Способ возведения грунтового водооградительного сооружения

 

Использование: в области гидротехнического строительства. Существо изобретения: на защищаемой территории вдоль водооградительного сооружения располагают дрену-карьер 1, грунт из которой вынимают для укладки в тело 2 намываемого сооружения до образования первоначального профиля с низовым откосом 3 и верховым откосом 4. В результате разрушения волнами верхней части сооружения с первоначально намытым профилем 3, 4 и переноса продуктов размыва в нижнюю аккумулятивную зону 5, 6 соответственно со стороны верхового и низового откосов достигается динамически устойчивый профиль с очертаниями 7 и 8 соответственно низового и верхового откосов. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 02 В 1/00, 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843859/15 (22) 03.05.90 (46) 07.09,92. Бюл. М 33 (71) Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского объединения "Гидропроект" им. С. Я, Жука (72) В. Ф. Канарский, В. М. Кондратьев, В, А. Осадчук и Н, К Противень (56) Авторское свидетельство СССР

N 339619, кл. Е 02 В 1/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

И 983173, кл, Е 02 В 1/00, 1982. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОГО

ВОДООГРАДИТЕЛЬНОГО СООРУЖЕНИЯ

Изобретение относится к гидротехническому природоохранному строительству, в частности к возведению грунтового водооградительного сооружения и дрены вдоль этого сооружения для отторжения от акватории существующих водохранилищ мелководных и подтапливаемых территорий, используемых при решении народно-хозяйственных задач, Цель изобретения — снижение стоимости строительства за счет обеспечения возможности намыва оптимального объема тела сооружения, а также повышение надежности защиты от подтопления отторгаемой территории.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема грутового сооружения, возводимого предлагаемым способом.

На защищаемой территории вдоль возводимого водооградительного сооружения

„„ Ц „„1759991 А1 (57) Использование: в области гидротехнического строительства. Существо изобретения: на защищаемой территории вдоль водооградител ьного сооружения располагают дрену-карьер 1, грунт из которой вынимают для укладки в тело 2 намываемого сооружения до образования первоначального профиля с низовым откосом 3 и верховым откосом 4. В результате разрушения волнами верхней части сооружения с первоначально намытым профилем 3, 4 и переноса продуктов размыва в нижнюю аккумулятивную зону 5, 6 соответственно со стороны верхового и низового откосов достигается динамически устойчивый профиль с очертаниями 7 и 8 соответственно низового и верхового откосов. 1 табл., 1 ил, расположена дрена-карьер 1, грунт из которой вынимается для укладки в тело 2 намываемого сооружения до образования первоначального профиля с низовым отко- ъ сом 3 и верховым откосом 4. В результате разрушения волнами верхней части сооружения с первоначально намытым профилем с)

3, 4 и переноса продуктов размыва в нижнюю аккумулятивную зону 5, 6 соответственно со стороны верхнего и низового, О откосов достигается динамически устойчивый профиль с очертаниями 7 и 8 соответственно низового и верхового откосов. .Ь

Расстояние между бровками тела сооружения по урезу воды существующего водохранилища определяют суммой, составленной из длины размыва волнами откоса со стороны отторгаемой территории на период строительства, ширины гребня, водооградительного сооружения и длины размыва вол нами откоса со

1759991 стороны водохранилища в период строительства и эксплуатации ! ур = !рм 4- Irp+ !pa, при этом каждую из длин размыва откоса определяют соответственно по следующим 5 зависимостям рм =- !р Pare P (Гп), i,. = o,ь -, yд

yd р!!х!! (1,0 — Л РС!

10 где !р — величина размыва грунта откоса волнами на конечный период переформирования откоса до гидродинамически устойчивой формы, зависящей от типа грунта, слагающего откос, м, 15 ! р— где F1(Q) и Fz(Q) — функции, отражающие 2 влияние обрушающихся объемов воды при ветровом волнении на размыв и стабилизацию песчаных откосов, определяемые зависимостями

F<(Q) == 0,0067 Q

Fz(Q) =0,626 Q (1+0,853 х Q ), и Г3(0) и F4(Q) функции, отражающие влияние обрушающихся объемов воды при ветровом волнении на размыв и стабилизацию гравийно-галечниковых откосов, определяемые зависимостями, F (Q) = 0 048 Q" 65.

F4(Q) = 0,602 х Q (1 + 0,805 Q " 5);

Q — удельный объем воды, падающий на

1 м длины откосного сооружения при ветровом волнении, м т). il, (— — — )

2 7г 2 где h и ). — высота и длина волн расчетной обеспеченности;

o)db — гидравлическая крупность частиц, содержащихся в наибольшем количестве в грунте откоса, м/с;

Pare — опоРная фУнкЦиЯ, зависЯЩаЯ от 45 продолжительности волнения в водохранилище в строительный период, определяемая по приведенной в описании таблице; !!р (Тп) — функция фактора времейи относительно интенсивности размыва сооружения, определяемая по то же таблице;

1Я, y d рц д — УДельные веса скелета гРУнта „ в теле соооужения, возводимого на суше (yd

>1,60т/м ) и в воде (у! р = 1,40т/мз);

Л Pd — количество намываемых частиц 55 крупностью с!! < 0,1 мм (доли единицы).

С целью недопущения подтопления отторгаемой территории в период эксплуатации и поддержания на ней принятого уровня грунтовых вод предварительно аналитически производят определение расстояния между водооградительными сооружением с дреной-карьером 1 исходя из условий, что движение фильтрационного потока во всех точках тела 2 и основания сооружения будет происходить при градиентах напора I; максимальная величина которого по отношению к наиболее вероятным видам фильтрационных деформаций грунтов тела 2 и основания сооружения (механической суффозии, казуальной прочности, контактного размыва, фильтрационного выпора, оплывания), не превышает допустимой величинь! )доп„определяемой опытным путем или аналитически по известным зависимостям.

Известно, что расстояние, на которое дрена-карьер 1 удалена от уреза воды в водохранилище, должно быть равным или более Lzc r!., величину которого определяют по зависимости

Н1+ Н2 !

-доп

)!!я где Н1 и Н2 — глубина фильтрационного потока в верхнем бьефе и в дрене-карьера соответственно на период эксплуатации, м; д — эмпирический коэффициент, определяемый по графику на рис. 21 книги Доценко Т, П„Канарский В, Ф, Пластины и дамбы распластанного профиля. М.: Энергия, 1975, с, 48, При возведении сооружения в его верховой клин (со стороны существующего водоема) грунт укладывают в необходимом и достаточном объеме для разработки волнами для формирования гидродинамически устойчивой формы откоса за весь период эксплуатации системы, В низовой клин сооружения грунт укладывают также в объеме, необходимом и достаточном для переработки со стороны

on.оргаемой территории за период возведения сооружения и освобождения отторгаемой территории от воды до проектного контура этого откоса, требуемого по статической устойчивости в период эксплуатации, Грунт, уложенный в низовой клин с учетом возможной переработки волнами в строительный период, используется для образования низового откоса водооградительного сооружения, устойчивого к гидродинамическому воздействию фильтрации в период эксплуатации. Коэффициент заложения низового откоса принимают в этом случае из условия недопущения оплывания при свободном высачивании фильтрующейся воды в пределах откоса ! т! К3!т1 кр, 1759991 где акр — критическое значение коэффициента заложения откоса из условия возможного оплывания, определяется известными методами;

Кз — коэффициент запаса.

Ширина гребня 1гр сооружения устанавливается из условий эксплуатации сооружения, Намыв в низовой клин сооружения производят до образования тела с расстоянием от бровки по гребню до бровки по урезу воды IpM, определяемым вышеприведенным выражением.

Верховой клин наматывают до достижения между указанными бровками расстояния!рв.

В результате разрушения волнами верхней части сооружения с первоначально намытым профилем 3, 4 и переноса продуктов размыва в нижнюю аккумулятивную зону 5, 6 подводный откос приобретает размеры и очертания 7, 8 динамически устойчивого профиля сооружения.

После окончания строительства производят осушение отторгнутой территории посредством отвода дреной-карьером 1.

С целью недопущения подтопления территории фильтрационными водами со стороны водохранилища в дрене-карьере 1 постоянно принудительной откачкой поддерживают уровень воды таким, чтобы расстояние между урезами воды в дрене-карьере 1 и существующим водохранилищем было больше или равно доп., определяемому аналитическим путем. В случае превышения уровня производят принудительный сброс воды из дрены-карьер 1, Формула изобретения

Способ возведения грунтового водооградительного сооружения, преимущественно при отторжении акватории существующих водохранилищ, включающий намыв грунта из карьера, выполняемого в виде глубокой дрены со стороны защищаемой территории, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью снижения стоимости строительства обеспечения возможности намыва оптимального объема тела сооружения, а также повышения надежности защиты от подтопления отторгаемой территории, намыв грунта производят до образования тела сооружения с расстоянием между его бровками по урезу воды существующего водохранилища, определяемым суммой, составленной иэ длины I» размыва волнами откоса со стороны отторгаемой территории в период строительства, ширины 1гр гребня водооградительного сооружения и длины ipa размыва волнами откоса со стороны водохранилища в период строительства и эксплуатации

Iyp = 1рм + игр + IpBi

5 при этом каждую из длин размыва откоса определяют соответственно по следующим зависимостям

1рм = Ip Pare ф (" п), д!

10 0 5 )ig 1,0 — ЛP d5 где гд, Vd рсхд — удельные веса скелета грунта в теле соооужения, возводимого на суше

Pd > 1,60 т/м") и в воде () d р„„л = " 40 т/м");

Ið- величина размыва грунта откоса волнами на конечный период переформирования откоса до гидродинамически устойчивой формы, зависящей от типа грунта, слагающего откос, м, 20

Л Рд — количество намываемых частиц крупностью di < 0,1 (доли единицы);

1р

25 где F>(0) и Fz(0) — функции отражающие влияние обрушающихся объемов воды при ветровом волнении на размыв и стабилизацию песчанных откосов, определяемые за30 Висимостями

F)(Q) = 0,0067 Q

F2(Q) =0,626 Q (1+ 0,8530 ); и Рз(0) и F4(Q) — функции отражающие влияние обрушающихся объемов воды при ветровом волнении на размыв и стабилизацию гравийно-галечниковых откосов, определяемые зависимостями

Рз(0) = 0,048 Q

F4(Q) = 0,602 Q (1 + 0,805 0 5);

40 где Q — удельный объем воды, падающей на

1 м длины откосного сооружения при ветровом волнении, м;

0 лл (л h)

2 т 2 где h и Л вЂ” высота и длина волн расчетной обеспеченности, м; в ь — гидравлическая крупность час50 тиц, содержащихся в наибольшем количестве в грунте откоса, м/с;

Pare опорная функция, зависящая от продолжительности волнения в водохранилище в строительный период и определяемая по приведенной в описании таблице;

p (Т ) — функция фактора времени относительно интенсивности размыва сооружения, определяемая по той же таблице.

1759991

Составитель В,Байдаков

Техред М.Моргентал Корректор С,Патрушева

Рецактор Л.Хорина

Заказ 3161 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101