SU1693180A1

SU1693180A1 - Грунтова плотина

Info

Publication number: SU1693180A1
Application number: SU894777860A
Authority: SU
Inventors: Валерий Иванович Хорьков; Григорий Анатольевич Игольников; Вячеслав Михайлович Давиденко; Юрий Борисович Митбрейт; Олег Михайлович Финогенов
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1991-11-23

Abstract

Изобретение относитс к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин из грунтовых материалов в сейсмически опасных районах . Цель изобретени - повышение сейсмостойкости плотины за счет снижени действующих при землетр сени х инерционных нагрузок. Грунтова плотина на основании 1 включает тело 2 с противофиль- трационным элементом 3. Тело 2 содержит верхнюю омоноличенную часть 4 и нижнюю часть 5. В качестве омоноличивающего материала может быть использован любой материал, обладающий упругов зкопласти- ческими свойствами, например лед. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

Description

Фиг./

Изобретение относитс к гидротехнике и может быть применено при возведении массивных подпорных сооружений, преимущественно , вуслови х повышенной сейсмической активности.

Цель изобретени - повышение сейсмостойкости за счет снижени действующих при землетр сени х инерционных нагрузок.

На фиг. 1 изображена плотина с омоно- личенной верхней частью, поперечный разрез; на фиг. 2 - схема, по сн юща работу конструкции; на фиг. 3 - структура омоноли- ченного грунта.

Грунтова плотина на основании 1 включает тело 2 противофильтрационным элементом 3. Тело 2 состоит из верхней омо- ноличенной 4 и нижней 5 частей, между которыми расположено контактное пространство 6.

В качестве омоноличивающего материала может быть использован любой материал , обладающий упругов зкопластическими свойствами. Однако с технико-экономической точки зрени в северных районах наиболее целесообразен лед. В других сейсмических районах, например в высокогорных районах Средней Азии, более предпочтителен битум, литой асфальтобетон.

Грунтова плотина работает следующим образом.

В процессе возведени и эксплуатации плотины с противофильтрационным элементом 3 они испытывают гидростатическое давление, а при землетр сении - и динамическое давление, вертикальные и горизонтальные нагрузки. При этом возникают значительные деформации и напр жени , достигающие наибольших величин в верхней (приблизительно 1 /3 высоты сооружени ) части 4 плотины. Возникающие при сейсмическом воздействии колебани этой части плотины могут привести к значительным деформаци м тела плотины вплоть до ее разрушени .

Создание в верхней части грунтовой плотины зоны из омоноличенного грунта приводит к существенному изменению характера ее колебаний при динамическом воздействии по сравнению с плотинами, в которых омоноличенные зоны отсутствуют либо распределены по объему сооружени случайным образом. Целенаправленно создаваемые в теле каменно-набросной плотины зоны грунта, омоноличенного упругов зкопластическим материалом, могут выполн ть функции динамических гасителей колебаний, позвол ющих снижать частоту первого (основного) тона собственных колебаний сооружений по сравнению с

частотой первого тона гоПсгвенных колеба ний плотины без указанных зон, измен ть формы колебаний гпунтовых сооружений, что в результате приводит к общему снижению инерционных нагрузок и более благопри тному их распределению по объему плотины, обеспечивающему повышение динамической устойчивости сооружени в целом .

0Возведение плотины с омоноличивзнием грунта льдом осуществл етс следующим образом.

Нижн часть 5 плотины примерно на 2/3 высоты возводитс традиционным спо5 собом - отсыпкой послойно или русами с одновременным возведением противо- фильтрационного элемента 3 Далее с отметки нижней границы из омоноличенного грунта грунт отсыпаетс послойно толщи0 ной 1-2 м с одновременным поливом уложенного сло водой и его укаткой дл образовани жесткого скелетного материала , а также образовани льда в порах грунта. Отсыпка и полив производитс в зимнее

5 врем при отрицательных температурах воздуха. Дл создани высокомодульного омоноличенного грунта основным условием вл етс об зательное соприкосновение всех твердых частиц грунта, т.е. их контакт

0 между собой и полное заполнение пор грунта льдом. При выполнении этих условий создаетс материал, обладающий высокими деформативными свойствами, с модулем упругости в 70-100 раз большим, чем грунт,

5 отсыпаемый без омоноличивани , т.е. соотношение динамических модулей упругости грунта нижней части плотины и омоноличенного грунта верхней части плотины находитс в пределах 0,01...0,015. Соотношение

0 объемов омоноличенной и неомоноличен- ной частей плотины, обеспечивающее эффективное снижение первой собственной частоты плотины, а следовательно, и уменьшение инерционных нагрузок, находитс в

5 пределах 0,2...0,5.

Изобретение позвол ет обеспечить существенную диссипацию энергии сейсмических колебаний и снижение инерционных нагрузок на сооружение. В результате зна0 чительно повышаетс сейсмостойкость плотины в целом.

Кроме того, значительно упрощаетс технологи возведени разномодульных элементов грунтовой плотины, поскольку

5 дл омоноличивани грунта (в том числе песчаного, гравийного и т.д.) достаточно заполнить соответствующим материалом поры грунта. Так, при использовании в качестве упругов зкопластического материала льда это достигаетс простым поливом

водой в период отрицательных температур воздуха.

Claims

1. Грунтова плотина, включающа тело , часть которого выполнена из омоноли- ченного грунта, отличающа с тем, что.с целью повышени ее сейсмостойкости за счет снижени действующих при землетр сени х инерционных нагрузок, грунт омо- ноличен упругов зкопластическим

материалом, при этом из омоноличенного грунта выполнена верхн часть плотины.

2. Плотина поп. 1,отличающа с тем, что в качествеупругов зкопластическо- го материала использован лед, а объем верхней омоноличенной части плотины по отношению к общему объему плотины находитс в пределах 0,2...0,5, причем соотношение динамических модулей упругости грунта нижней части плотины и омоноличенного грунта верхней части плотины находитс в пределах 0,01...0,015.

5

Фиг.В

Уас/шць/