Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Верховой откос земляной плотины

Всё об энергетике

Плотины. Виды грунтовых плотин

Грунтовой плотиной называется гидротехническое сооружение для возведения которого в качестве основного материала использовался природный грунт (глина, песок, гравий и т. д.).

К основным элементам грунтовой плотины, из которых она состоит, относятся:

  • тело плотины;
  • противофильтрационные устройства;
  • дренажные устройства;

Каждый из этих элементов в составе грунтовой плотины выполняет свою роль. Тело плотины обеспечивает её прочность и устойчивость, противофильтрационные устройства (экраны, диафрагмы, ядра) препятствуют фильтрации воды через тело плотины, а дренажные устройства выполняют функцию сбора профильтровавшей (т. е. прошедшей сквозь тело плотины) воды.

Для учета всего многообразия плотин из грунтовых материалов существует их классификация. В зависимости от используемого материала и способа возведения грунтовые плотины делятся на:

  • земляные насыпные;
  • земляные намывные;
  • каменно-земляные;
  • каменно-набросные;

Земляная насыпная плотина возводится отсыпанием грунта насухо с последующим уплотнением или в воду (в воде грунты уплотняются естественным образом). В качестве материала тела плотины используют грунты от глинистых до гравийно — галечных.
Насыпные грунтовые плотины подразделяются на виды. В зависимости от конструкции тела плотины они могут быть:

  • однородные;
  • неоднородные;
  • неоднородные с экраном из негрунтовых материалов;
  • с грунтовым ядром;
  • с негрунтовой диафрагмой;
  • с грунтовым экраном;

В зависимости от конструкции противофильтрационных устройств:

  • с зубом;
  • с инжекционной (цементационной) завесой;
  • со стенкой, шпунтом;
  • с понуром;

Земляная намывная плотина возводится намыванием грунта тела плотины с помощью пульповодов. Материалом для тела плотины служат грунты от глинистых до гравийно-галечных.
Намывные земляные плотины делятся на виды:

  • однородные:
    • с принудительно формируемыми откосами;
    • со свободно формируемыми откосами;
    • узкопрофильные;
  • неоднородные:
    • с ядром;
    • с центральной зоной;
  • смешанные:
    • с насыпным ядром из глинистого грунта и намывными боковыми зонами;
    • с насыпными банкетами из горной массы и намывной одной центральной зоной;
    • с центральной негрунтовой диафрагмой и намывными боковыми призмами;

Каменно-земляные плотины возводятся отсыпкой насухо с уплотнением,в воду или способом направленного взрыва. Тело плотины выполняется из крупнообломочных грунтов, а для противофильтрационных устройств используют грунты от глинистых до мелкопесчаных.
Каменно-земляные плотины подразделяются на виды:

  • с грунтовым экраном;
  • с грунтовым ядром;
  • с верховой грунтовой призмой;
  • с центральной грунтовой призмой;
  • с комбинированным противофильтрующим устройством;

Среди каменно-земляных плотин, возводимых направленым взрывом, выделяют следующие виды:

  • с грунтовым экраном и понуром;
  • с инъекционной диафрагмой;

Каменно-набросные плотины возводятся отсыпкой грунта насухо с уплотнением, в воду или направленым взрывом. Для тела плотины используются крупнообломочные грунты, а для противофильтрационные устройства выполняют из негрунтовых материалов.
Каменно-набросные плотины подразделяются на два вида:

  • с экраном из негрунтовых материалов;
  • с диафрагмой;

З

—плотина, выполненная в основном из глинистых, песчано-глинистых, песчаных и т. п. местных грунтов. В основании земляной плотины допускаются различные грунты — от несжимаемых прочных до сильно сжимаемых малопрочных. Земляные плотины как правило, глухие — без перелива воды через ее гребень. Поперечное сечение (профиль) земляной плотины имеет трапецеидальное или близкое к нему очертание. Основные элементы земляной плотины: тело плотины, противофильтрационные устройства, ограничивающие скорость фильтрационного потока и потери воды через тело и основание плотины, дренажные устройства, принимающие фильтрационную воду в нижний бьеф, и покрытия верхового, низового откосов и гребня, предохраняющие их от разрушающего действия воли, атмосферных осадков, ветра и пр.

Основные параметры земляной плотины: максимальная высота (уклон откосов, выражается обычно отношением высоты к горизонтальной проекции откоса, например 1:3, 1 : 2,5 и т. д.), ширина по гребню, превышение гребня над. Н. П. У. и объем тела плотины. Для оценки эксплуатационного качества земляной плотины важны: положение и очертание поверхности фильтрационного потока в теле плотины (поверхность или кривая депрессии), величина фильтрационного расхода через тело и основание плотины, степень устойчивости откосов (под действием собственного веса, фильтрационной воды, сейсмич. воздействий и пр.). Для надежной работы земляной плотины необходимо, чтобы кривая депрессии была заглублена в тело плотины не менее, чем на глубину промерзания грунта в данном районе, и выклинивалась на низовом откосе под уровень нижнего бьефа либо в границах дренажных устройств; фильтрационный расход не превышал предельного значения, установленного водохозяйственными расчетами; коэфф. устойчивости откосов на сползание был больше единицы и чтобы отсутствовали фильтрационные деформации грунтов в теле плотины, а также в ее основании.

По применяемым материалам и конструкции различают 6 основных типов земляных плотин. Однородная земляная плотина (1-й тип) состоит из одного и того же грунтового материала — песка, супеси, суглинка, глины. Неоднородная земляная плотина (2-й тип) возводится из разнообразных грунтов, начиная с суглинков или глин до гравелисто-щебенистых с расположением более мелкозернистых к верховому, а крупнозернистых к низовому откосу, или мелкозернистых в центральной части, а более крупных — к откосам. 3. п. могут иметь противофильтрационные устройства в виде экрана (3-й тип) или ядра (4-й тип).

Читайте так же:
Оформление работ по откосам

Ядро или экран делаются из естественного мелкозернистого материала (суглинка, супеси, а иногда торфа) или из искусственной смеси разных грунтов (напр., жирный суглинок и гравелисто- галечниковый грунт, супесь и жирная глина и др.). Основные части плотины — упорные призмы — выполняются из самых разнообразных крупнозернистых материалов и в частности из камня (в последнем случае плотина называется каменно- земляной).

Между ядром или экраном и призмами при резко различной крупности материалов устраиваются переходные зоны в виде обратных фильтров, состоящих из 1—3 слоев постепенно укрупняющегося к откосам материала. 3. п. могут выполняться с экраном или диафрагмой из железобетона, бетона, металла, дерева и др. материалов (5-й и 6-й типы). Экран или диафрагма (ядро) применяется, если тело плотины образуется из водопроницаемых, крупнозернистых материалов (песка, песчано-гравелистого грунта, гравия).

В основаниях земляных плотин из проницаемых грунтов располагают противофильтрационные устройства. Если водонепроницаемые грунты залегают на небольшой глубине, то всю проницаемую толщу прорезают обычно зубом, диафрагмой (шпунтом) или заглублением в основание ядра или экрана. В тех случаях, когда водонепроницаемые грунты залегают на большой глубине (больше 30—40 л), устраивают глубокую завесу инъекционным способом, нагнетая в толщу грунта цемент, битум, бентонитовые глины, жидкое стекло и др., или удлиняют путь фильтрации устройством понура.

По способу возведения земляные плотины делятся на насыпные и намывные. Насыпные плотины возводятся отсыпкой грунта слоями с уплотнением катками, трамбовками и т. п. Лучшее уплотнение при укатке достигается при определенной влажности грунтов, к-рая, в частности для связных грунтов, близка к границе раскатывания. В связи с этим грунты, подготовленные для отсыпки в 3. п., или дополнительно увлажняются или, наоборот, подсушиваются в зависимости от их естественной (карьерной) влажности. Влажность связных грунтов доводят до оптимальной обычно непосредственно в карьерах.

В СССР в последние годы испытывались и в отдельных случаях применялись способы возведения насыпных плотин без специального уплотнения — с использованием энергии взрыва и пр. В стр-ве земляных плотин широко распространен способ гидромеханизации, т. е. намыва тела плотины. Большинство намывных плотин в СССР возведено из однородного песчаного грунта (1-й тип); неск. плотин, также песчаных, имеют противофильтрационное ядро (5-й тип) или диафрагмы (6-й тип). При разнородном составе намываемого грунта в теле земляной плотины может быть образовано в процессе намыва ядро (по 4-му типу) из мельчайших малоироницаемых частиц. Особенно широко применяется способ гидромеханизации при возведении плотин на широких равнинных реках. Таким же способом построена Мингечаурская плотина на р. Куре длиной ок. 1,5 км и высотой 84 м.

Земляные плотины небольшой высоты (10—12 JM) В СССР строятся по типовым проектам. Для более высоких плотин составляются индивидуальные проекты с обосновыванием их соответствующими расчетами, лабораторными и др. исследованиями. Для проекта 3. п. обычно проводятся разносторонние инже- нерно-геологич. и гидрогеологич. исследования; изучаются грунты в намечаемых карьерах, исследуется фильтрация на моделях и на установках электрогидродина- мич. аналогий (ЭГДА); проверяются осадки плотины, устойчивость откосов, основные конструктивные формы, размеры дренажных и противофильтрационных элементов, параметры крепления верхового откоса и пр.

Основные размеры существующих 3. п. Колеблются в весьма широких пределах: высота до 170 ж, длина до десятков км, объем до десятков млн. м3 (Цимлянская плотина — 30 млн. ж3, плотина Оахи в США — 60 млн. м3), ширина по гребню 3 : 10 и более ж, уклон откосов от 1:1,5 до 1:5. При крупнозернистых грунтах и прочных основаниях назначаются более крутые откосы; при связных мало- плотных грунтах в основании уклоны откосов в отдельных случаях достигают 1 : 15 — 1 : 12. Обычно откосы в верхней части профиля делают круче, чем внизу. В высоких плотинах для упора крепления и удобства стр-ва и эксплуатации делают фермы через 10 ж по высоте и реже.

Верховой откос 3. п. крепят в зависимости от высоты волны в водохранилище и материала тела плотины. При мелкозернистом материале тела плотины и высоких волнах (до 2 м и выше) крепление выполняют б. ч. из каменной наброски или бетонных армированных плит размером до 10×10 м и более. Плиты связываются между собой арматурой. Гребень крепится в зависимости от его использования (класса дороги). Низовой откос 3. п. обычно засевается травами или одерновывается; иногда-ого покрывают крупнозернистым материалом (гравий, щебень). В пределах колебания уровня воды в нижнем бьефе низовой откос укрепляется аналогично верховому.

Читайте так же:
Geo5 расчет устойчивости откоса

Дренаж земляных плотин обычно состоит из обратного фильтра и водоотводящих устройств и выполняется в виде призмы заглубленного в тело тюфяка или галереи на пойменных участках плотины. Водоотводящие устройства осуществляются в виде каменной наброски, крупного гравия или бетонных труб (см. Дренаж). Иногда, преим. в русловой части плотины, применяют наслонный дренаж; понижения кривой депрессии он практически не дает, главная цель его — защита откоса от фильтрационного вымыва грунта.

СНиП 2.06.05-84 Плотины из грунтовых материалов — Сопряжение тела плотины с основанием, берегами и бетонными сооружениями

Содержание материала

  • СНиП 2.06.05-84 Плотины из грунтовых материалов
  • 1. Общие положения
  • Физико-механические и теплофизические характеристики грунтов
  • 2. Земляные насыпные плотины
  • Требования к материалам
  • Очертания откосов и гребня плотины
  • Крепление откосов
  • Противофильтрационные устройства
  • Дренажные устройства
  • Обратные фильтры
  • Сопряжение тела плотины с основанием, берегами и бетонными сооружениями
  • Требования к реконструкции плотин
  • Замораживание грунтов тела и основания плотины и сохранение их мерзлого состояния при эксплуатации в северной строительно-климатической зоне
  • 3. Земляные намывные плотины
  • Требования к материалам
  • Фракционирование грунта в теле плотины
  • Очертание и крепление откосов плотины
  • Требования к реконструкции плотин
  • 4. Каменно-земляные и каменно-набросные плотины
  • Требования к материалам
  • Очертание откосов плотины
  • Противофильтрационные устройства
  • Требования к основаниям плотин. сопряжение плотин с основанием
  • 5. Основные положения расчета плотин
  • Условия необходимости учета порового давления Приложение 1
  • Контроль за состоянием сооружений и оснований в период строительства и эксплуатации Приложение 2
  • Расчет нормы отмыва грунта при возведении земляных намывных плотин Приложение 3
  • Расчеты границ зон фракционирования и осредненного зернового состава намытого грунта в поперечном сечении плотины Приложение 4
  • Расчет устойчивости откосов по способу наклонных сил взаимодействия Приложение 5
  • Определение крутизны волноустойчивого неукрепленного откоса плотин из песчаного грунта при «профиле динамического равновесия» Приложение 6
  • Термины и определения, применяемые при гидротехническом строительстве в северной строительно-климатической зоне Приложение 7
  • Теплофизические характеристики грунта Приложение 8
  • Проектирование плотин со стальными диафрагмами Приложение 9
  • Все страницы

СОПРЯЖЕНИЕ ТЕЛА ПЛОТИНЫ С ОСНОВАНИЕМ, БЕРЕГАМИ И БЕТОННЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ

2.72*. Для предотвращения опасной фильтрации по контакту земляной плотины с ее основанием следует предусматривать меры, зависящие от характера и состояния грунтов основания и обеспечивающие плотное примыкание грунта тела плотины к грунту основания.

В проектах плотин, возводимых на нескальном основании, следует предусматривать мероприятия по подготовке основания, в том числе по вырубке леса и кустарника, выкорчевыванию пней, удалению растительного слоя и слоя, пронизанного корневищами деревьев и кустов или ходами землеройных животных, а также по удалению грунта, содержащего значительное количество органических включений или солей, легко растворимых в воде (пп. 1.5* и 2.5*), удалению сильнольдистых грунтов по всей площади основания талой плотины или только под верховым клином мерзлой плотины, и в случае необходимости — мероприятия по созданию противофильтрационного устройства в основании плотин (зуба, стенки, шпунта, мерзлотной завесы и т.п.). При проектировании мерзлых плотин допускается не предусматривать удаление растительного слоя в пределах низовой упорной призмы плотины.

При сопряжении талой плотины с вечномерзлыми грунтами береговых примыканий противофильтрационное устройство плотины следует заводить в берега на глубину зоны оттаивания грунтов береговых массивов при эксплуатации плотины, определяемую теплотехническим расчетом.

При проектировании плотин распластанного профиля частичный или полный отказ от мероприятий по подготовке основания допускается при соответствующем обосновании согласно требованиям п. 3.3*.

При проектировании земляных плотин, возводимых на скальном основании, должно быть предусмотрено удаление разрушенной скалы (в том числе должны быть удалены отдельные крупные камни и скопления камней) на площади сопряжения противофильтрационных устройств плотины с основанием, заделаны разведочно-геологические и строительные выработки.

На участках сопряжения с основанием частей профиля плотины, выполняемых из более водопроницаемых материалов, чем противофильтрационные устройства, удаление разрушенной скалы необязательно.

При наличии в основании поверхностного слоя грунта, имеющего более низкие прочностные характеристики, чем грунт плотины, необходимо определять экономическую целесообразность удаления этого слоя (или его верхней части), учитывая, что при этом откосы плотины могут быть более крутыми.

Строительство плотин в сейсмических районах на основаниях, сложенных из грунтов, способных разжижаться при динамических воздействиях, требует специальных технико-экономических обоснований.

2.73*. Наклонные поверхности берегов в пределах профиля примыкания плотины должны быть соответственно спланированы, при этом не допускаются нависающие участки в пределах примыкания плотины и уступообразные участки в пределах примыкания противофильтрационного устройства плотины.

При наличии в основании плотин быстровыветривающихся пород в проектах плотин из грунтовых материалов необходимо учитывать изменения свойств этих пород или предусматривать соответствующие конструктивно-технологические мероприятия.

Читайте так же:
Чем можно красить откосы

При наличии в скальном основании местных сквозных тектонических нарушений в виде трещин надлежит принимать меры к их расчистке и заделке, а также меры, обеспечивающие фильтрационную прочность материала, заполняющего эти трещины.

2.74*. Для земляных плотин с противофильтрационными устройствами и однородных земляных плотин, выполняемых из глинистых грунтов на сильнофильтрующих (в том числе после оттаивания) аллювиальных отложениях, прикрывающих скальные породы основания, при небольшой (до 5 м) мощности слоя аллювия, как правило, следует доводить противофильтрационные устройства до скалы врезкой зуба.

При мощности аллювиального слоя более 5 м следует сравнивать варианты плотин с ядром и противофильтрационной преградой (цементационной завесой, бетонной стенкой и др.) с плотинами с экраном и понуром.

Проектом необходимо предусматривать сопряжение противофильтрационных устройств плотины с основанием в месте примыкания зуба к скале (например, путем инъекции раствора в месте примыкания, а в случае необходимости — устройства противофильтрационной завесы, в том числе и мерзлотной завесы в основании мерзлой плотины).

Глубину висячей противофильтрационной преграды и длину понура следует устанавливать на основании фильтрационных расчетов.

2.75. При сопряжении противофильтрационных устройств плотины с наклонными неровными поверхностями скальных берегов следует предусматривать подготовку поверхности скалы от гребня плотины (ядра, экрана) к основанию с постеленным уположением, без резких переломов, с наименьшим технически и экономически обоснованным наклоном береговых контактов, срезку выступающих участков поверхности скалы и выравнивание бетоном местных понижений.

Угол между смежными участками поверхности скалы в сопряжении с противофильтрационными устройствами не должен превышать 20°.

Очертание продольного профиля плотины по основанию следует назначать из условия недопущения образования трещин на основе результатов расчета его напряженно-деформированного состояния.

2.76*. В земляных плотинах на сильнотрещиноватых скальных основаниях, по которым (в том числе и после оттаивания) может происходить опасная для тела плотины фильтрация, необходимо предусматривать устройство зуба и противофильтрационной завесы под ним, а также поверхностную инъекцию раствора (цементационного, глинистого или мелкопесчаного) в пределах подошвы противофильтрационного устройства плотины. Проектирование однородных плотин без противофильтрационных устройств в таких случаях должно быть обосновано.

В северной строительно-климатической зоне при проектировании мерзлых земляных плотин на сильнотрещиноватых скальных основаниях следует предусматривать устройство мерзлотной завесы в основании при необходимости с предварительным оттаиванием основания на заданную глубину и его цементацией.

2.77* При проектировании земляных плотин на слабоводонепроницаемом (в том числе после оттаивания) и слаботрещиноватом скальном, полускальном и глинистом основаниях допускается предусматривать укладку грунта тела плотины непосредственно на основание без противофильтрационных устройств.

2.78*. В местах сопряжения тела или противофильтрационного устройства плотины с основанием, берегами и бетонными сооружениями следует предусматривать тщательную укладку и уплотнение грунта вблизи поверхности сопряжения, для чего контактный слой (толщиной 2-3 м) необходимо отсыпать из грунта более пластичного, менее водопроницаемого и более влажного (не более чем на 1-3%), чем грунт остального тела плотины или противофильтрационного устройства.

При строительстве талых плотин в северной строительно-климатической зоне при необходимости дополнительно следует предусматривать обогрев контактного слоя грунта противофильтрационного устройства плотины с основанием.

2.79*. При проектировании в основании плотины противофильтрационных устройств (шпунтового ряда, стенки из бетона, глинистого грунта или возводимой методом «стена в грунте» инъекционной завесы, мерзлотной завесы и др.) следует предусматривать сопряжение их непосредственно с противофильтрационными устройствами тела плотины (ядром, экраном или диафрагмой).

2.80. Сопрягающие устройства земляных плотин с бетонными и железобетонными сооружениями должны обеспечивать:

а) защиту земляной плотины от размыва водой, пропускаемой через водосбросные сооружения;

б) плавный подход воды к водоприемным и водосбросным сооружениям со стороны верхнего бьефа и плавное растекание потока в нижнем бьефе, предотвращающее подмыв тела и основания плотины;

в) предотвращение опасной фильтрации в зоне примыкания.

Проекты сопрягающих устройств плотин I и II классов должны быть обоснованы данными гидравлических и фильтрационных исследований.

2.81*. Для обеспечения надежного примыкания тела земляной плотины к бетонному сооружению следует, как правило, предусматривать уклон сопрягающих граней бетонной конструкции в сторону земляной насыпи не более чем 10:1.

Сопряжение земляной плотины с бетонными сооружениями, прорезающими ее тело, следует осуществлять для плотин, имеющих противофильтрационные устройства, в зоне этих устройств, а для однородных плотин — в пределах верхового клина и центральной части плотины.

Сопряжение тела земляной плотины с бетонным сооружением надлежит предусматривать в виде заделанных в него диафрагм, врезающихся в земляную плотину (шпунтового ряда, бетонной стенки и др.). Длину диафрагм сопряжения следует устанавливать на основании фильтрационных расчетов.

В северной строительно-климатической зоне длину диафрагм сопряжения талых и мерзлых плотин с бетонными сооружениями следует устанавливать на основании фильтрационных и теплотехнических расчетов. Сопряжение тела мерзлой земляной (каменно-земляной) плотины, имеющей в своем составе сезоннодействующие охлаждающие устройства (СОУ) с бетонным сооружением (в том числе с водосбросом) следует осуществлять заведением СОУ плотины в сопрягающий устой бетонного сооружения. Установку СОУ в месте примыкания к бетонному сооружению следует предусматривать с шагом, величина которого обосновывается теплотехническим расчетом при учете теплового потока в бетоне сооружения.

Читайте так же:
Откос для винилового сайдинга

Противофильтрационные устройства в основании земляных плотин и бетонных сооружений должны быть взаимоувязаны.

2.82. При сопряжении участков земляной плотины, выполняемых насыпным и намывным способами, необходимо предусматривать мероприятия, не допускающие сосредоточенную фильтрацию в месте сопряжения и неравномерную осадку тела плотины и основания.

6.5. Схемы намыва

Существует несколько схем намыва. Наиболее распространены пионерно-торцовая, двусторонняя и односторонняя. Реже применяют мозаичную схему намыва.

Пионерно-торцовую схему применяют для намыва грунта в воду при возведении подводного яруса земляных плотин в руслах рек и водоемах, ограждающих дамб, а также при безбанкетном перекрытии русел рек.

Формирование конуса намыва под водой происходит при периодическом сползании намытого в верхней части конуса грунта под действием силы тяжести, а также вследствие осаждения частиц грунта из потока гидросмеси, движущейся в воде с убывающей скоростью. Конус намыва удлиняется в направлении выпуска гидросмеси. Рекомендуется поднимать трубу над уровнем воды не выше 1 м, при этом ширина пионерной призмы не должна превышать 50 м, чем достигается достаточная плотность сложения грунта.

Рис. 6.6. Наращивание отложений грунта при пионерно-торцовой

схеме намыва (образование конусов намыва и пионерной призмы):

1 – подводный конус намыва; 2 – вышедший из воды усеченный

конус намыва; l – длина наводного пляжа намыва; lп – заложение

подводного откоса; Jн – надводный уклон; Jв – подводный уклон

При возведении узкопрофильных дамб (ширина гребня 1–6 м) рекомендуется способ намыва из центрального трубопровода на оконтуренной с двух сторон узкой площадке (рис. 6.7).

При этом способе трубопровод наращивается на низких переносных опорах по мере перемещения пляжа и роста дамбы.

Намыв по пионерно-торцовой схеме может осуществляться безэстакадным, низкоопорным и эстакадным способами, но в двух последних случаях с выпуском гидросмеси из торца трубы. При этой схеме отмывают частицы мельче 0,05 мм. Плотность намытого под воду грунта невысока, но в последующем она становится близкой к средней плотности его сложения, характеризуемой коэффициентом относительной плотности 0,35–0,45.

Рис. 6.7. Схема намыва узкопрофильных дамб:

1 – готовый участок дамбы; 2 – участок домыва; 3 – основной участок намыва;

4 – трубопровод; 5 – переносные опоры; 6 – пляж намыва; 7 – прудок-отстойник;

8 – гребень валика; 9 – уровень воды в прудке; 10 – отжим прудка осветленной

воды; 11 – сброс осветленной воды

Двусторонняя схема наиболее распространена при намыве однородных и неоднородных плотин выше уровня воды. Намыв производят любым способом: эстакадным, безэстакадным и низкоопорным. Гидросмесь выпускают из распределительных трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу вдоль откосов сооружения (рис. 6.8).

При этом наиболее крупные частицы карьерного грунта откладываются в боковых призмах, а наиболее мелкие – в прудке-отстойнике. В случае намыва сооружения без прудка-отстойника мелкозем уносится за его пределы. Если намываются однородные карьерные грунты (Е ≤ 3), то, несмотря на наличие прудка-отстойника, ядро не образуется и грунт, осадившийся в границах прудка-отстойника, по гранулометрическому составу будет мало отличаться от грунта боковых призм. При этом в поперечном профиле сооружения можно выделить не три, а две зоны: боковые призмы и центральную часть, которая может занимать до 40 % поперечного профиля.

Рис. 6.8. Двусторонняя схема намыва:

1 – первичное обвалование; 2 – попутное обвалование, частично вынесенное

за контур сооружения; 3 – распределительный трубопровод; 4 – пляж намыва;

5 – проектный откос; 6 – прудок-отстойник; 7 – попутное обвалование в контуре

сооружения; 8 – границы пруда-отстойника; 9 – сбросной колодец;

10 – противофильтрационные диафрагмы; 11 – сбросная труба;

12 – сбросная канава; I – боковые призмы; II – промежуточная зона; III – ядро;

J – уклон пляжа намыва; Вп – ширина прудка-отстойника по урезу воды;

в – то же по дну; hп – глубина прудка-отстойника

Когда для намыва используют мелкозернистые неоднородные грунты, прудок-отстойник находится в пределах промежуточной зоны и занимает не более 1/3 ширины плотины или дамбы на данной отметке. В случае намыва неоднородных крупнозернистых грунтов, содержащих незначительное количество средних между мелкими и крупными частиц, прудок располагается близко к границам ядра. При намыве же однородных грунтов он находится в пределах центральной части и может отклоняться в ту или другую сторону до 10 % ее ширины на данной высоте намыва.

Читайте так же:
Как сделать откос траншеи

Когда намывают неоднородные плотины, особое внимание следует уделять сохранению ширины прудка-отстойника в заданных границах. При его уширении в боковых призмах образуются карманы, т. е. отложения мелких частиц, а при чрезмерном его сужении в ядре могут образоваться языки из отложений крупных частиц, выносимых потоком гидросмеси при большой скорости растекания. Образование в ядре сплошной прослойки крупного материала (перемыва ядра), влечет за собой сосредоточенную фильтрацию во время эксплуатации плотины.

Если на низовой откос сооружения подавать расход гидросмеси больший, чем на верховой откос, то прудок-отстойник будет отжиматься в верховую сторону, в результате чего образуется экран.

Одностороннюю схему применяют в основном при надводном намыве, хотя имеются отдельные примеры ее применения и при подводном намыве плотин. Используют ее при возведении плотин и дамб с пологим откосом, когда в выемках и карьерах имеется избыток грунта и в основании плотины залегают обводненные слабые грунты, не поддающиеся удалению землеройными машинами. Кроме того, односторонний намыв используют при подготовке основания, при уширении существующих земляных сооружений. В этих случаях намыв ведут с прудком-отстойником. Односторонняя схема с обжатием верхового откоса (рис. 6.9) используется при намыве плотин и дамб из пылеватых грунтов с содержанием песчаных частиц 40–50 % (остальные пылеватые и глинистые). Верховой откос при этом формируется механическим способом.

Рис. 6.9. Схема намыва сооружения с обжатием верхового откоса:

1 – бульдозер; 2 – отвал вскрышного грунта; 3 – прудок-отстойник;

4 – сбросной колодец; 5 – распределительный трубопровод; 6 – опоры

трубопровода; 7 – обвалование из намытого грунта; 8 – выемка

растительного грунта; 9 – сбросная труба

При намыве польдерных дамб гидросмесь выпускают со стороны низового откоса и направляют ее в зону упорной призмы перпендикулярно к продольной оси дамбы с помощью специальных направляющих валиков, а в зоне противофильтрационного экрана – параллельно той же оси с помощью разделяющего две зоны валика. В результате в зоне упорной призмы формируется пляж, расположенный поперек сооружения, на котором в процессе фракционирования откладываются наиболее крупные частицы, а в зоне экрана – отстойник большей длины, расположенный вдоль оси дамбы и постоянно перемещающийся в этом направлении.

Намыв по односторонней схеме производят эстакадным, безэстакадным или низкоопорным способом с укладкой распределительного трубопровода вдоль низового откоса сооружения. Выпускаемая смесь свободно растекается в направлении верхнего бьефа, что приводит к образованию пологого откоса. Принудительно путем отсыпки попутного обвалования профилируются лишь низовой откос сооружения, поэтому такая схема называется также намывом со свободным откосом. К ее достоинствам по сравнению с двусторонней схемой намыва относятся: облегчение крепления верхового откоса, уменьшение необходимого количества труб, отсутствие сбросных устройств, уменьшение объема работ по отсыпке обвалования и возможность отказа от работ по подготовке основания. При подводном намыве откос может быть ограничен отсыпкой или намывом с верховой стороны призмы или подъемом уровня водя, что вызывает гашение скорости потока гидросмеси.

Предложена усовершенствованная одностороння схема намыва, не требующая крепления верхового откоса. Необходимая прочность и волновая устойчивость достигается кольматацией гравийного покрытия, отсыпаемого со стороны откоса, глинистыми частицами, которые содержатся в гидросмеси (рис. 6.10).

Рис. 6.10. Схема намыва кольматации покрытия верхового откоса:

1 – слой гравийного покрытия; 2 – продольный валик; 3 – направление

кольматации; 4 – прудок-отстойник; 5 – водосбросной колодец;

6 – намытый грунт; 7 – распределительный трубопровод;

8 – обвалование низового откоса

Получить сооружение с более крутым свободным откосом возможно путем отбора из гидросмеси в гидроциклоне свободной воды. Вследствие этого уменьшается скорость растекания, что и приводит к образованию более крутого откоса (рис. 6.11).

Представляет интерес схема намыва, сочетающая признаки пионерно-торцовой и односторонней схем. Если при пионерно-торцовой схеме пляж намыва располагается параллельно оси дамбы, при односторонней – перпендикулярно ей, то при комбинированной – в промежуточном направлении (рис. 6.12), что также позволяет получить более крутой свободный откос.

Рис. 6.12. Комбинированная схема намыва

Мозаичную схему используют при возведении однородных сооружений из разнозернистых грунтов. Если место выпуска гидросмеси из распределительных трубопроводов поярусно смещать относительно друг друга, то отложения грунта расположатся в шахматном порядке и никакой закономерности в распределении его по крупности в поперечном сечении сооружения не будет. Намыв ведут с применением любого из описанных способов без прудка-отстойника. Потоки осветленной воды, содержащие наиболее мелкие частицы грунта, стекают к сбросным устройствам. Намытая таким образом плотина получается сравнительно однородной по всему профилю. Процент отмыва несколько выше, чем при прудковом двустороннем намыве.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector