материала, выполнение участков фильтровых колонн скважин усилителей, расположенных напротив горизонтальной дрены-коллектора, в виде водовыпускных фильтров, которые на время отсыпки зернистым материалом и проведения строительной откачки перекрывают с помощью трубчатых оголовков, образование водопроводящих элементов путем бурения в перемычках грунта, разделяющих дрену-коллектор и скважины усилители, вспомогательных скважин с обсадкой их трубами, осуществление контактирования фильтра дрены-коллектора и водовыпускных фильтров скважин усилителей с водопроводящими элементами путем извлечения из вспомогательных скважин обсадных труб и трубчатых оголовков из скважин усилителей (АС СССР №1537747, МПК: Е02В 11/00, опубл. 23.01.1990 г.).There is a method of building a combined drain, including laying a closed horizontal drain-collector with a bulk filter of granular material, building vertical amplifier wells along it and connecting them to a closed drain-collector by means of water-conducting elements made of granular material, performing sections of filter columns of amplifier wells located opposite the horizontal drain-collector, in the form of water outlet filters, which are blocked by tubular heads during the filling with granular material and construction pumping, the formation of water-conducting elements by drilling in soil bridges, separating the drain-collector and the wells, amplifiers, auxiliary wells with their pipes contacting the drainage collector filter and water outlet filters of the amplifiers wells with water supply elements by extracting casing pipes and tubular heads from the amplification wells from auxiliary wells (USSR AS No. 1537747, IPC: ЕВВ 11/00, publ. January 23, 1990).

Недостатком аналога является то, что при таком способе строительства необходимо значительное количество зернистого материала, так как водопроводящие элементы из зернистого материала и скважины-усилители быстро заиливаются, и для их ремонта необходимо снова проводить земляные работы, что требует времени и капитальных затрат.The disadvantage of the analogue is that with this method of construction, a significant amount of granular material is required, since the water supply elements from the granular material and well-amplifiers are quickly silted, and for their repair it is necessary to carry out earthwork again, which requires time and capital costs.

Известен способ строительства комбинированного дренажа, включающий прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора с фильтром из зернистого материала, размещение вдоль нее вертикальных скважин-усилителей и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору, доводку вертикальных скважин-усилителей до поверхности земли, подключение вертикальных скважин-усилителей к закрытой горизонтальной дрене-коллектору посредством наклонных в сторону горизонтальной дрены труб (патент РФ №2074924, МПК: Е02В 11/00, опубл. 10.03.1997 г.).A known method of construction of combined drainage, including laying a closed horizontal drainage collector with a filter of granular material, placing vertical amplification wells along it and connecting them to a closed horizontal drainage collector, lapping vertical amplification wells to the earth's surface, connecting vertical amplification wells to a closed horizontal drain-collector by means of pipes inclined towards the horizontal drain (patent of the Russian Federation No. 2074924, IPC: ЕВВ 11/00, published on 03/10/1997).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.By the greatest number of similar features and achieved by using the result, this technical solution is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является то, что при наличии слоя маловодопроницаемых грунтов в основании грунтовой плотины и высоком положении уровня подземных вод напорного горизонта основания может создаваться градиент на входе в дренаж вод из основания грунтовой плотины, превышающий критический для грунтов основания, что может вызвать подпор и подъем депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, а также развитие суффозионных процессов, связанных с выносом частиц грунта в трубчатый дренаж и заиление дрен.The disadvantage of the prototype is that in the presence of a layer of poorly permeable soils at the base of the soil dam and a high position of the groundwater level of the pressure horizon of the foundation, a gradient can be created at the entrance to the drainage of water from the base of the soil dam, exceeding the critical value for the soil of the foundation, which can cause back pressure and rise surface in the body of the soil dam, as well as the development of suffusion processes associated with the removal of soil particles into the tubular drainage and siltation of drains.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в предотвращении развития механической суффозии и заиления дрен при разгрузке напорных вод основания в комбинированный дренаж, в исключении создания подпора при разгрузке вод напорного горизонта основания грунтовой плотины в дренаж, в понижении депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, в увеличении срока эксплуатации горизонтальных дрен, в снижении затрат на обслуживание дренажа.The technical result to which the invention is directed is to prevent the development of mechanical suffusion and siltation of drains when unloading the pressure head water of the foundation into a combined drainage, to prevent backwater when unloading the water of the pressure head horizon of the soil dam base into drainage, and to reduce the depression surface in the body of the soil dam , in increasing the life of horizontal drains, in reducing the cost of maintaining drainage.

Для достижения указанного технического результата в способе устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины, включающем прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора с фильтром из зернистого материала, размещение вдоль нее вертикальных скважин, водоприемная часть которых находится в напорном водоносном горизонте, и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору посредством наклонных в ее сторону труб, доведение вертикальных скважин 7 до поверхности земли, которые размещают вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора на расстояние, превышающее критическое Lкр, подключают к вертикальной скважине наклонные трубы под углом 5-10° в сторону закрытой горизонтальной дрены-коллектора и входящих в нее на уровне депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, по которым вода самотеком за счет уклона от вертикальной скважины поступает в закрытую горизонтальную дрену-коллектор на уровне нормального положения депрессионной поверхности, предотвращая развитие механической суффозии и заиление дрен-коллекторов при разгрузке напорных вод основания грунтовой плотины.To achieve the specified technical result in a method of combined drainage of a soil dam, including laying a closed horizontal drainage collector with a filter of granular material, placing vertical wells along it, the water receiving part of which is in the pressure aquifer, and connecting them to a closed horizontal drainage collector by means of pipes inclined in its direction, bringing vertical wells 7 to the surface of the earth, which are placed along the closed horizontal drainage collector at a distance exceeding the critical L cr , connect inclined pipes to the vertical well at an angle of 5-10 ° in the direction of the closed horizontal drainage collector and those entering it at the level of the depression surface in the body of the soil dam, through which water flows by gravity into the closed horizontal drain-collector at the level of the normal position of the depression surface due to the bias from the vertical well, preventing the development of mechanical suffusion and siltation of drain collectors during unloading of pressurized water at the base of a soil dam.

Отличительными признаками предлагаемого способа устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины от указанного выше известного, является размещение вертикальных скважин вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора на расстояние, превышающее критическое Lкр, подключение к вертикальной скважине наклонных труб под углом 5-10° в сторону закрытой горизонтальной дрены-коллектора, входящих в нее на уровне депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины.Distinctive features of the proposed method for the combined drainage of a soil dam from the above known is the placement of vertical wells along a closed horizontal drainage collector at a distance exceeding the critical L cr , connecting inclined pipes to a vertical well at an angle of 5-10 ° in the direction of a closed horizontal drainage - the collector included in it at the level of the depressed surface in the body of the soil dam.

Благодаря наличию этих признаков при устройстве комбинированного дренажа происходит понижение действующего градиента напора на входе фильтрационного потока из основания грунтовой плотины в горизонтальный дренаж, что исключает создание подпора при разгрузке депрессионной поверхности из тела грунтовой плотины в дренаж, механическую суффозию грунта основания, заиливание дренажа, увеличивается срок эксплуатации горизонтального дренажа.Due to the presence of these signs, when the combined drainage device is installed, the effective pressure gradient decreases at the inlet of the filtration flow from the base of the soil dam to the horizontal drainage, which eliminates backwater when unloading the depression surface from the body of the soil dam into the drainage, mechanical suffusion of the soil of the base, siltation of the drainage, the period increases operation of horizontal drainage.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, на котором представлен разрез комбинированного дренажа грунтовой плотины.The proposed method is illustrated in the drawing, which shows a section of the combined drainage of a soil dam.

Позициями на чертеже обозначены: закрытая горизонтальная дрена-коллектор 1, фильтр из зернистого материала 2, депрессионная поверхность 3 в теле грунтовой плотины, уровень напорных вод 4 основания грунтовой плотины при работе дренажа, наклонные трубы 5, первоначальный уровень напорных вод 6 в основании грунтовой плотины, вертикальная скважина 7.The positions in the drawing indicate: a closed horizontal drainage collector 1, a filter of granular material 2, a depression surface 3 in the body of the soil dam, the pressure level 4 of the base of the soil dam during drainage, inclined pipes 5, the initial level of pressure water 6 in the base of the soil dam vertical well 7.

Lкр - критическое расстояние от вертикальной скважины 7 до закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1, рассчитываемое по формуле Lкр=h/Iкр, где h - напор, создаваемый грунтовыми водами напорного горизонта на входе в горизонтальную дрену-коллектор, равный разности отметок максимального уровня напорных вод 6 и низа наклонной трубы 5 на входе в горизонтальную дрену-коллектор 1, Iкр - критический градиент для грунта основания, определяемый нормативными требованиями.L cr - the critical distance from the vertical well 7 to the closed horizontal drain-collector 1, calculated by the formula L cr = h / I cr , where h is the pressure created by the groundwater of the pressure horizon at the entrance to the horizontal drain-collector, equal to the difference between the maximum marks the pressure water level 6 and the bottom of the inclined pipe 5 at the entrance to the horizontal drain-collector 1, I cr - a critical gradient for the base soil, determined by regulatory requirements.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Сначала отрывают траншею, в которой размещают закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1 с фильтром из зернистого материала 2, куда осуществляется разгрузка депрессионной поверхности 3 из тела грунтовой плотины. Затем устанавливают вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 на расстоянии, превышающем Lкр вертикальные скважины 7, водоприемная часть которых находятся в напорном водоносном горизонте.First, a trench is opened, in which a closed horizontal drain-collector 1 with a filter of granular material 2 is placed, where the depression surface 3 is unloaded from the body of the soil dam. Then, vertical wells 7 are installed along the closed horizontal drainage collector 1 at a distance exceeding L cr , the water receiving part of which is located in the pressure-bearing aquifer.

Вертикальные скважины 7 подключают к закрытой горизонтальной дрене-коллектору 1 посредством наклонных труб 5 под углом 5-10° в сторону горизонтальной дрены 1 и входящих в нее на уровне депрессионной поверхности 3. За счет уклона трубы 5 вода самотеком поступает в закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1, при этом уровень напорных вод основания грунтовой плотины понижается от первоначального уровня (положения) 6 до уровня (положения) 4.Vertical wells 7 are connected to a closed horizontal drain-collector 1 by means of inclined pipes 5 at an angle of 5–10 ° towards the horizontal drain 1 and its constituents at the level of the depressing surface 3. Due to the slope of the pipe 5, water flows by gravity into a closed horizontal drain-collector 1, while the pressure level of the base of the soil dam decreases from the initial level (position) 6 to the level (position) 4.

Для удобства и быстроты работы монтажников наклонную трубу 5 к вертикальной скважине 7 подключают через патрубок, установленный до ее монтажа. Вертикальные скважины 7 доводят до поверхности земли. После выполнения монтажных работ траншею засыпают грунтом и уплотняют.For the convenience and speed of the installers, the inclined pipe 5 to the vertical well 7 is connected through a pipe installed before its installation. Vertical wells 7 are brought to the surface of the earth. After installation, the trench is covered with soil and compacted.

Использование наклонных труб 5, расположенных на заданном расстоянии, способствует понижению действующего градиента напора на входе фильтрационного потока из основания грунтовой плотины в дренаж, исключается повышение депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, увеличивается срок эксплуатации горизонтальных дрен, снижаются затраты на обслуживание дренажа.The use of inclined pipes 5 located at a predetermined distance helps to reduce the effective pressure gradient at the inlet of the filtration flow from the base of the soil dam into the drainage, the depression of the surface in the body of the soil dam is excluded, the service life of horizontal drains is increased, and drainage maintenance costs are reduced.

Claims (1)

Способ устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины, включающий прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 с фильтром из зернистого материала 2, размещение вдоль нее вертикальных скважин 7, водоприемная часть которых находится в напорном водоносном горизонте, и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору 1 посредством наклонных в ее сторону труб 5, доведение вертикальных скважин 7 до поверхности земли, отличающийся тем, что вертикальные скважины 7 размещают вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 на расстояние, превышающее критическое Lкp, подключают к вертикальной скважине 7 наклонные трубы 5 под углом 5-10° в сторону закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 и входящих в нее на уровне депрессионной поверхности 3 в теле грунтовой плотины, по которым вода самотеком за счет уклона от вертикальной скважины 7 поступает в закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1 на уровне нормального положения депрессионной поверхности 3, предотвращая развитие механической суффозии и заиление дрен-коллекторов 1 при разгрузке напорных вод 6 основания грунтовой плотины.A method of combining drainage of a soil dam, including laying a closed horizontal drainage collector 1 with a filter of granular material 2, placing vertical wells 7 along it, the water receiving part of which is in a pressure aquifer, and connecting them to a closed horizontal drainage collector 1 by means of inclined pipes 5 in its direction, bringing vertical wells 7 to the surface of the earth, characterized in that vertical wells 7 are placed along a closed horizontal drain-collector 1 at a distance exceeding the critical L kp , inclined pipes 5 are connected to the vertical well 7 at an angle of 5-10 ° towards a closed horizontal drain-collector 1 and its members at the level of the depressive surface 3 in the body of the soil dam, by which water flows by gravity due to the deviation from the vertical well 7 into the closed horizontal drain-collector 1 at the level of the normal position of the depressive surface 3, preventing development mechanical suffusion and siltation of drain collectors 1 during unloading of pressure water 6 of the base of the soil dam.
RU2019109574A 2019-04-01 2019-04-01 Method for combined drainage of ground dam RU2723487C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109574A RU2723487C1 (en) 2019-04-01 2019-04-01 Method for combined drainage of ground dam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109574A RU2723487C1 (en) 2019-04-01 2019-04-01 Method for combined drainage of ground dam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2723487C1 true RU2723487C1 (en) 2020-06-11

Family

ID=71096102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019109574A RU2723487C1 (en) 2019-04-01 2019-04-01 Method for combined drainage of ground dam

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2723487C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU37573A1 (en) * 1933-12-07 1934-06-30 Р.Р. Чугаев Ground Dam Drainage Device on Waterproof Base
SU949053A1 (en) * 1981-04-14 1982-08-07 Белорусский Научно-Исследовательский Институт Мелиорации И Водного Хозяйства Dam from local materials
RU2074924C1 (en) * 1993-02-01 1997-03-10 Нижегородский архитектурно-строительный институт Method for construction of combination drainage
RU2534570C2 (en) * 2013-03-19 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" (ФГБОУ ВПО НГМА) Method to create combined wall drainage with vertical collectors
CN206784329U (en) * 2017-06-08 2017-12-22 山东水利建设集团有限公司 A kind of Earth dam arti-seepage and row ooze structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU37573A1 (en) * 1933-12-07 1934-06-30 Р.Р. Чугаев Ground Dam Drainage Device on Waterproof Base
SU949053A1 (en) * 1981-04-14 1982-08-07 Белорусский Научно-Исследовательский Институт Мелиорации И Водного Хозяйства Dam from local materials
RU2074924C1 (en) * 1993-02-01 1997-03-10 Нижегородский архитектурно-строительный институт Method for construction of combination drainage
RU2534570C2 (en) * 2013-03-19 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" (ФГБОУ ВПО НГМА) Method to create combined wall drainage with vertical collectors
CN206784329U (en) * 2017-06-08 2017-12-22 山东水利建设集团有限公司 A kind of Earth dam arti-seepage and row ooze structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hanson et al. Ground‐water dams for rural‐water supplies in developing countries
CN100480475C (en) Controllable one-well lamina precipitation construction method
RU2448216C2 (en) Dehydration method of mineral deposit
CN108457285B (en) Ultra-deep pit-in-pit open type dewatering construction method
CN106759066B (en) A kind of method of mountain area side slope water conservancy diversion energy dissipating prevention and control geological disaster
CN107587516A (en) A kind of efficient sealing of Follow-up type hinders sand precipitation hybrid system and its construction method
CN104594327A (en) Water settling, spring protection and recharging integrated device for foundation pit engineering
CN102535384B (en) In-trench water-stone separation siphoning-drainage debris flow control method
CN113931209A (en) Large-area deep foundation pit weakly permeable stratum underground water level control method
RU2710713C1 (en) Method for combined drainage device with auger water lift
RU2723487C1 (en) Method for combined drainage of ground dam
RU2590153C1 (en) Method for cascade dehydration of landslip body of slopes or walls
CN208578054U (en) A kind of embed-type shallow-layer combined water drain pipe
CN114575359A (en) Weak-permeability soil layer slope groundwater disaster treatment method
Ahmed et al. Groundwater dams, general characteristics and historical development
RU2536496C1 (en) Method of creation of curtain grouting with filter windows and beam water intake
CN208748792U (en) Hexagon honeycomb structure rainwater-collecting nature diacolation pond
Mrvik Experience with drainage and ground stabilisation by siphon drains in slovakia
CN212358351U (en) Foundation ditch is backfilled with falling drainage system
Wong Design of substructures against hydrostatic uplift
CN210797433U (en) Rainfall type landslide prevention and control structure based on sponge city concept
RU2434992C1 (en) Method to increase ecological safety of inundable disposal area of enterprise wastes under operation
CN217150321U (en) Water drainage system falls in anti little foundation ditch under in rock foundation ditch
RU2791119C1 (en) Method for construction of geotechnical structures in the water area of urban rivers and canals
Reddy Enhanced aquifer recharge