Плотина

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, осуществляемому преимущественно в сейсмических районах. Цель изобретения - повышение надежности плотины при сейсмическом воздействии за счет управления процессом трещинообразования. Плотина включает напорный 1 и ненапорный 2 бетонные блоки, которые возводят, например, из малоцементных бетонов послойно с уплотнением, лротивофильтрационной диафрагмы 3, например, из асфальтобетона. Каждый из перечисленных конструктивных элементовсодержит в продольном и поперечном направлениях ослабленные сечения, которые сдвинуты относительно ослабленных сечений примыкающего конструктивного элемента. При сейсмических воздействиях конструктивные элементы разрушаются по ослабленным сечениям , в результате чего плотина распадается на три слоя фрагментов с перевязкой швов, что исключает сосредоточенную фильтрацию. Плотина при уменьшении ее ширины может выполйять также функцию составного противофильтрационного элемента в каменно-набросной плотине. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Е 02 В 7/10, 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790353/15, 4790352/15 (22) 14.02.90 (46) 23.06.92. Бюл. М 23 (71) Красноярский инженерно-строитель-. ный институт (72) В.А. Шаты гин (53) 627.8 (088.8) (56) Анисимов Н.И. Проектирование глухих плотин. — M.; Гострансиздат, 1934, с,88.

Авторское свидетельство СССР

М 1507904, кл. Е 02 В 7/10, 1986. (54) ПЛОТИНА (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству, осуществляемому преимущественно в сейсмических районах.

Цель изобретения — повышение надежности плотины при сейсмическом воздействии за счет управления процессом трещинообразования. Плотина включает напорный 1 и Ы 1742407 А1 ненапорный 2 бетонные блоки, которые возводят, например, из малоцементных бетонов послойно с уплотнением, противофильтрационной диафрагмы 3, например, из асфальтобетона. Каждый из перечисленных конструктивных элементов содержит в продольном и поперечном направлениях ослабленные сечения, которые сдвинуты относительно ослабленных сечений примыкающего конструктивного элемента. При сейсмических воздействиях конструктивные элементы разрушаются по ослабленным сечениям, в результате чего плотина распадается на три слоя фрагментов с перевязкой швов. что исключает сосредоточенную фильтрацию. Плотина при уменьшении ее ширины может выполнять также функцию составного противофильтрационного элемента в каменно-набросной плотине. 4 ил.

1742407

Изобретение относится к области возведения плотин, преимущественно в сейсмических районах.

Цель изобретения — повышение надежности плотины при сейсмическом воздействии за счет управления процессом трещинообразования.

На фиг.1 изображена плотина из бетона, поперечный разрез; на фиг.2 — ослабленное сечение плотины; на фиг,3 — плотина с расположением ослабленных сечений, вид с верхнего бьефа; на фиг,4 — каменно-на бросная плотина, поперечный разрез.

Плотина (фиг;1) состоит из напорного блока 1, ненапорного бетонного блока 2, возводимых из малоцементного бетона по-. слойно с уплотнением, противофильтрационной диафрагмы 3, например, из асфальтобетона, Бетонные блоки 1 и 2 и диафрагма 3 имеют в продольном и поперечном направлениях, ослабленные сечения 4, Ослабленные сечения 4 выполняют, например, следующей конструкции (фиг,2). В диафрагме 3 устраивают надрез 5 путем закладки в конструкцию при бетонировании листа картона. Функцию ослабленных сечений могут выполнять конструктивные швы.

Ослабленные сечения каждого конструктивного элемента сдвинуты относительно ослабленных сечений примыкающего конструктивного элемента (фиг.1 и 3).

При отсутствии землетрясения плотина работает, как обычно. Землетрясение разрушает по ослабленным сечениям 4 бетонные блоки 1 и 2 и диафрагму 3 на отдельные фрагменты проектных размеров и формы.

Смещения фрагментов диафрагмы 3 относительно оси плотины не происходит, так как они защемлены с обеих сторон фрагментами напорного 1 и беэнапорного 2 блоков плотины. Фрагменты напорного 1 и беэнапорного 2 бетонных блоков могут иметь некоторое смещение относительно оси сооружения в сторону соответственно верхнего и нижнего бьефов. Величина смещения аЬисит от их массы и величины сейсмической нагрузки.

При разрушении плотина не теряет необходимых эксплуатационных качеств, Если бы плотина состояла только из одного напорного блока 1, то при разрушении по заданному "рисунку" образовалась бы значительная суммарная площадь отверстий, по которым вода фильтровала бы через плотину. На.примере одного фрагмента напорного блока 1 фильтрация имела бы место по контуру ABCI3 (фиг.3). При наличии второго конструктивного элемента — диаф-. рагмы 3 сосредоточенная фильтрация воз10

25, имеют в продольном и поперечном направпреимущественно территория с относител ь50 но мягким климатом. Плотина, представленная на фиг.4, может успешно возводиться в условиях Крайнего Севера. Составной противофильтрационный элемент в начальной стадии строительства плотины может слу55 жить водосливом при пропуске строительных расходов; после возведения постоянных водосбросных устройств отсыпают упорные призмы 6.

Плотину согласно фиг,1 возводят, например, следующим образом.

45 можна только в точках Е, в местах пересечения ослабленных сечений фрагмента диафрагмы 3 с контуром фильтрации АВС0 напорного бетонного блока 1, Для того, чтобы устранить сосредоточенную .фильтрацию, нужно иметь третий конструктивный элемент — ненапорный бетонный блок 2, фрагменты которого перекрывают точки Е— фильтрационные ходы сосредоточенной фильтрации. Таким образом, для устранения образования сквозного хода воды через трещины, возникшие в конструктивных элементах плотины по заданному "рисунку", нужн;, чтобы плотина состояла по ширине как к нимум из трех конструктивных элементов, Каменно-набгосная плотина с составным противофильтрационным элементом из негрунтовых материалов (фиг.4) состоит из напорного блока 1, ненапорного бетонного блока 2, противофильтрационной диафрагмы 3, например, из асфальтобетона и упорных призм 6 иэ каменной наброски, Бетонные блоки 1 и 2 и диафрагма 3 лениях ослабленные сечения 4, по которым происходит разрушение противофильтрационного элемента при землетрясении.

Повышенная сейсмоустойчивость данной плотины обусловлена обеспечением проектного "рисунка" разрушения составного противофильтрационного элемента, при котором отсутствует сосредоточенная фильтрация, и отсутствием переходного слоя между бетонными блоками 1 и 2 и упорными призмами 6. Отсутствие переходного слоя, устраиваемого из мелкозернистого материала, легко переходящего в разжиженное состояние, повышает устойчивость фрагментов напорного 1 и ненапорного 2 бетонных блоков против горизонтального смещения, что повышает эксплуатационную надежность составного противофильтрационного элемента и в целом плотины, Область применения конструкции пло-. тины (фиг.1) с бетонными блоками, возведенными из малоцементного бетона,—

1742407 г l г/Р я гиентоВ, мпорного .бЛскЗ

Летом производят перекрытие реки, ус- тройство и откачку воды из котлована, подготовку основания под телом плотины.

Зимой возводят напорный 1 и ненапорный .

2 бетонные блоки из малоцементного бето- 5 на послойной укладкой с уплотнением и промораживанием каждого слоя и выполнением ослабленных сечений. Летом возводят противофильтрационную диафрагму 3 путем заполнения асфальтобетоном продоль- 10 ного деформационного шва между бетонными блоками 1 и 2. В асфальтобетонной диафрагме 3 также устраивают ослабленные сечения. При возможности летом производят наращивание бетонных блоков 15

1 и 2. Во вторую и последующие зиму и лето плотину строят аналогично, Построенную плотину ставят под напор.

Под воздействием тепла от водохранилища промороженный бетон оттаивает и набира- 20 ет прочность, Возведение плотины согласно фиг.4 отличается от приведенного тем, что дополнительно возникает необходимость отсыпки упорных п риз м,. которую осуществля ют круглогодично.

Формула изобретения

Плотина, включающая напорный и безнапорный бетонные блоки и противофильтрационный элемент между ними, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности плотины при сейсмическом воздействии за счет управления процессом трещинообразования, противофильтрационный элемент выполнен иэ твердеющего материала, причем бетонные блоки и противофильтрэционный элемент плотины выполнены с ослабленными сечениями с прочностью, меньшей прочности материала соответственно бетонных блоков и противофильтрационного элемента, при этом ослабленные сечения противофильтрационного элемента сдвинуты относительно ослабленных сечений бетонных блоков в продольном и -йоперечном направлениях. — Тд же, аротиа qhrnb тра монной лиаррагиы

To ice, иетпсркого басю, 1742407

ДГ

Составитель В. Волков

Редактор 0, Юрковецкая Техред М,Моргентал Корректор. М, Демчик

Заказ 2265 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбййат ГГатент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101