Бетонная плотина на скальном основании

 

ОГ ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()953072 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.04.81 (21) 3274037/29-! 5 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (5I) М. Кл.

Е, 02 В 7/00

Гееудеретееннмй кемитет

СССР (53) УДК 627.824 (088.8) Опубликовано 23.08.82. Бюллетень №31

Дата .опубликования описания 28.08.82 пе делам изобретений и еткрмтнй (72) Автор изобретения

Б. А. Наторхин

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт гидротехники им. Б.:Е. Веденеева (7l ) Заявитель (54) БЕТОННАЯ ПЛОТИНА НА СКАЛЬНОМ ОСНОВАНИИ

Изобретение относится к строительству подпорных гидротехнических сооружений на скальном основании, в частности, бетонных плотин, снабженных противофильтрационной завесой.

Наблюдение над функционирующими плотинами показывают, что в результате поворота плотины относительно основания под воздействием гидростатического напора совместно с плотиной поворачивается часть основания, примыкающая к плотине. Это приводит к разуплотнению основания ниже контакта с плотиной, следствием чего являются нарушения в сооружениях подземного контура, в частности в противофильтрационной завесе.

Известна бетонная плотина, выполненная в виде клина и имеющая в зоне бортовых примыканий деформируемую прослойку (1).

Недостатком этой плотины является невозможность снятия растягивающих напряжений в приплотинных сооружениях подземного контура.

Известна также бетонная плотина на скальном основании, включающая плиту, примыкающую к верховой грани, и противофильтрационную завесу, примыкающую к плите.

В известном техническом решении плита сопрягается с бетонной плотиной в районе примыкания ее верховой грани к основанию и находится на поверхности основания.

Противофильтрационная завеса устраивается от сопряжения поверхности основания с плитой и распространяется до водоупора (2).

Недостатком указанного решения является то, что зоны разуплотнения, возникающие под плотиной, служат путями фильтрации, которая приводит к вымыванию раст15 воримых фракций основания (например, известняковых) и тонкодисперсных частиц (например, заполнителей мелких трещин).

При разрыве противофильтрационной завесы последствия фильтрации усугубляются, что может привести к потере несущей способности основания и разрушению плотины.

Целью изобретения является повышение надежности бетонной плотины путем исключения разрывных нарушений в противофильтрационной завесе.

953072

З0

Цель достигается тем, что плита выполняется из упругодеформируемого материала и расположена внутри скального основания от участка сопряжения верховой грани плотины с основанием наклонно в сторону нижнего бьефа через участок максимальных растягивающих напряжений.

1(оме того, плита может быть выполнена переменной толщины с наибольшими значениями в месте примыкания к верховой грани плотины с основанием наклонно в сторону нижнего бьефа через участок максимальных растягивающих напряжений.

При этом плита может быть выполнена переменной толщины с наибольшими значениями в месте примыкания к верховой грани плотины, при этом плита снабжена анкерами, одни концы которых размещены в плите, а другие попеременно в вышележащих и нижележащих слоях основания.

На фиг. 1 изображено вертикальное сечение плотины с примыкающей к ней зоной основания, включающей противофильтрационную завесу; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. (представляет собой сопряжение плиты с плотиной. окружающими породами основания и противофильтрационной завесой) .

Бетонная плотина 1 опирается на основание 2, в котором устраивается плита 3, выполненная из упруго-деформируемого материала, например из разрыхленных скальных пород, связанных полиуретановыми смолами, противофильтрационная завеса 4 и сопутствующая, как правило, противофильтрационной завесе дренажная система 5. Дренажная система 5 может быть снабжена в зоне плиты 3 обсадными элементами 6 из эластичного материала, например из полиэфирных или полиамидных композиций. Плита 3 может быть связана с окружающими породами анкерами 7.

Сооружение предлагаемой плотины может быть осуществлено следующим образом.

По створу будущей плотины I в основании 2 бурятся скважины, проходящие через расчетный контур будущей плиты 3 и служащие основой противофильтрационной завесы

4. Используя пробуренные скважины, инъектируют противофильтрационную завесу 4 на; лубину ниже расчетных отметок будущей плиты 3, которую создают известным способом, используя для этого частично и скважины, оставшиеся при создании противофильтрационной завесы выше нижней отметки будущей плиты 3. С этой целью можно, например, разрыхлять породы основания, находящиеся в зоне расчетных отметок будущей плиты с помощью подземных взрывов и затем инъектировать эти породы упругодеформируемыми материалами, в частности полиуретановыми смолами. После создания плиты 3 бурятся дрены 5.

В целях уменьшения объема работ по созданию плиты 3 толщина ее может быть назначена переменной в соответствии с наибольшими деформациями в ее верхней части и наименьшими в нижней, чему соответствуют наибольшие толщины плиты в верхней части и наименьшие в нижней.

Для исключения опасности контактных нарушений плиты и основания плита может быть заанкерована к основанию. При этом анкеры располагаются так, чтобы один конец каждого из них находился в плите, а другой попеременно в ниже- или вышележащих слоях основания. Площадную цементацию скальной породы под пятами плотины можно осуществлять или нет в зависимости от качества породы. Затем возводят плотину на полный профиль.

Использование изобретения позволит улучшить надежность противофильтрационной завесы, а также повысить несущую способность основания.

Учитывая необходимость длительной эксплуатации плотины, уменьшается угроза размыва основания и его последующего ремонта, так как деформации растяжения под верховой гранью плотины локализованы в пределах упругодеформируемой плиты, и зон разуплотнения за ее пределами не возникает.

Формула изобретения

1. Бетонная плотина на скальном основании, включающая плиту, примыкающую к верховой грани, и противофильтрационную завесу, примыкающую к плите, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности плотины путем исключения разрывных нарушений в противофильтрационной завесе, плита выполнена из упругодеформируемого материала и расположена внутри скального основания от участка сопряжения верховой грани плотины с основанием наклонно в сторону нижнего бьефа через участок максимальных растягивающих напряжений.

2. Бетонная плотина по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения объема работ, плита выполнена переменной толщины с наибольшими значениями в месте примыкания к верховой грани плотины.

3. Бетонная плотина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью исключения контактных нарушений в сопряжении плиты и основания, плита снабжена анкерами, одни концы которых размещены в плите, а другие попеременно в вышележащих и нижележащих слоях основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 658210, кл. Е 02 В 7/18, 1974.

2. Березинский С. А. и др. О возможном направлении совершенствования конструкций гравитационных плотин на скальном основании. «Гидротехническое строительство», № 5, 1976, с. 11 — 16.

953072

Составитель В. Казаков

Редактор Н. Пушненкова Техред А. Бойкас Корректор Н. Король

Заказ 5853 48 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4