Способ создания противофильтрационных завес

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам создания противофильтрационных завес в гидротехнических сооружениях, и может быть использовано в горной промышленности, преимущественно при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых, а также в гидротехническом строительстве. Способ создания противофильтрационных завес включает возведение водоподпорной земляной плотины и обработку мокрого откоса плотины водорастворимым порошковым полимером. Перед нанесением полимера на откосе размещают слой геотекстильного материала, а после нанесения полимера склон орошают водой и покрывают слоем грунта, обработанного водорастворимым порошковым полимером с расходом 0,5...2,0 кг/м3. Затем склон обрабатывают попеременно водными растворами натрийкарбоксилметилцеллюлозы (Na-КМЦ) и хлорного железа (FeCl3) при их концентрации 0,5...2,0% с расходом 5...10 л/м2. В качестве геотекстильного материала используют иглопробивной нетканый материал из синтетических волокон объемной плотностью 100...150 кг/м3. Повышается эффективность гидроизоляции противофильтрационных завес. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам создания противофильтрационных завес в гидротехнических сооружениях, и может быть использовано в горной промышленности, преимущественно при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых, а также в гидротехническом строительстве.

Известен способ создания противофильтрационных завес посредством обработки грунта мокрого откоса плотины водорастворимыми порошковыми полимерами с использованием зарядов взрывчатого вещества (см. а.с. №908994, А.В. Рашкин и др. 28.02.1982. Бюл. №8).

Недостатком этого способа является низкая эффективность, не обеспечивающая необходимой толщины противофильтрационной завесы, сложность технологии, связанная с созданием шланговых зарядов взрывчатого вещества, и их размещением над слоем полимера.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ создания противофильтрационных завес посредством химического кольматажа путем обработки грунта на поверхности мокрого откоса водоподпорной земляной плотины порошковым реагентом натрийкарбоксилметилцеллюлозой (Na-КМЦ) или смесью водных растворов натрийкарбоксилметилцеллюлозы (Na-КМЦ) и хлорного железа (FeCl3) при соотношении 1:1 и концентрации 1...2% (см. Рашкин А.В., Костромин М.В., Стафеев П.Ф. Противофильтрационная защита земляных плотин при разработке россыпей. - Горный журнал, 1976, №10. - С.12-14).

Недостатком этого способа является также низкая эффективность гидроизоляции противофильтрационной завесы и сложность технологии, требующая инъекции химических растворов в грунт. При сооружении завес в неоднородных грунтах с высоким коэффициентом фильтрации - более 40...50 м/сут, химические реагенты, а также пленки и агрегаты, образуемые при их смешении, вымываются фильтрационным потоком.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности гидроизоляции противофильтрационных завес.

Результат достигается тем, что в способе создания противофильтрационных завес, включающем возведение водоподпорной земляной плотины и обработку мокрого откоса плотины водорастворимым порошковым полимером, перед нанесением полимера на откосе размещают слой геотекстильного материала, а после нанесения полимера склон орошают водой и покрывают слоем грунта, обработанного водорастворимым порошковым полимером с расходом 0,5...2,0 кг/м, затем обрабатывают склон попеременно водными растворами натрийкарбоксилметилцеллюлозы и хлорного железа при их концентрации 0,5...2,0% с расходом 5...10 л/м2.

Результат достигается также тем, что в качестве геотекстильного материала используют иглопробивной нетканый материал из синтетических волокон объемной плотностью 100...150 кг/м3.

На чертеже изображена схема способа создания противофильтрационной завесы, где 1 - водоподпорная земляная плотина; 2 - подстилающий слой геотекстильного фильтровального нетканого материала из синтетических волокон; 3 - слой водорастворимого порошкового полимера; 4 - мокрый откос водоподпорной земляной плотины; 5 - слой грунта, обработанный водорастворимым порошковым полимером и водными растворами (Na-КМЦ) и (FeCl3); 6 - вода; 7 - слой водонепроницаемых пород.

Предлагаемый способ создания противофильтрационных завес осуществляется следующим образом (чертеж): на водонепроницаемых породах 7 с помощью бульдозера сооружают водоподпорную земляную плотину 1, на мокрый откос 4 которой настилают слой геотекстильного фильтровального нетканого материала 2, изготовленного из синтетических волокон объемной плотностью 100...150 кг/м3, имеющего высокую прочность, однородную мелкопористую структуру из синтетических волокон и размеры пор от 50 до 75 мкм. На поверхность слоя геотекстильного материала 2 наносят слой водорастворимого порошкового полимера 3, например, натрийкарбоксилметилцеллюлозы (Na-КМЦ) исходя из расчета 0,1...0,5 кг/м3, который с помощью бульдозера засыпают слоем грунта 5 толщиной 0,2...0,3 м, предварительно обработанного водорастворимым порошковым полимером. При этом расход водорастворимого порошкового полимера устанавливают в зависимости от его эффективности и водопроницаемости грунта. Например, при использовании Na-КМЦ расход составляет 0,4...2,5 кг/м3. При этом коэффициент фильтрации резко снижается, а эффект кольматации возрастает в 3...5 раз.

Для создания противофильтрационной завесы увеличенной толщины и повышения эффекта гидроизоляции перед заполнением водоема водой 6 уложенный слой грунта 5 попеременно обрабатывают с помощью поливомоечной машины сначала водным раствором Na-КМЦ с расходом 5...10 л/м, а затем водным раствором PeCl3 с тем же расходом с повторением указанных операций в два...три цикла. Водные растворы готовят одинаковой концентрации 0,5...2,0% в специальных баках.

При взаимодействии Na-КМЦ с молекулами воды полимер набухает в грунте, образуя макромолекулы, а также нерастворимые в воде пленки и агрегаты, закрывающие поры геотекстильного фильтровального нетканого материала. Поэтому на поверхности мокрого откоса 4 водоподпорной земляной плотины 1 образуется высокоэффективная, не склонная к вымыванию высококонцентрированная тиксотропная система, содержащая значительное число гелевых частиц и способная противодействовать гидростатическому давлению фильтрующей воды.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность гидроизоляции на грунтах с коэффициентом фильтрации более 40...50 м/сут за счет создания противофильтрационных завес увеличенной толщины с низкой водопроницаемостью, устойчивых к напорной фильтрации, путем обеспечения эффективного переноса химических реагентов, их агрегатов на значительную глубину, а также путем изменения структуры скелета грунта и перераспределения связей с образованием адсорбционных центров в виде катионов Fe3+, Fe2+ и Fe-КМЦ, исключающих дорогостоящие работы по возведению завес на основе взрывной кольматации.

1. Способ создания противофильтрационных завес, включающий возведение водоподпорной земляной плотины и обработку мокрого откоса плотины водорастворимым порошковым полимером, отличающийся тем, что перед нанесением полимера на откосе размещают слой геотекстильного материала, а после нанесения полимера склон орошают водой и покрывают слоем грунта, обработанного водорастворимым порошковым полимером с расходом 0,5-2,0 кг/м3, затем обрабатывают склон попеременно водными растворами натрийкарбоксилметилцеллюлозы и хлорного железа при их концентрации 0,5-2,0% с расходом 5-10 л/м2.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве геотекстильного материала используют иглопробивной нетканый материал из синтетических волокон объемной плотностью 100-150 кг/м3.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля за противофильтрационной защитой водохозяйственных гидротехнических и гидромелиоративных объектов. .

Изобретение относится к охране грунтовых вод и открытых водотоков и предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из прудов-накопителей отходов производства, стоков животноводческих комплексов, утечек нефти и нефтепродуктов из нефтехранилищ, бензоколонок, выноса с полей орошения ядохимикатов, таких как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др.
Изобретение относится к области экологии и рационального природопользования, а именно способам консервации ценных компонентов в хранилищах минеральных отходов, а также предотвращения загрязнения грунтов, подземных вод и атмосферного воздуха токсичными химическими веществами, в частности к созданию экранов шламохранилищ, карт намыва и отвалов, препятствующих загрязнению подземных вод токсичными компонентами и пылению, с выносом компонентов, в том числе ценных.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для заделки трещин в подводной части гидротехнических сооружений. .

Изобретение относится к обезвреживанию твердых бытовых и промышленных отходов и может быть использовано для сбора, очистки и отвода фильтрата, образующегося в толще полигона.

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для предотвращения загрязнения грунтовых участков, прилегающих к нефтеобъекту. .

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для восстановления водонепроницаемости гидротехнического сооружения из низкотемпературных грунтов и пород, особенно в районах вечной мерзлоты, а также при создании и ремонте противофильтрационных завес в грунтовых плотинах, построенных в районах распространения многолетнемерзлых пород.

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений из грунтовых материалов и может быть применено при создании противофильтрационных экранов накопителей промстоков, хвостохранилищ и тому подобных аккумулирующих емкостей.

Изобретение относится к заполненному по меньшей мере частично бентонитом или другой сильно разбухающей глиной уплотняющему мату с каркасным и покровным полотнами, соединенными между собой посредством швов, причем разбухающая глина в виде порошка или гранулята размещена в слое пенопласта с открытыми ячейками, а также к способу получения уплотняющего мата.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к возведению противофильтрационных покрытий каналов и водоемов. .

Изобретение относится к способам определения потерь воды на фильтрацию из водопроводящих сооружений, в частности из оросительных каналов гидромелиоративных систем в облицованных руслах

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству и способу возведения противофильтрационных диафрагм и ограждающих стенок в слабых водонасыщенных песчано-глинистых грунтах

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля за противофильтрационной защитой водохозяйственных гидротехнических и гидромелиоративных объектов

Изобретение относится к способам определения потерь воды на фильтрацию через деформационные швы противофильтрационных облицовок водопроводящих гидротехнических сооружений

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к гидравлическому складированию зернистых отходов, преимущественно хвостов обогатительных фабрик

Изобретение относится к области экологии и предназначено для снижения степени загрязнения грунтовых вод при инфильтрации атмосферных осадков через толщу бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов в местах их складирования

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям гидроизоляционных защитных экранов
Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к восстановлению водонепроницаемости грунтовых гидротехнических сооружений

Изобретение относится к области охраны ресурсов подземных вод от истощения и загрязнения и защиты горнорудных предприятий от обводнения
Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для создания и ремонта противофильтрационной защиты гидротехнических сооружений, в частности мелиоративных каналов, искусственных водоемов различного назначения и систем водоснабжения
Наверх