Способ изготовления модели берегового массива для исследования разрушения берегов водохранилищ

 

СОЮЗ СОВЕТСКИ>

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (2g2 (22) (52) 4 Е 02 В 1/02

/ з ;..

ОписАние изОБРетениф, .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3828944/29-15 (22) 25.12.84 (46) 07.06.86. Бюл. i9 21 (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.П.Чкалова (72) Е.С.Гоголев и А.Н.Красавин (53) 627.8(088.8). (56) Береговые. процессы в криолитозоне. Сб. Новосибирск, Наука, 1984, с. 105-110.

Вопросы гидротехники и мелиорации.

Сб. Новочеркасск, 1967, с. 3-4, 29-31. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛИ БЕРЕГОВОГО МАССИВА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРУШЕНИЯ БЕРЕГОВ ВОДОХРАНИЛИЩ, включающий послойную укладку грунта в подводной и надводной частях модели, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности исследования за счет обеспечения подобия физического процесса обрушения надводного массива с ледяными жилами при выработке волнолрибойных ннш, модель изготавпивают из грунтоледяной смеси, имеющей объемную льдис— тость, соответствующую натурной, путем послойного промораживания в морозильной камере, причем укладку грунта в надводной части модели ведут последовательно отдельными блоками, размеры которых определяют по сетке ледяных жил, и устанавливают по линии ледяных жил прокладки из несмерзаемого с грунтовыми блоками материала от поверхности до уровня воды при чередовании с послойным промораживанием блоков.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что в качестве материала прокладок используют промасленную бумагу.

1236052

Изобретение относится к способам исследования на грунтовых моделях разрушения берегов водохранилищ, расположенных в районах распространения многолетней мерзлоты, и может 5 быть использовано для определения ширины береговой полосы, подверженной процессам переработки, зз пределами которой возможно безопасное размещение каких-либо сооружений и объектов.

Цель изобретения — повышение эффективности исследования за счет обеспечения подобия физического процесса обрушения надводного массива с ледяными жилами при выработке волнопри бойных ниш.

На чертеже представлена схема предлагаемого способа.

Пример 1. Изготавливают модель берегового склона, сложенного из мелкопесчанистого льдистого грунта. Изготовление модели ведут в лотке из оцинкованной. жести, который помещают в морозильную камеру. В камере постоянно поддерлалвают отрица0 тельную температуру — l — 7,5 С. Изготовление модели в лотке ведут при этои температуре. Модель изготавливают геометрически подобной натурному берегу из песчано-ледяной смеси, угол естественного откоса которой соответствует грунту натурного берега, так как этот показатель влияет на геометрическое подобие. Льдистость З грунта, слагающего береговой уступ на модели, выбирают в соответствии с натурным из условия геометрического подобия волноприбойных ниш во вре— мени. {)

Для изготовления модели предварительно готовят песчано-ледяную смесь, затем ее промачивают охлажденной до 0,5 C водой и укладывают в лоток с последующим промораживанием 15 каждого слоя. Укладку грунта ведут по зонам. Сначала ведут укладку в зоне 1 — основание модели, .затем в зоне 2 берегового уступа, расположенной ниже отметки уровня воды, и в зоне gp берегового уступа выше отметки уровня воды. Грунтово-ледяную смесь укладывают слоями по 2-3 см путем разравнивания и уплотнения. Свежеуложенный слой выдерживают в течение нескольких часов при -1-1,5 С до его полного промерзания. После чего операции повторя ют

Укладку грунта в надводной части модели ведут отдельными блоками. Сначала укладывают блок тремя слоями по 2 — 3 см с последующим уплотнением и промораживанием слоев, затем на наружную поверхность блока 3 устанавливают промасленную бумажную прокладку 4 по всей высоте блока 3 и к прокладке 4 вплотную намораживают следующий блок 5 в той же последовательности, что и блок 3. Размеры блоков в плане определяют по сетке ледяных жил исследуемого берегового массива, выполненной в масштабе моделирования. Блоки на модели имитируют блоки обрушения, размещенные между ледяными жилами, а промасленные бумажные прокладки 4 моделируют ледяные жилы. Операции повторяют до укладки всех блоков, предусмотренных сеткой ледяных жил. Для промасливания бумажных прокладок 4 используют трансформаторное масло, которое не замерзает при -7-1,5 С. Таким образом, прокладки 4 не примерзают к облегающему их с обеих сторон мерзлому грунту.

Пример 2. Проведение исследований разрушения берегового массива на модели, выполненной по предлагаемому способу.

Исследуют разрушение отвесного берега водохранилища высотой 39,4 м, Льдистость грунтов,. слегающих береговой массив, составляет 757.. Глубина воды в водохранилище 26,4 м. В природных условиях поверхность земли вдоль берега разбита сетью клиновидных жильных льдов с ячейками 10. 10 м.

Высота волн на поверхности водохранилища равна 2 м. Температура воды в водохранилище +4 С. Определяют величину отступания кромки берега к концу третьего месяца с момента наполнения воцохранилища. Модель изготавливают в масштабе 1:200. Промасленные бумажные прокладки устанавливают с шагом 5 см. Низ прокладок доI водят до отметки уровня воды.

Время испытания в .соответствии с маштабом моделирования 9е =200 рав{-н но =--, где г.„— заданное время оте ступания натурного берегового склона, равное 3 мес.

t 648 мин.

Испытание модели проводят в морозильной камере. Высота волн при моделировании 1 см, температура воды +4 С.

Через промежуток времени, равный 10 ч

Составитель С.Лобарез

Редактор Н.Марголииа Техред И.Попович Корректор Е.Сирохиан

Заказ 3071/30 Тираж 641 Подаисно.е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полигра4жческое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная

48 мин (б48 мин), испытание заканчивают. По данным экспериментальнык исследований следует, что за период испытания кромка берегового склона сместилась в сторону берега на

1236052 4

40,0 см, что в пересчете на натуру составляет 1„=I g =80 м.

Таким образом, получают данные о ширине прибрежной зоны, подверженной процессам разрушения.