RU2495979C1

RU2495979C1 - Method to create anti-filtration cover of canals and water reservoirs with steep slopes

Info

Publication number: RU2495979C1
Application number: RU2012106790/13A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Косиченко; Андрей Иванович Перелыгин; Михаил Александрович Чернов
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-10-20
Also published as: RU2012106790A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method includes laying of a protective cover from mattress gabions and a water-impermeable anti-filtration element from geomembrane. Besides, on top of the geomembrane a protective pad is arranged from geotextile, preventing damage of the geomembrane during laying and filling of gabions and also during operation. Mattress gabions are laid onto the protective pad from geotextile with their fixation on steep slopes with the horizontal equivalent of 1:2-1:1.5 with the help of synthetic ropes fixed to metal stands arranged on the slope edge. Possibility is provided to use mattress gabions as a protective cover of anti-filtration liners in canals and water reservoirs with steep slopes with the horizontal equivalent of 1:2-1:1.5 without damage to water impermeability of the anti-filtration element and elimination of water losses via the anti-filtration lining.

EFFECT: increased operational reliability, safety and efficiency of a cover.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты каналов и водоемов различного назначения.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used to create impervious protection of canals and reservoirs for various purposes.

Известен способ создания противофильтрационного экрана с геомембраной из полимерного материала (патент RU №2374386, Е02В 3/16, БИ №33 от 27.11.2009), включающий подготовку 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.There is a method of creating an impervious screen with a geomembrane of polymer material (patent RU No. 2374386, ЕВВ 3/16, BI No. 33 of 11/27/2009), including preparing the base, laying on it a waterproof geomembrane consisting of hermetically connected panels of polymer material, the device of compensators for deformations of the geomembrane with the butt joint of the panels in the places of the device of the compensators and the overlapping of the joints from below and above by strips of material different from the material of the geomembrane, the device of the protective layer wound from soil or other materials.

Недостатком данного способа является низкая эксплуатационная надежность вследствие размыва и сползания защитного слоя противофильтрационного экрана из грунтовых материалов.The disadvantage of this method is the low operational reliability due to erosion and sliding of the protective layer of the anti-filter screen from soil materials.

Известен способ создания водотока (Альбом типовых решений по применению габионных конструкций Габиком; стр.41, рис.7.40. Электронный ресурс: http://gabicom.rn/support/albom/12), выполненного из матрацно-тюфячных габионных конструкций, при этом последние крепятся к грунту основания при помощи анкеров (Альбом типовых решений по применению габионных конструкций Габиком; стр.11, рис.6.1. Электронный ресурс: http://gabicom.ru/support/albom/6).A known method of creating a watercourse (Album of typical solutions for the use of gabion structures by Gabik; p. 41, Fig. 7.40. Electronic resource: http: //gabicom.rn/support/albom/12), made of mattress-mattress gabion structures, while the latter are attached to the base soil using anchors (Album of typical solutions for the use of Gabion Gabion designs; p. 11, Fig. 6.1. Electronic resource: http://gabicom.ru/support/albom/6).

Недостатком данного способа является отсутствие противофильтрационного элемента, приводящее к большим потерям воды на фильтрацию при транспортировке.The disadvantage of this method is the lack of an anti-filter element, leading to large losses of water for filtration during transportation.

Наиболее близким техническим решением является способ обеспечения водонепроницаемости габионных сооружений с помощью укладки по напорному фронту и под габионами водонепроницаемой геомембраны толщиной 1-1,5 мм из полимерной пленки ПВХ или ПВД (ВСН-АПК 2.30.05.001-03. Утв. 29.04.2003. Мелиорация. Руководство по защите земель, нарушенных водной эрозией. Габионные конструкции противоэрозионных сооружений / Минсельхоз России. М., 2003. Приложение А, рис.А. 10, п.А.2.10. Электронный ресурс: http://www/maccafem.ni/upload/1225351349_file.pdf).The closest technical solution is a method of ensuring the waterproofness of gabion structures by laying on the pressure front and under the gabions a waterproof geomembrane 1-1.5 mm thick made of PVC or PVD polymer film (VSN-APK 2.30.05.001-03. Approved 04/29/2003. Land Reclamation, Guidelines for the Protection of Lands Disrupted by Water Erosion, Gabion Structures of Anti-Erosion Structures / Ministry of Agriculture of Russia, Moscow, 2003. Appendix A, Fig. A. 10, item A.2.10. Electronic resource: http: // www / maccafem. ni / upload / 1225351349_file.pdf).

Недостатки данного технического решения:The disadvantages of this technical solution:

- при применении матрацно-тюфячных габионных конструкций на крутых откосах, заложением 1:2-1:1,5 представляется невозможным их закрепление к грунту основания при помощи анкеров без нарушения водонепроницаемости геомембраны;- when using mattress-mattress gabion structures on steep slopes, a 1: 2-1: 1.5 mortgage, it seems impossible to fix them to the base soil using anchors without violating the waterproofness of the geomembrane;

- при укладке матрацно-тюфячных габионных конструкций непосредственно на геомембрану возможны ее повреждения в процессе связки габионов и их заполнении каменным материалом;- when laying mattress-mattress gabion structures directly on the geomembrane, it may be damaged in the process of bundling gabions and filling them with stone material;

- при применении данной конструкции на каналах будет наблюдаться снижение пропускной способности из-за высокой шероховатости покрытия.- when using this design on the channels, there will be a decrease in throughput due to the high roughness of the coating.

Сущность изобретения заключается в разработке способа создания противофильтрационного покрытия, предупреждающего потери воды на фильтрацию и ориентированного для применения на каналах и водоемах с крутыми откосами, заложением от 1:2 до 1:1,5 с применением в качестве защитного покрытия матрацно-тюфячных габионов, которые укладывают на откосах и бровках и закрепляют с помощью синтетических тросов укрепленных к металлическим стойкам устроенным на бровке откоса, при этом матрацно-тюфячные габионы укладывают на защитную прокладку из геотекстиля средней или высокой плотности защищающую от повреждений геомембрану, расположенную на подготовленном грунтовом основании.The essence of the invention lies in the development of a method of creating an impervious coating that prevents loss of water for filtration and is oriented for use on canals and reservoirs with steep slopes, laying from 1: 2 to 1: 1.5 using a mattress-mattress gabion as a protective coating, which they are laid on slopes and eyebrows and secured with synthetic ropes attached to metal struts arranged on the slope of the slope, while mattress-mattress gabions are laid on a protective strip made of geoteks till, medium or high density protecting from damage geomembrane disposed on a prepared subgrade.

Техническим результатом предлагаемого способа, является возможность применения матрацно-тюфячных габионных конструкций в качестве защитного покрытия противофильтрационной облицовки на каналах и водоемах с крутыми откосами, заложением 1:2-1:1,5 без нарушения водопроницаемости противофильтрационного элемента, устранение потерь воды через противофильтрационную облицовку, повышение эксплуатационной надежности, безопасности и эффективности покрытия.The technical result of the proposed method is the possibility of using mattress-mattress gabion structures as a protective coating for the waterproofing lining on canals and reservoirs with steep slopes, laying 1: 2-1: 1.5 without violating the permeability of the waterproofing element, eliminating water losses through the waterproofing lining, increase of operational reliability, safety and effectiveness of the coating.

Технический результат достигается применением синтетических тросов, закрепляемых к металлическим стойкам, установленным на бровках откосов, предназначенных для фиксации матрацно-тюфячных габионных конструкций на крутых откосах, заложением 1:2-1:1,5 и бровках, при этом матрацно-тюфячные габионные конструкции укладывают на защитную прокладку из геотекстиля средней или высокой плотности, предохраняющей противофильтрационный элемент из геомембраны, расположенный на подготовленном основании, от повреждений в процессе укладки матрацно-тюфячных габионных конструкций и их наполнения камнем. В случае применения данного способа создания противофильтрационного покрытия на каналах оросительных систем для снижения шероховатости покрытия рекомендуется выполнить равномерный кольматирующий слой из глинистых частиц, фракцией 0,1-0,2 мм, добавляемых в воду выше участка покрытия по течению.The technical result is achieved by the use of synthetic cables fixed to metal racks mounted on the edges of the slopes, designed to fix mattress-mattress gabion structures on steep slopes, laying 1: 2-1: 1.5 and the edges, while mattress-mattress gabion structures are laid on a protective gasket made of medium or high density geotextiles, which protects the geomembrane antifiltration element located on the prepared base from damage during laying the mattress-tuff egg gabion structures and their filling with stone. In the case of using this method of creating an antifiltration coating on the channels of irrigation systems to reduce the roughness of the coating, it is recommended to perform a uniform co-layer of clay particles with a fraction of 0.1-0.2 mm added to the water above the coating area with the flow.

Противофильтрационное покрытие устраивают следующим образом. Выполняют подготовку дна, бровок и откосов канала, грунт основания очищают от корней растений, валунов, а затем уплотняют. На подготовленное основание канала производят укладку противофильтрационного элемента - геомембрану. Геомембрана должна использоваться толщиной не менее 1,0 мм, т.к. материал меньшей толщины неустойчив к механическим повреждениям и понизит надежность конструкции. Материал геомембраны должен отвечать требованиям ГОСТа (Пленка полиэтиленовая. Технические условия. (ГОСТ 10354-82) [приложение 2]).Antifiltration coating is arranged as follows. They prepare the bottom, edges and slopes of the channel, the base soil is cleaned of the roots of plants, boulders, and then compacted. On the prepared base of the channel, the antifiltration element, a geomembrane, is laid. The geomembrane should be used with a thickness of at least 1.0 mm, as material of smaller thickness is unstable to mechanical damage and will reduce the reliability of the structure. The geomembrane material must meet the requirements of GOST (Polyethylene film. Technical conditions. (GOST 10354-82) [Appendix 2]).

На геомембрану по дну, откосам и бровкам канала укладывают защитную прокладку из геотекстиля (ТУ 8397-003-21506643-2003) средней или высокой плотности, предохраняющую геомембрану от повреждений при укладке и заполнении матрацно-тюфячных габионов.A medium or high density protective gasket of geotextiles (TU 8397-003-21506643-2003) is laid on the geomembrane along the bottom, slopes and edges of the channel, which protects the geomembrane from damage when laying and filling mattress-mattress gabions.

Затем производят установку металлических стоек, диаметром 60700 мм, на расстоянии от бровки откоса равном ширине укладываемых матрацно-тюфячных габионов (ГОСТ Р 52122-2003), необходимых для закрепления синтетического троса, удерживающего габионы. Далее на защитную прокладку из геотекстиля укладывают пустые матрацно-тюфячные габионные конструкции и закрепляют их между собой металлической проволокой. Габионы, находящиеся на откосе и бровке, закрепляют синтетическим тросом (ГОСТ 30055-93) пропуская его через сетки габионных конструкций согласно далее предложенной схеме, на расстоянии:Then, metal racks with a diameter of 60,700 mm are installed at a distance from the edge of the slope equal to the width of the mattress-mattress gabions to be laid (GOST R 52122-2003), necessary to secure the synthetic cable holding the gabions. Next, empty mattress-mattress gabion structures are laid on the geotextile protective pad and fixed with a metal wire. Gabions located on a slope and a brow are fixed with a synthetic cable (GOST 30055-93) passing it through a grid of gabion structures according to the scheme below, at a distance:

L₁=0,5·Н_{габиона}; L₂=0,25·L_{габиона}; L₃=0,75·L_{габиона};L ₁ = 0.5 · N _gabion ; L ₂ = 0.25 · L _gabion ; L ₃ = 0.75 · L _gabion ;

где Н_{габиона} и L_{габиона} - толщина и длина укладываемых матрацно-тюфячных габионов. Концы синтетического троса связывают и закрепляют образованную петлю к металлической стойке. Для применения рекомендуются тросы из полиамида, полиэтилена и полипропилена, при этом толщина троса принимается в зависимости от воспринимаемой нагрузки, в процессе эксплуатации при ослабевании троса рекомендуется производить его периодическую натяжку.where H _gabion and L _gabion - the thickness and length of the stacked mattress-mattress gabion. The ends of the synthetic cable tie and fasten the loop formed to the metal stand. For use, ropes made of polyamide, polyethylene and polypropylene are recommended, while the thickness of the cable is taken depending on the perceived load, during operation, when the cable is weakened, it is recommended to periodically stretch it.

Наполнение габионных конструкций производят механизировано или в ручную начиная с габионов, уложенных на дно и далее по откосу и бровке в направлении снизу вверх, затем производят закрытие крышек матрацно-тюфячных габионов.Gabion structures are filled mechanically or manually starting from gabions laid on the bottom and further along the slope and edge in the direction from bottom to top, then the mattress-mattress gabions are closed.

При применении заявленного способа создания противофильтрационного покрытия на каналах оросительных систем для снижения шероховатости защитного покрытия из матрацно-тюфячных габионных конструкций рекомендуется выполнять равномерный кольматирующий слой из глинистых частиц, фракцией 0,1-0,2 мм, добавляемых в воду выше участка покрытия по течению.When using the claimed method of creating an anti-filtration coating on the channels of irrigation systems to reduce the roughness of the protective coating from mattress-mattress gabion structures, it is recommended to perform a uniform covert layer of clay particles with a fraction of 0.1-0.2 mm added to the water upstream of the coating area.

Комплектующие материалы для устройства противофильтрационного покрытия доставляют к месту строительства автотранспортом, укладка геомембраны, геотекстиля и матрацно-тюфячных габионов производится вручную. Сварка геомембраны производится с использованием специального оборудования, геотекстиль укладывают с нахлестом полотнищ 10 см. Заполнение матрацно-тюфячных габионных конструкций можно производить как механизировано, так и вручную.Component materials for the anti-filter coating device are delivered to the construction site by road, laying of the geomembrane, geotextile and mattress-mattress gabion is done manually. Welding of the geomembrane is carried out using special equipment, the geotextile is laid with an overlap of 10 cm panels. The filling of mattress-mattress gabion structures can be performed both mechanically and manually.

Изобретение поясняется чертежами. Фиг.1 - Способ создания противофильтрационного покрытия каналов и водоемов с крутыми откосами (поперечное сечение), фиг.2 - Схема соединения матрацно-тюфячных габионов синтетическим тросом, фиг.3 - Крепление защитного покрытия из матрацно-тюфячных габионных конструкций (узел А). Способ создания противо-фильтрационного покрытия состоит из следующих элементов: (фиг.1, 2, 3) грунтовое основание 1; геомембрана 2; геотекстиль 3; матрацно-тюфячные габионы 4; синтетический трос 5; металлическая стойка 6; бетонное крепление стойки 7; кольматирующий слой 8.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 - A method of creating an impervious coating of channels and ponds with steep slopes (cross section), Figure 2 - Connection diagram of mattress-mattress gabions with a synthetic cable, Figure 3 - Fixing of a protective coating from mattress-mattress gabion structures (node A). The method of creating an anti-filtration coating consists of the following elements: (1, 2, 3) soil base 1; geomembrane 2; geotextile 3; mattress-mattress gabions 4; synthetic cable 5; metal stand 6; concrete rack mount 7; clogging layer 8.

Способ создания противофильтрационного покрытия выполняют следующим образом: (фиг.1) на подготовленное грунтовое основание 1 укладывают геомембрану 2, поверх нее укладывают защитную прокладку из геотекстиля 3. Далее производят установку металлических стоек 6 на бровках откосов, путем замоноличивания металлической стойки 6 в бетон 7. Затем по дну, откосам и бровкам канала на защитную прокладку из геотекстиля 3 укладывают матрацно-тюфячные габионы 4 и обвязывают их между собой металлической проволокой, через габионные конструкции, находящиеся на откосе и бровке, пропускают синтетический трос 5 (фиг.2), связывают его и образованную петлю закрепляют к металлической стойке 6. В случае использования предложенного способа на каналах, для снижения шероховатости покрытия выполняют кольматирующий слой 8.The method of creating an antifiltration coating is performed as follows: (Fig. 1), a geomembrane 2 is laid on the prepared soil base 1, a protective gasket of geotextile 3 is laid on top of it. Next, metal posts 6 are installed on the slopes of the slopes, by monoling the metal posts 6 in concrete 7. Then, mattress-mattress gabions 4 are laid on the bottom, slopes and edges of the channel on a protective pad of geotextile 3 and tie them together with a metal wire, through gabion structures that find and I on the slope of the edge, is passed synthetic cable 5 (Figure 2) and connect it formed a loop secured to the metal stand 6. In the case of using the proposed method on the channels, to reduce roughness of the coating layer 8 operate bridging.

Claims

1. A method of creating an antifiltration coating of channels and reservoirs with steep slopes, including laying a protective coating of mattress-mattress gabions and a waterproof antifiltration element of a geomembrane, characterized in that a geotextile protective gasket is laid over the geomembrane to prevent damage to the geomembrane when laying and filling gabions, as well as during the period of operation, on which mattress-mattress gabions are laid with their fastening on steep slopes with a laying of 1: 2-1: 1,5 using synt ropes attached to metal struts arranged on the edge of a slope.

2. The method of creating an impervious coating of channels and reservoirs with steep slopes according to claim 1, characterized in that the gabions that are located only on the slopes and edge are fixed with a synthetic cable, while the synthetic cable is passed through empty gabions at a distance: L ₁ = 0.5 · N _gabion ; L ₂ = 0.25 · L _gabion , L ₃ = 0.75 · L _gabion , where H _gabion and L _gabion are the thickness and length of the mattress-mattress gabion to be laid, and the ends of the cable are connected, and the loop formed is fixed to metal racks arranged on the edge of the slope.