Дренаж земляных плотин - раздел Домостроительство, Возросший интерес к малой гидроэнергетике в настоящее время связан с рядом факторов Дренаж Земляных Плотин Является Чрезвычайно Важным И В Большинстве Случаев Об...
Дренаж земляных плотин является чрезвычайно важным и в большинстве случаев обязательным мероприятием и применяется в следующих видах: а) дренаж тела плотины; б) дренаж основания; в) дренаж откосов.
Дренаж тела плотины имеет целью понижение линии депрессии, недопущение выхода фильтрационной воды непосредственно на низовой откос плотины и организованный отвод фильтрационных вод в нижний бьеф. Так как дренаж сокращает путь фильтрации, увеличивает скорости и градиенты, то возможен вынос в него мелких частиц грунта, поэтому дренажи обязательно снабжают по поверхности обратными фильтрами.
Дренаж плотины осуществляется разными способами.
Рисунок 30 - Типы дренажей: а - дренажная призма; б - плоский дренаж (дренажный тюфяк); в - каменный трубчатый дренаж; г -дренаж откоса
Дренажная призма из камня (рисунок 30а) представляет собой один из весьма распространенных и простых типов дренажа, служащего одновременно и хорошим упором для низового откоса (при надежном основании). Высота призмы определяется наивысшим положением уровня воды нижнего бьефа с обеспечением запаса 0,5-1 м на волнение; но она может быть и увеличена, если это диктуется экономическими соображениями (например, использование камня выемок), особенно в каменно-земляных плотинах. При недостатке камня верхняя часть затопляемого паводком низового откоса выше дренажной призмы может быть покрыта наслонным дренажем с обратным фильтром (рисунок 30а). При нехватке камня дренажная призма может быть выполнена из коротких бетонных дренажных трубок круглого или многогранного сечения.
Недостатком дренажа в виде каменных призм являются трудность ремонта в случае забивки (засорения) обратных фильтров, потребность в довольно значительном количестве камня, если требуется более глубокий дренаж, возможность деформации призмы и основания, если последнее сложено из слабых мелкозернистых грунтов.
Дренажные тюфяки (или плоский тюфячный дренаж) представляют собой слои камня или щебня, окруженные обратными фильтрами и выдвинутые вглубь тела плотины для более эффективного понижения линии депрессии (рисунок 306). В соединении с дренажной призмой в основании откоса тюфяки являются одним из лучших и наиболее простых решений глубокого дренажа плотины и основания. Наибольшее заглубление тюфяка внутрь тела плотины может быть до 1/3 ширины подошвы плотины и даже более.
Трубчатый дренаж из каменных дрен (рисунок ЗОв) или дренажных труб, укладываемых по основанию плотины на желаемом расстоянии от низового откоса, является более экономичным, чем плоский дренаж или дренажные призмы.
Собираемая трубчатыми дренами вода отводится в нижний бьеф поперечными дренами. Недостаток этого типа дренажа - возможность забивки, а при деформирующемся основании - возможность расстройства дренажа из-за неравномерной осадки дрен.
Центральный дренаж осуществляется при устройстве диафрагм, о чем упоминалось выше, непосредственно за ними, для сбора и отвода профильтровавшихся вод.
Наслонный дренаж, или дренажное покрытие откоса (рисунок 30а, в), требует материала меньше, легко ремонтируется, но понижение кривой депрессии не дает, цель его - лишь защита откоса от фильтрационного вымыва грунта. Зимой его бесперебойная работа находится под угрозой из-за промерзания, во избежание чего его покрывают иногда пористым защитным слоем.
Дренаж: откосов имеет назначением быстрый отвод атмосферных вод с поверхности откосов; он выполняется либо в виде дренажных канав или полос по откосу (рисунок 30г), заполненных гравием, щебнем, камнем с собирательными канавами у подножия откоса по берегам, либо иногда, при суглинистых откосах, в виде дренажных труб, заложенных близ поверхности откоса.
Дренаж основания неизбежно осуществляется в известной степени при дренаже тела плотины дренажными призмами, тюфяками и т. п. Более интенсивный дренаж основания может потребоваться, например, в случае постройки плотины сравнительно быстрыми темпами на глинистом или суглинистом основании, когда появляется опасность выпирания грунта под действием избыточного гидростатического давления грунтовых вод основания. Дренаж основания устраивается так же, если малопроницаемый слой основания подстилается проницаемым и необходимо уменьшить гидростатическое давление на верхний слой, угрожающее выпором последнего за плотиной. Дренаж основания в этом случае устраивается из ряда дрен и буровых скважин с фильтрами (рисунок 31) или трубами из пористого бетона.
Рисунок 31 - Дренаж основания и сборный кювет
Отвод дренажных вод. Фильтрационные воды дренажной системы плотины собираются обычно в кюветы у подножия низового откоса, в которое направляются и воды дренажных скважин основания (рисунок 31). Кюветами вода отводится в русло реки, являющееся коллектором дренажных вод.
Все темы данного раздела:
Виды водоподпорных сооружений
Водоподпорным называется сооружение, удерживающее с одной своей стороны воду на более высоком уровне, чем с другой.
Часть водоема, реки или канала по ту сторону водоподпорного сооружения,
Назначение гидроузлов
Комплексы гидротехнических сооружений, в которых создается подпор воды, называются подпорными или напорными гидроузлами.
В соответствии с водохозяйственными целями, для которых напорные уз
Состав сооружений в гидроузлах
В состав гидроузла входят постоянные и временные сооружения.
Постоянные сооруженияделятся на основные, вспомогательные и прочие.
Основные сооружения обеспе
Деление плотин по условиям пропуска ими воды
Вода из верхнего бьефа может выпускаться в нижний или через плотину или через другие сооружения гидроузла.
Плотины, не допускающие пропуска через них воды, называются глухими, а допускающ
Действие плотины (узла) на верхний и нижний бьефы
Водоподпорное сооружение, возведенное в реке, создает подъем уровня воды в верхнем бьефе, что влечет за собой ряд последствий: уменьшение скоростей течения, отложение наносов, подъем уровня грунто
Фильтрация воды под сооружениями
Основание плотины - различные горные породы - обычно в той или иной мере проницаемо для воды. Как известно, наиболее проницаемы для воды грунты галечные, гравелистые, затем песчаные, супесчаные, ме
Типы земляных плотин
Поперечное сечение земляной плотины представляет собой обычно трапецию (рисунок 6) или близкую к ней фигуру с ломаным очертанием боковых сторон, называемых откосами. В зависимости от применяемых д
Деление земляных плотин по способам их возведения
По способам постройки плотины делятся на следующие типы:
а) плотины насыпные, возводимые путем сухой отсыпки грунта и после дующего его уплотнения (укатки);
б) плотины намывн
Условия работы земляной плотины
Материал тела земляной плотины, вообще говоря, всегда в той или иной мере проницаем для воды. Поэтому в теле плотины создается поток воды, фильтрующейся из верхнего бьефа в нижний.
Дренаж плотин
В целях уменьшения водонасыщенной зоны в плотинах и повышения устойчивости откосов, получения более обжатых и экономичных профилей плотин применяется дренаж плотин, т.е. введение в тело плотин зо
Выбор типа земляной плотины. Роль имеющихся для плотины материалов
Многочисленные типы земляных плотин в основном определяются наличием того или иного местного материала.
Наиболее простым, дешевым и удобным в производственном отношении является ил плотин
Общие требования к материалам для земляных плотин
Основными качествами, которыми должен обладать грунт для тела однородной земляной плотины, являются водонепроницаемость, прочность, характеризуемая в основном внутренним трением и сцеплением, и в
Гранулометрический состав грунта
Основной характеристикой грунта, по которой можно судить о его важнейших свойствах, является гранулометрический состав.
Насыпные плотины. Наилучшим грунтом для однородной, земляной плоти
Водоустойчивость и примеси
Грунты, укладываемые в частях плотины, насыщаемых водой, должны обладать водоустойчивостью, т.е. не должны разжижаться и растворяться в воде; водорастворимых примесей допускается не более 3%. Одна
Для проектирования
Основные характеристики грунтов тела плотины, которые необходимо определять и использовать при проектировании:
- гранулометрический состав;
- объемный и удельный веса;
-
Общие положения
Земляная плотина, правильно сконструированная и построенная, должна удовлетворять следующим условиям:
• плотина и ее основание должны быть устойчивы при всех возможных условиях их работы;
Назначение основных размеров профиля плотины
Форма профиля плотины - обычно неравнобокая трапеция, стороны которой, т.е. откосы, прямолинейны или представляют собой ломаные линии, уполаживающиеся книзу (рисунок 13).
Уклоны и форма о
Отметка гребня плотины
Отметку гребня плотины в соответствии со СНиП 2.06.04-82 «Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)» следует назначать на основе расчета возвышения его на
Конструкции гребня и крепления откосов
Гребень плотины укрепляют одеждой в соответствии с типом устраиваемой на нем дороги (шоссе, мостовая, асфальтированная), он имеет обочины для пешеходного движения. С напорной стороны устраивают па
УСТРОЙСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ ФИЛЬТРАЦИЮ В ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИНАХ
Наиболее часто применяемыми противофильтрационными устройствами в теле плотины являются экраны, понуры и ядра, диафрагмы. Противофильтра-ционные устройства выполняются из суглинков, супесей, глин и
Экраны и понуры
Пластичные экраны и понуры устраивают из глины, глинобетона, суглинка, торфа и асфальта. Материал и толщина экрана должны удовлетворять тем же требованиям, которые предъявляются и к материалам пон
Ядра и диафрагмы
Ядра, устраиваемые из пластичного материала, представляют собой одно из самых распространенных водонепроницаемых устройств в земляных плотинах. Материалом для ядра могут служить глина, суглинок, г
Противофильтрационные устройства в основании плотины
Конструкция противофильтрационных устройств в основании плотины зависит от характеристики проницаемых грунтов.
1. Мощность проницаемых (коэффициент фильтрации грунтов основания ко б
Сопряжение упорных призм грунтовых плотин с основанием
Возводить упорные призмы из значительно более прочного (со значениями φ и C) материала, чем основание, не всегда целесообразно, идти на это следует только при отсутствии менее прочного и боле
Обратные фильтры
Увеличение градиентов и скоростей фильтрации в случае устройства дренажа усиливает опасность суффозии грунта. Защитным мероприятием против последней являются обратные фильтры, которые играют вообщ
Однородные плотины на водонепроницаемом основании
1. Плотина без дренажа
Однородные плотины на водонепроницаемом основании конечной мощности Т.
6. I Глотана без дренажа (к,„ = кос)
Расход через плотину на 1 п.м её длины в
Плотины неоднородные на малопроницаемом основании
10. Плотина с ядром (кт/ кя < 100).
По способу виртуальных длин плотину приводят к однородной, причем
УСТОЙЧИВОСТЬ ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН
На земляную плотину действуют следующие силы: гидростатическое давление воды, вес плотины и различные второстепенные нагрузки, как давление льда, волн и пр.
Минимально возможный профиль з
Устойчивость земляных откосов
Вопрос об устойчивости земляных откосов изучался многими исследователями. Накоплен большой материал по изучению аварий откосов.
В настоящее время можно считать, что в насыпях из сыпучих (
Расчет устойчивости земляных откосов
Как правило, откосы земляной плотины не являются однородными по составу; даже в плотине из однородного грунта часть последнего, лежащая ниже кривой депрессии, имеет иные физические свойства, чем в
Метод определения коэффициента устойчивости откоса
После выбора начальной точки центра кривой скольжения принимается один из методов расчета коэффициента устойчивости.
Метод ВОДГЕО. В пределах кривой скольжения откос и основание плоти
Расчет устойчивости экрана и защитного слоя
Расчет устойчивости экрана рассматривают для 1 м длины плотины, он сводится к определению коэффициента запаса на устойчивость экрана.
Возможность пропуска воды набросными плотинами
Каменнонабросные плотины строятся, как правило, глухими, недпускающими перелива воды через гребень; водосборные устройства в теле плотины так же нежелателmы, как и земляных плотинах. Плотины неболь
К камню для наброски в плотины
Как всякие материал в плотиностроении, камень в данном случае должен обладать достаточной прочностью, водоустойчивостью и стойкостью против
выветривания (морозоупорностью).
Прочно
Размеры и форма камня
Кроме приведенных общих характеристик для набросных плотин важны еще размеры и форма камня, получаемого в карьере. Эти оба свойства влияют на пористость или, как говорят, пустотность наброски, вели
Породы камня, пригодные для наброски и сухой кладки
Исходя из требований, изложенных выше, можно считать вполне пригодными для набросных плотин:
а) изверженные породы - гранит, сиенигг, габбро, диоригг, порфир, пор фирит (если нет сле
Виды наброски камня
Наброска камня выполняется обычно путем сбрасывания камня с эстакад; высота сбрасывания колеблется от 6-8 до 25-45 м. Допустимая по прочности породы высота сбрасывания камня устанавливается опыто
Противофильтрационные устройства
Экран каменнонабросной плотины должен быть водонепроницаемым, прочным и гибкими. По виду используемого материала экраны разделяются на грунтовые (до 300 и более м), бетонные и железобетонные (до 10
Фильтрационные расчеты
Фильтрационные расчеты выполняются аналогично таким расчетам земляных плотин.
Для плотин с относительно узким ядром (bян1/Нпл<0,5) и Кфл = К
Основания плотин и их устойчивость
Плотины набросные и из сухой кладки вообще менее требовательны к основаниям, чем массивные гравитационные, но более требовательны, чем земляные. Для набросных плотин пригодны все виды оснований, а
Расчет обратных фильтров, дренажей и переходных зон
При расчете надлежит устанавливать зерновой состав, количество слоев из природных фильтровых материалов.
При проектировании обратных фильтров, дренажей и переходных зон допускаемый коэффиц
Новости и инфо для студентов