SU1758141A1

SU1758141A1 - Способ сооружени напорной дамбы на слабом затопленном основании

Info

Publication number: SU1758141A1
Application number: SU904890243A
Authority: SU
Inventors: Сергей Павлович Вострецов; Александр Сергеевич Удянский; Капитолина Ивановна Реук
Original assignee: Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Использование: при строительстве грунтовых напорных сооружений на территории гидроотвалов или шламохранилищ. Существо изобретени : при сооружении дамбы, возводимой на слабом затопленном основании, сначала производитс отсыпка двух параллельно расположенных дренирующих перемычек. После этого в промежутке между перемычками формируют центральную слабопроницаемую часть дамбы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс к гидротехническому строительству, в частности к строительству грунтовых напорных сооружений на территории гидроотвалов, шламохранилищ , и может быть использовано в других случа х возведени напорных сооружений на слабом затопленном основании.

Цель изобретени - повышение эффективности работ путем обеспечени водонепроницаемости дамбы,

На фиг.1 изображено поперечное сечение напорной дамбы; на фиг.2,3 и 4 - последовательность операций по устройству дренирующих перемычек; на фиг.5 - схема замыва верхового откоса напорной дамбы.

На фиг.1-5 изображены параллельные перемычки 1 и 2, откосы 3, 4, поверхность прочного грунтового основани 5, слой ила или шлама 6, валы 7, 13, 16 выдавливани , уровень водоема 8, верхний бьеф 9, верхн часть дамбы 10, подошва перемычки 11, объем шлама, вытесненного из под подошвы перемычки 12, зона 14 с повышенными отметками поверхности, направление 15 перетекани шлама в зону с пониженными отметками поверхности, урез 17, берега 18, распределительный трубопровод 19, пульпа 20, слабопроницаемый экранирующий слой 21.

Способ осуществл ют следующим образом .

Вначале под уровень водоема 8 отсыпаютс две параллельно расположенные перемычки 1 и 2 из дренирующего грунта, например песчано-гравийной смеси (фиг.1). Превышение гребн перемычек над урезом 17 назначаетс из условий обеспечени безопасности людей и механизмов.

При отсыпке дренирующего грунта на слой ила или шлама 6 происходит его вытеснение до поверхности прочного грунтового основани 5. Процесс вытеснени шлама (ила) происходит в виде оползаний откосов в зоне свежей отсыпки с захватом толщи слабого (шламового, илистого) основани . При этом происходит существенное уполоVJ

СЛ 00

Ј

жение откосов 3 по сравнению с первоначальным их заложением 4 под углом естественного откоса а. Одновременно подошва каждой перемычки 11 приобретает криволинейное очертание, ее кра располагаютс выше исходной поверхности шламов (ила),

Вытесненный объем шлама (ила) размещаетс в виде валов 7,13 выдавливани по обе стороны от перемычек и между ними. При ограниченном пространстве между пе- ремычками поверхнЪсть вала 13 выдавливани поднимаетс до отметок более высоких, чем во внешних валах 7 выдавливани , а сам шлам (ил) в процессе вытеснени и выдавливани уплотн етс . Дополнительное уп- лотнение шлама (ила) происходит под воздействием веса верхней части дамбы 10, отсыпаемой или намываемой обычным способом из слабопроницаемых, например, глинистых грунтов. Процессу уплотнени и консолидации шлама (ила) способствует его размещение в промежутке между двум дренирующими перемычками.

Благодар описанным процессам в центральной части напорной дамбы формиру- етс сплошна (от гребн до грунтового основани ) слабопроницаема зона (замок ), сложенна в верхней части насыпным или намывным слабопроницаемым (например , глинистым) грунтом, а в нижней части - выдавленным уплотненным шламом (илом). Причем дл формировани замка используетс естественный природный процесс выдавливани слабого неконсолидированного сло (шлама, ила) из- под подо- швы дренирующих перемычек и не требуетс проведение специальных дорогосто щих меропри тий по осушению основани и отсыпке глинистого дра или диафрагмы насухо.

Дл достижени описанного эффекта необходимо, чтобы между дренирующими перемычками было выдержано определенное рассто ние. Его минимальна величина ограничиваетс условием, чтобы между крайними ближайшими точками подошвы перемычек оставалс зазор, достаточный дл формировани вала 13 выдавливани между ними. Это условие выдерживаетс при выполнении соотношени

,(1)

где а - проектное рассто ние между ос ми дренирующих перемычек;

ai - рассто ние между ос ми дренирующих перемычек в случае пересечени их внутренних откосов, сформированных под углом естественного откоса при отсыпке под уровень водоема, на поверхности прочного грунтового основани

ai 2hnctga + Ь„,(2)

где hn - высота перемычки от ее гребн до прочного грунтового основани ;

а - угол естественного откоса при отсыпке пород, слагающих тело перемычки, подуровень водоема;

bn - ширина гребн перемычки.

На фиг.1 изображен случай, когда a ai.

Другим ограничивающим условием вл етс соответствие намечаемого рассто ни между дренирующими перемычками геометрическим параметрам верхней (центральной ) части дамбы, выражаемое следующим соотношением:

32 + bn а а2- bn,(3)

где 32 ширина профил центральной части дамбы на отметке гребн дренирующих перемычек ,

32 (Н - hn) (ctg en + ctg a2) + В, (4) где Н - полна высота дамбы от ее гребн до прочного грунтового основани ;

СП, а 2 - углы наклона откосов дамбы;

В - ширина гребн дамбы.

Экранирующий эффект выдавленных шламов (илов) может быть усилен, если отсыпку дренирующих перемычек вести последовательно . Сначала отсыпают дренирующую перемычку, расположенную со стороны нижнего бьефа сооружаемой напорной дамбы (фиг.2), до соединени берегов 18 (фиг.4). Валы 7 выдавливани расположены примерно симметрично с обеих ее сторон, причем мощность их благодар свободным услови м дл растекани шлама (ила) будет относительно невелика. Затем с соблюдением условий (1), (3) отсыпают вторую дренирующую перемычку 2 (фиг.З). Поскольку она располагаетс над валом выдавливани от первой перемычки, то мощность шлама (ила) под ней будет больше, чем под первой. Больша часть вытесненного из-под подошвы второй перемычки 12 объема шлама (ила) находитс со стороны первой перемычки, поэтому вал выдавливани в промежутке между двум дренирующими перемычками развиваетс более интенсивно, отметки его поверхности могут значительно превышать отметки поверхности вала 7 выдавливани с внешней стороны второй перемычки, Однако, поскольку выдавленный шлам (ил), несмотр на его уплотнение, находитс все же в текучем или текучепластичном состо нии, то происходит его перетекание из зоны 14 с повышенными отметками поверхности в зоны с пониженными отметками в направлени х , обозначенных стрелками 15 (фиг.4). Перетекание происходит вокруг зоны свежей отсыпки второй дренирующей перемычки (фиг.4). В результате валы выдавливани занимают положени 13, 16.

Благодар описанному процессу нижн часть откоса второй перемычки, расположенного со стороны верхнего бьефа 9, оказываетс пригружена слоем шлама (ила), создающим дополнительный экранирующий эффект (фиг.З).

Дл усилени экранирующего эффекта на поверхности напорной дамбы со стороны верхнего бьефа 9 прокладывают распределительный трубопровод 19 (фиг.5), из которого затем производ т сброс пульпы 20, например глинистого шлама, на верховой откос дамбы. Частицы глинистого шлама , откладыва сь на поверхности откоса, в частности откоса дренирующей перемычки, образуют слабопроницаемый экранирующий слой 21.

Claims

Формула изобретени 1. Способ сооружени напорной дамбы на слабом затопленном основании, преимущественно на гидроотвале или шламохра- нилище, включающий отсыпку сухих дренирующих пород на затопленное основание с вытеснением слабых пород до прочного грунтового основани и последующее формирование проектного профил дамбы, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности работ путем обеспечени водонепроницаемости дамбы, отсыпку дренирующих пород производ т в виде двух параллельно расположенных дренирующих перемычек, после отсыпки перемычек в промежутке между ними формируют центральную слабопроницаемую часть дамбы, причем рассто ние между ос ми дренирующих перемычек выбирают из соотношений: a ai,

Э2 + bft а Э2 - bri,

где а - проектное рассто ние между ос ми

дренирующих перемычек;

ai - рассто ние между ос ми дренирующих перемычек в случае пересечени их внутренних откосов, сформированных под углом естественного откоса при отсыпке

под уровень водоема, на поверхности прочного грунтового основани ;

32 - ширина профил центральной части дамбы на отметке гребн дренирующих перемычек;

bn - ширина гребн дренирующей перемычки .
2.Способ по п.1,отличающийс тем, что в первую очередь производ т отсыпку дренирующей перемычки, рэсположенной со стороны нижнего бьефа сооружаемой напорной дамбы.
3.Способ по пп. 1 и2,отличающий- с тем, что на поверхности напорной дамбы со стороны верхнего бьефа прокладывают распределительный трубопровод, из которого производ т сброс пульпы, например глинистого шлама, на верховой откос дамбы.

Фиг f

ш

л

X

W8S11

15