Временные дамбы: устройство и особенности

Особенности строительства дамб и история их возникновения

Дамбы – это сооружения, которые могут достигать огромных размеров и имеют разное функциональное назначение (защита от наводнений, создание искусственных водоемов и прочие).

В некоторых альпийских долинах высота таких конструкций достигает несколько сотен метров. Они создают водоемы (реки и озера), протяженностью в десятки километров.

При этом материалом изготовления служат гравий, песок или же камень.

Земляные дамбы

Земляные дамбы представляют собой грунтовые насыпи, которые конструируются в водоемах различного назначения. Они могут выполнять множество функции и возводятся в соответствие с заранее согласованным проектом. Строительство дамбы подразумевает под собой использование метода гидромеханизации и применение высокотехнологичного оборудования.

При этом грунты обязательно должны иметь определенный гранулометрический состав и отвечать всем стандартам и нормам, установленный для данного вида материалов. Как правило это: песчано- гравийные смеси с содержанием глинистых частиц в процентном соотношении не более 20%.

В процессе возведения земляных дамб можно выделить три основных этапа:подготовка грунта, транспортировка к месту укладки и собственно укладка (намыв с помощью воды).

Вода, в которой содержатся мелкие частицы, отфильтровывается через сборные трубопроводы или тело намытой конструкции. Если говорить о способах намыва, то среди них можно выделить два вида: односторонний и двусторонний.

При таком способе возведения дамб конструкции отвечают таким основным требованиям как: минимальная степень осадки, минимальный коэффициент фильтрации, высокая степень уплотнения и отличное сопряжение с берегами (а также с основой).

По страницам истории

Строительство дамб и плотин, дноуглубление, очистка водоемов и берегоукрепление относятся к гидротехническим видам работ и имеют достаточно широкую область применения.

Если говорить о возведении дамб, основной функцией данного вида конструкций является удержание потока в естественном русле, не позволяя воде затопить пойменную землю. Такие сооружения известны человечеству уже не одно тысячелетие.

Так, например, в Китае по ходу основной водной артерии ( река Хуанхэ) расположены дамбы, построенные в 603 году до нашей эры. Именно в то время все противопаводковые конструкции стали иметь сходное строение и были приведены к одному единому стандартному виду.

Кстати, некоторые, разработанные тогда способы применяются и по сей день. Однако тогда дамбы имели небольшие размеры и не были такими высокими, как сегодня.

В те далекие времена, помимо дамб использовались и другие способы защиты от наводнений. Например, вдоль оси реки Ситаун, которая расположена в Бирме, установлена специальная изгородь, изготовленная из бамбуковых палок с поперечными перегородками. Более современным аналогом таких конструкций является прокладка спрямленных русел.

Вообще, способы защиты от наводнений выбираются в зависимости от численности населения и особенностей местности. Например, в Индии дамбы расположены только на отдельных короткий участках по ходу течения реки Ганг, которая с обеих сторон ограничена возвышенностями.

Главное отличие дамбы от плотины заключается в материалах изготовления. И, если дамбы могут быть деревянными и стальными, то плотины конструируют из камней, земли и гравия. При этом нижняя часть наиболее прочная, поскольку на нее приходится основное давление воды. Как правило, ее изготавливают из достаточно плотного материала, например, глины.

Источник: http://lerk.ru/osobennosti-stroitelstva-damb.htm

Дамбы — Специальные виды работ в строительстве

Земляные дамбы устраивают для образования пойменных прудов.

В строительстве рыбоводных ферм различают два вида дамб — контурные и разделительные. Наиболее ответственные — контурные дамбы. При устройстве прудов в поймах рек они отгораживают пруды от остальной части поймы, по которой проходят паводки, и предохраняют их от затопления паводком. Кроме того, они выполняют функции водонапорных сооружений.

Дамбы возводят из местных грунтов, разрабатываемых в карьерах и резервах, расположенных обычно на расстоянии 15-20 м, но не менее двойной высоты дамбы от ее основания.

В тех случаях, когда вблизи строительства пригодных для возведения дамб грунтов нет, их разрабатывают в карьерах и возят в насыпь скреперами или машинами.

  <\p>

Грунты с большим содержанием остатков растительности и корневой системы, тяжелые суглинки и глины, илистые супеси, мелкозернистые и пылеватые грунты применять для возведения дамб, не рекомендуется.

Дамбы возводят слоями по 15-20 см с тщательным уплотнением каждого слоя.  <\p>

Размеры поперечного сечения дамб рыбоводных прудов назначают в зависимости от грунтов, из которых их возводят, глубины воды в пруду, длины разгона волн, способа производства строительных работ по возведению дамб и наличия проезда по ее гребню.
Заложение откосов дамб дано в таблице 12.

Превышение гребня дамб над проектными горизонтами воды в прудах с глубиной воды до 3 м следует принимать по таблице 9.

Заложение откосов дамб

Таблица 12

Ширину гребня дамб назначают в зависимости от вида транспорта с учетом способа производства работ по возведению насыпи (табл. 13).

Таблица. 13 Минимальная ширина гребня дамб

В первые 2-3 года эксплуатации прудов в проектах предусматривают дополнительно временное крепление из хворостяных плетней, хворостяной или камышевой выстилки и др.

Верхнюю границу крепления верхового откоса принимают до уровня гребня, нижнюю — не менее чем на 0,5-I М ниже минимального рабочего горизонта воды в пруду.

Откосы хорошо сохраняются от разрушения и очень незначительно размываются волной при их уполаживании до 1:5-1:7.

Источник: http://svaika.ru/dambi

Теоретические исследования параметров дамбоуплотнителя

Каримов М. С., Ибрагимова Х. Р., Ли А., Шарипов З. Ш., Усмонов Т., Холиеров И. Ё. Теоретические исследования параметров дамбоуплотнителя // Молодой ученый. — 2017. — №1. — С. 37-40. — URL https://moluch.ru/archive/135/34935/ (дата обращения: 08.03.2019).



В статье приведены результаты теоретических исследований по определению некоторых параметров рабочего органа для уплотнения дамб временных оросителей. Приведены формулы по определению ширины дна выемки временного оросителя и результаты апробации модернизированного каналокопателя.

Ключевые слова: рабочий, орган, параметр, плотность, дамба, исследования, теория, формула, график, результат, фильтрация, грунт

In article results of theoretical researches by definition of some parametres of working body for consolidation of dams of time sprinklers are resulted. Formulas by definition of width of a bottom of dredging of a time sprinkler and results of approbation modernised kanalokopatel are resulted.

Keywords: the worker, body, parametre, density, a dam, researches, the theory, the formula, the schedule, result, a filtration, a ground.

Плотность дамбы временного оросителя играет важную роль в обеспечении ее водоудерживающей способности. Чем больше плотность грунта дамбы, тем меньше фильтрация, следовательно, меньше размыв. Результаты ранних исследований формы образованной дамбы при нарезке временных оросителей и его уплотнения показывают о эффективности использования конической формы катка [1].

а

б

Рис. 1. Канавокопатель КБН-0,35Б с рабочим органом для уплотнения дамб (а — вид сзади; б — в работе)

Конический каток в процессе работы вращается на своей оси со скольжением, характерным для пассивных уплотняющих катков, т. е. не имеющих вращающегося момента на валу.

Чтобы выяснить влияние скольжения на величину продольного перемещения уплотняемых частиц почвы на поверхности дамбы, графически рассмотрим характер воздействия основания конической части катка на них.

Предположим, что конический каток двигается со скольжением.

Рис. 2. Профиль временного оросителя

Для исключения образования “мертвой” глубины, глубина выемки временного оросителя должна быть равна или меньше глубины поливных борозд, т. е.(Рис. 3) [2].

Рис. 3. К определению размеров временного оросителя

Однако с другой стороны временный ороситель должен пропускать требуемое количество воды. С учетом этих условий выведена следующая зависимость для определения ширины дна выемки временного оросителя.

где: Q — расход воды в оросителе (Q= 40 … 70 л/с);

S — площадь “живого” сечения оросителя, м2;

C — коэффициент Шези (коэффициент скорости);

R — гидравлический радиус (по данным С. Гиршкана R=0,45Q0,4);

i — уклон дна временного оросителя.

Принимая допущение, что сумма площадей поперечного сечения дамб с двух сторон оросителя равна площади поперечного сечения выемки, можно получить следующее равенство:

(2)

где hд — высота дамбы; - угол откоса выемки; 1 — угол откоса дамбы (внутренний); Кр — коэффициент разрыхления почвы; δ- угол откоса дамбы (внешний).

Расчёты по формуле (2) показали, что при значениях: hв.о = 0,15…0,16 м, b = 0,4 м, =1 = 45о, δ = 39оиКр= 1,2 высота дамбы составляет hд = 0,20…0,23 м.

Ширина (L') основания дамбы является одним из важных параметров временного оросителя, потому что существенно влияет на высоту дамбы и ширину (b2) занимаемой полосы оросителя. Из рисунка 4 видно, что:

, (3)(4)

где hо — высота схода почвенной частицы с отвала, м;

l2 — дальность отбрасывания почвенных частиц, м.

Для определения дальности l2отброса почвенных частиц составлено дифференциальное уравнение движения центра массы поперечного сечения пласта в системе координат YOZ в виде [3]:

,(5)

Решая дифференциальные уравнения (5) с учётом начальных условий (при t=0,,y = l1, Z=hо,гдеугол наклона вектора vaкгоризонту), получим:

(6)

где— начальная скорость почвенных частиц. м/с;

g — ускорение свободного падения, м/с2.

Апробация модернизированного каналокопателя КБН-0,35Б с обоснованными параметрами уплотняющих рабочих органов показывает, что с изменением скорости движения агрегата от 0,80 до 1,79 м/с, ширина основания дамбы увеличивается от 0,66 до 0,96 м, в то время, как высота дамбы уменьшается от 0,24 до 0,14 м (Рис. 4) [4].

Рис. 4. Графики зависимости: h=f(v); в=f(м) и λ=f(v)

Это объясняется тем, что чем больше скорость движения агрегата, тем больше отбрасывание грунта в стороны.

Более качественная дамба получается при скорости движения агрегата в пределах 1,2 … 1,4 м/с., и высота дамбы достигает до 0,20 м, а ширина основания варьирует в пределах 0,76 … 0,83 м.

Для установления минимального предела плотности грунта дамбы, предотвращающей его размыв водой, был изучен процесс фильтрации воды в зависимости от его уплотненности. Исходные размерные значения дамбы были: высота 0,22 м, ширина основания дамбы 0,78 м., а уплотнение дамбы осуществлялось вручную и трамбовкой (Рис. 5) [5].

Рис. 5. Графики зависимости: Vфильтр.=f(Рвнеш.); Vфильтр.=f(Рвнутр.)

Из рисунка 6 следует, что состояние грунта временного оросительного канала, характеризуемое плотностью внутреннего и внешнего откосов, не должна составлять менее 1,5 г/см3, так как в противном случае произойдет размыв дамбы.

Литература:

1. Слободюк П. И. Исследование и обснование параметров рабочего органа для нарезки поливных борозд при различных скоростях движения. Дисс… канд… техн… наук, Янгиюль, 1967. -200 с.
2. Ф. Бахрамов. Обоснование параметров рабочего органа каналокопателя для нарезки временных оросителей. Дисс … канд … техн … наук. Янгиюль. -1995. -168 с.
3. Кильчевский Н. А. Курс теоретической механики. -М.: Наука, 1977. Т. II. -544 с.
4. М. Каримов. Механический способ уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен. Тезисы докладов «Проблемы механизации работ и повышения эффективности использования машин в водохозяйственном комплексе УзССР». Ташкент. -1991 г. -15 с.
5. Р. Назиров, М. Каримов. «Водоудерживающая способность дамб»//Сельское хозяйства Узбекистана. -1996. -№ 5. -с. 26.

Основные термины (генерируются автоматически): временный ороситель, высота дамбы, ширина дна выемки, уплотнение дамб, угол откоса дамбы, скорость движения агрегата, график зависимости, YOZ, рабочий орган, ширина основания дамбы.

Источник: https://moluch.ru/archive/135/34935/

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Устройство дамбы и укладка трубопровода в ней производятся несколькими способами в зависимости от глубины, характера и типа болота.  [2]

Конструкция земляных дамб.  [3]

Приустройстве дамбы на водопроницаемом основании необходимо учитывать дополнительную фильтрацию через основание.  [4]

Комплексная схема переработки воды Азовского моря.  [5]

Приустройстве дамб со шлюзами или насосными станциями возможна организация потока в направлении от Азовского моря к Западному Сивашу с передачей рассола через шлюзы или насосами. Для осаждения поваренной соли в конце потока возможно строительство искусственных бассейнов для садки галита.  [6]

Приустройстве дамбы на водопроницаемом основании необ — [ одимо учитывать дополнительную фильтрацию через основа-ше.  [7]

Во избежание прогиба трубопровода приустройстве дамбы насыпаемый грунт тщательно утрамбовывают теми же бульдозерами, которыми насыпают дамбу.  [8]

Земля, добытая из выемки, целиком идет наустройство дамб; если ее нехватает, приходится закладывать резервы. Наиболее выгодным является случай, когда объемы выемки и насыпи равны.  [10]

Дальнейшее наращивание дамб обвалования до полной проектной отметки выполняетсяустройством дамб последующих очередей.  [11]

Кроме того, для улавливания нефти, разлившейся и стекающей с атмосферными водами, должно предусматриватьсяустройство оградительных дамб и плотин с нефтеловушками на местных небольших балках, а также речках при обязательном согласовании размещения этих сооружений с Госсанинспекцией и органами пожарной охраны.  [12]

Активная поверхность пруда может быть увеличена за счет повышения его отметки, путем увеличения расстояния между забором воды и ее сбросомустройством струенаправляющих земляных дамб или деревянных перегородок ( шпунтовые ряды), изменяющих и удлиняющих путь воды.

Для ориентировочного определения необходимой активной поверхности пруда можно пользоваться диаграммой Северо-Западного отделения Теплоэлектропроекта, для пояснения смысла которой необходимо рассмотреть принцип работы пруда-охладителя.

Вода охлаждается в пруде ( зона охлаждения) на столько же градусов, на сколько она нагревается в конденсаторе.

Шандар ный колодец.| Сечение открытых каналов.  [15]

Страницы:      1    2

Источник: http://www.ngpedia.ru/id552293p1.html

Услуги спецтехники — земляные работы

Подавляющее большинство населенных пунктов расположены вдоль рек, которые чем дальше, тем чаще затапливают окружающую территорию.

Едва ли не единственным способом защиты таких земель от паводков может стать строительство дамб, противопаводковых стен, плотин, накопителей паводковых вод; и безопасность жителей будет зависеть только от качества таких противопаводковых сооружений.

Итак, дамбы – это земляные насыпи, которые имеют небольшую ширину, а длина измеряется километрами и предназначаются для защиты территорий от затопления и для создания искусственных водоемов. Строятся дамбы вдоль русел рек и морских берегов, а также в низменных частях долин и для строительства дорог над водой.

Дамба представляет собой сложную конструкцию и при ее строительстве нужно учитывать особенности природных и климатических условий участка строительства, а также ряд технических факторов, поэтому подобные работы должны выполняться только специалистами по строительству противопаводковых сооружений. Кроме того, для подобного строительства нужно использовать тяжеловесную спецтехнику, а именно бульдозеры, экскаваторы и самосвалы. Специалисты нашей фирмы выполнят наилучшим образом все работы, от разработки проекта строительства и его подготовки к вводу в эксплуатацию самой дамбы.

Требования к качеству дамб. К качественным дамбам выдвигается целый ряд требований, а именно: способность противостоять при необходимости большому напору воды и других климатических стихий (ветра, льда и т.д.

), большая степень уплотнения и одновременно небольшая величина коэффициента фильтрации. Не менее важным является сочетание дамбы с основанием и берегами.

Чтобы удовлетворить эти требования дамбу делают с большой массой и объемом, само тело плотины достаточно уплотняют, а откосы делают достаточно укрепленными и пологими.

Материал для строительства дамб. Материалом для насыпи качественной дамбы могут быть пески, супески, суглинки, ядро дамбы делается из глины, суглинков, глинобетона. Верхние откосы укрепляются каменной кладкой или железобетонными плитами.

Нижние откосы укрепляются мелким щебнем или посевом травы. Материал может быть местным, тогда карьер по его добыче устраивают на максимально близком расстоянии, чтобы обеспечить удобную перевозку грунта, и привозным.

В таком случае наша фирма предоставит качественные услуги по продаже и доставке грунта, песка и щебня.

Наиболее экономичными являются каменные и грунтовые дамбы из местного материала с откосами, укрепленными железобетонными плитами, которые позволяют максимальную механизацию работ, что делает строительство более дешевым.

Состав работ. Для создания основы дамбы с помощью бульдозера снимается верхний плодородный слой почвы с корнями и растениями. Этой почвой впоследствии можно покрыть откосы и гребень плотины.

Для лучшего сообщения дамбы с основанием и для избежания фильтрации грунт основания разрыхляют и делают ядро из глины. Высота ядра зависит от планируемой высоты дамбы и уровня паводковых вод.

Для доставки материала для тела дамбы целесообразно использовать экскаваторы с ковшом в комплекте с самосвалами. Насыпь послойно разравнивается и уплотняется с помощью бульдозера.

Дамбы обвалования часто строят для создания искусственных водоемов в рыбхозяйствах. Они валом огораживают территорию пруда или другого водоема и должны отвечать определенным требованиям.

Внутренние откосы такой дамбы и гребни не желательно засаживать деревьями и кустами, ведь они будут мешать свободному доступу к пруду и проведению других хозяйственных работ. Кроме того, густая листва деревьев будет затенять воду, что будет мешать ее прогреву, а затем и оставлять пруд малопродуктивным.

Если откосы дамбы будут слишком стремительные, это будет вызывать эрозию, очень пологие – мешать причалу лодок к берегу и уходу за периферийными участками пруда.

Четырехугольные сетчатые конструкции, заполненные камнями – еще один способ строительства дамб, которые испытывают большие нагрузки. Такие дамбы обычно строят для укрепления берегов горных рек. Такая сетка изготавливается из прочного стального провода, нередко покрытого защитными материалами.

Дамба, построенная из таких сетей, имеет одну особенность: чем сильнее течение реки, а соответственно и больше нагрузка, тем прочнее она становится.

Течение намывает в такую конструкцию песок, мелкие камни и органические компоненты, что делает дамбу более тяжелой и монолитной, а как следствие, и более устойчивой к внешним воздействиям.

Независимо от того, какой вид дамбы вы выберете, все они требуют выполнения большого объема земляных работ, использование спецтехники и наличия специальных знаний для проектирования, поэтому должны выполняться только настоящими специалистами, которые есть в нашей компании.

Источник: http://kova.net.ua/ru/zemelni-roboti/budivnytstvo-damb.html

Строительство плотин | Ландшафтная архитектура и зеленое строительство

Устройство водоема связано со строительством ряда гидротехнических сооружений, объединяемых общими условиями совместной работы и местоположением и называемых гидроузлом.

Так, при строительстве водоема с целью благоустройства территории основными сооружениями гидроузла можно назвать собственно водоем, плотину, при необходимости дамбы, водосбросное сооружение и водоспуск (водовыпуск).

Для того чтобы правильно запроектировать и построить плотину, необходимо предварительно провести ряд инженерных изысканий, результаты которых уточнят место расположения плотины, надежность сопряжения плотины с дном и берегами водотока, возможные потери на фильтрацию, приток воды поверхностного и грунтового стока и др.

С этой целью проводят следующие виды инженерных изысканий: топографические, геологические, гидрологические, гидрогеологические, завершающиеся камеральными работами и лабораторными анализами собранных в полевых условиях материалов (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Графические материалы изысканий (по И.М. Шармановскому): а — водосборная площадь; б — план проектируемого водоема; в — геологический профиль по створу плотины; г — литологическая колонка буровой скважины N°1; д — условные обозначения грунтов; е — компрессионная кривая

Створом плотины называется предполагаемое место расположения плотины на водотоке. Наиболее желательным местом расположения створа является то место, в котором горизонтали поверхности земли близко подходят друг к другу, берега крутые, а выше по течению горизонтали «раздвигаются», образуя расширение значительного объема.

Поэтому приходится решать вопрос с привлечением других материалов изысканий.

На основе топографических изысканий определяют объем чаши водоема при разных уровнях воды.

Определенную конкретизацию могут внести материалы геологических изысканий, показывающих, в каком створе грунты более прочные, более надежные, обладающие слабыми фильтрационными свойствами.

Место расположения таких фунтов и определит предпочтительный створ будущей плотины.

В результате гидрологических изысканий определяют площадь водосбора и различные характеристики стока и, в первую очередь, объем годового стока.

При этом могут возникнуть различные соотношения между потенциальным объемом чаши водоема и объемом годового стока, которые помогут выбрать оптимальный створ, тип регулирования стока, а при большом объеме стока — решить вопрос о создании не одного, а целого каскада водоемов, расположенных на одном и том же водотоке.

Результаты гидрогеологических изысканий позволяют выявить наличие водоносных горизонтов, их расположение и величину подземного стока, определяющую возможное подземное питание водоема.

По результатам всех этих изысканий и лабораторных исследований выбирается окончательное расположение одного или нескольких гидроузлов. В последнем случае необходимо считаться с тем, что экономическая эффективность создания отдельных гидроузлов каскада будет различной и предпочтение следует отдать наиболее эффективному, если его объем и площадь акватории будут отвечать заданным требованиям.

Основным сооружением гидроузла является плотина. Плотины классифицируются по отношению к пропуску стока, основным используемым материалам, особенностям конструкции, способу возведения и по другим признакам.

По отношению к пропуску стока плотины подразделяют на глухие, водосливные и фильтрующие (наподобие бобровых деревянно-веточных плотин).

По основным используемым материалам плотины могут быть грунтовые (однородные и неоднородные), каменные, каменно-набросные, габионные, каменно-земляные, намывные, из армированного грунта, деревянные, ряжевые, бетонные, железобетонные и др.

По способу возведения земляные плотины можно подразделить на насыпные с уплотнением, намывные, взрывонабросные и др. ***

***В данной статье рассматриваются земляные насыпные глухие плотины IV класса, которые наиболее часто применяются на объектах ландшафтной архитектуры (СНиП 2.06.05-84 «Плотины из грунтовых материалов»).

Земляные насыпные плотины по конструкции тела и плотинные водоемы по уровням воды характеризуются следующими основными терминами и показателями: тело плотины, гребень плотины, высота плотины, ширины плотины понизу, ширина противофильтрационной призмы понизу, верховой (мокрый) откос, низовой (сухой) откос; нормальный подпорный уровень (НПУ), форсированный подпорный уровень (ФПУ), уровень мертвого объема (УМО) (рис. 6.2).

Рис. 6.2.

Виды земляных насыпных плотин: а — однородная; б, в — неоднородные; г — с экраном из негрунтовых материалов; д — с фунтовым ядром (вертикальным или наклонным); е — с негрунтовой диафрагмой; ж — с грунтовым экраном; з — продольный разрез плотины; 1 — крепление откосов; 2 — тело плотины; 3 — кривая депрессии; 4 — дренаж; 5 — верховая грунтовая противофильтрационная призма; 6 — низовая призма; 7 — переходный слой фунта; 8 — центральная фунтовая противофильтрационная призма; 9 — зуб; 10 — экран из негрунтовых материалов; 11 — верховая призма; 12 — грунтовое ядро; 13 — инъекционная (цементационная) висячая завеса; 14 — противофильтрационная диафрагма; 15— шпунт или стенка; 16 — фунтовый экран; 17 — гребень; НПУ — нормальный подпорный уровень; УНБ — уровень воды в нижнем бьефе; h —высота плотины; b — ширина плотины понизу; bum — ширина противофильтрационной призмы понизу; bup — ширина плотины по гребню; mh — коэффициент верхового откоса; mt — коэффициент низового откоса; Lпл — длина плотины по гребню

Земляные плотины классифицируются по конструкции поперечного профиля, противофильтрационных устройств и способу возведения.

По конструкции поперечного профиля земляные плотины подразделяются на следующие типы: из однородного грунта, из неоднородного грунта, с экраном из негрунтовых материалов, с экраном из грунта, с ядром, с диафрагмой (стенкой, шпунтом).

По конструкции противофильтрационных устройств в основании земляные плотины подразделяются на следующие типы: с понуром, с зубом, с инъекционной завесой, с диафрагмой (стенкой, шпунтом).

По способу возведения земляные плотины подразделяются на следующие типы: с механическим уплотнением грунта; без механического уплотнения грунта (с отсыпкой пионерным способом насухо или с отсыпкой в воду). 

При возведении плотин следует руководствоваться следующими соображениями. Земляные плотины, дамбы, противофильтрационные устройства напорных сооружений в виде экранов, ядер и понуров можно возводить отсыпкой грунта как в сухих условиях, так и в воду.

При устройстве противофильтрационных устройств наиболее пригодны глинистые грунты с коэффициентом фильтрации K < 0,1 м/сут и при числе пластичности Ip > 0,05. Допускается применять также искусственную грунтовую смесь, содержащую глинистые, песчаные, дресвяные и крупнообломочные грунты. Состав смеси должен быть проверен в производственных условиях или на опытных отсыпках.

Крутизну откосов плотин и дамб при проектировании и строительстве определяют исходя из физико-механических характеристик грунтов; действующих на откосы сил (собственной массы, влияния воды, сейсмических, динамических, внешних нагрузок на гребне и откосах и др.); высоты плотины; производства работ и условий эксплуатации.

Таблица 6.1. Ориентировочные значения коэффициента заложения m

Высота плотины, м	Значения коэффициента заложения m откосов плотины
верхового (мокрого)	низового (сухого)
Меньше 5	2,00…2,50	1,50… 1,75
5…10	2,25 …2,75	1,75…2,25
10… 15	2,50… 3,00	2,00… 2,50

Источник: http://landscape.totalarch.com/construction_dams

Статьи

Вода всегда являлась для человека источником опасности. Водная стихия, как правило, бывает внезапной и непредсказуемой, и мероприятия по защите от нее должны быть такими же реактивными.

На предприятии «Рассвет-К» разработаны быстровозводимые гибкие дамбы, которые могут быть временно использованы для ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) на период устройства основных защитных сооружений, позволяющих выиграть время для эвакуации людей из зоны стихийного бедствия.

Авторы:

Чижов А.Е.
Директор ООО «Рассвет»

Чижов А.Е.к.т.н., профессор

зам. директора ООО «Рассвет»

Вода всегда являлась для человека источником опасности. Водная стихия, как правило, бывает внезапной и непредсказуемой, и мероприятия по защите от нее должны быть такими же реактивными.

На предприятии «Рассвет-К» разработаны быстровозводимые гибкие водоналивные дамбы, которые могут быть временно использованы для ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) на период устройства основных защитных сооружений, позволяющих выиграть время для эвакуации людей из зоны стихийного бедствия.

+С учетом того, что стихийные бедствия являются быстропротекающими во времени событиями, временные гидротехнические сооружения, к которым относятся гибкие водоналивные дамбы, должны обладать малой массой, транспортабельностью, быстровозводимостью, возможностью многократной установки в различных местах с минимальными затратами. Водоналивные дамбы, о которых идет речь в этой статье, представляют собой гибкие плоскосворачиваемые оболочки длиной до 50 м, периметром до 15 м. В заполненном рабочей средой виде имеют диаметр до 5 м. В качестве силовых элементов оболочки используют высокопрочные синтетические материалы отечественного производства.

Основные типоразмеры и характеристики эластичных водоналивных дамб приведены в табл. 1.

Время монтажа такой водоналиной дамбы соизмеримо со скоростью движения транспортного средства, на котором установлен этот барабан.

Быстровозводимые гибкие водоналинвые дамбы могут быть использованы для защиты объектов в береговой зоне от стихийных бедствий, связанных с подъемом воды, при паводках на реках или катаклизмах в море, для возведения временных преград, например, водоподпорных плотин и др.

На рис. 2 показаны промышленные испытания гибкой водоналивной дамбы в г. Крымске Краснодарского края, перекрывающей гидроканал при его ремонте.

Защитное гидротехническое сооружение действует следующим образом.

На берегу в месте ожидаемого подъема воды разматывают из рулона или с катушки замкнутую оболочку, в которую через гибкие заливные патрубки закачивают насосом воду из водного источника.

Насос по расходу подбирают в зависимости от прогноза скоростb приближения стихийного бедствия. Для устойчивого положения оболочку заполняют водой не более чем на 75% ее максимального объема, чтобы сохранялось следующее условие:

К = В / Н > 2,0.

После заполнения водой гибкая водоналивная дамба не требует специального крепления на фундаментном основании, т. к. благодаря своему весу она при воздействии внешних нагрузок сохраняет устойчивое положение. После окончания работы дамбу демонтируют: оболочку освобождают от воды, сворачивают в рулон и транспортируют на новое место. Проведенные испытания подтвердили эффективность работы дамбы.

Наличие этого пояса усиления позволяет устанавливать при необходимости растяжки с анкерами для дополнительного крепления дамбы на месте ее установки, а также компоновать из оболочек, указанных в таблице 1, другие типы дамб (рис. 1, 3).

Рис.2 Промышленные испытания гибкой водоналивной дамбы.

Предложенная конструкция позволяет сократить время монтажа и демонтажа дамбы, увеличить ее устойчивость.

Оригинальностью предложенной конструкции дамбы является то, что она реализована в виде отдельных модулей, представляющих собой комбинацию из замкнутых гибких цилиндрических оболочек(рис. 3, поз.

1, 2), заполняемых водой, где каждая из оболочек имеет эластичные ребра усиления (рис. 3, поз. 3, 4, 9, 10), расположенные вдоль образующих.

Оболочки соединены между собой внутренними ребрами (9, 10) в «восьмерку», а незамкнутая гибкая мембрана (5) жестко закреплена своей нижней кромкой к внешнему ребру (3) «восьмерки», верхняя кромка мембраны соединена с поплавком (6), гибкие растяжки (7) могут регулироваться по длине при помощи стропоукорачивающего устройства (8).

Новизна принятых решений позволила получить патент на изобретение «Защитное гидротехническое сооружение» рег. № 2291931. На плавающую трубу с пневматическими поплавками и способ ее изготовления получен патент на изобретение рег. № 2358178. На рис. 4 и 5 показаны отдельные элементы «Защитного гидротехнического сооружения».

Укладка плоской длинномерной замкнутой оболочки или пневматического поплавка на катушку осуществляется следующим образом (рис. 6). Первый фланец оболочки укладывается в полость трубы (5), диаметр трубы (5) определяет начальный диаметр намотки. Второй фланец (6) после окончания намотки крепится тросом (3).

7 представлена зависимость прочности вискозных и поливинилспиртовых кордных тканей от времени нахождения их в воде.

Рис.4. Пневматический гибкий поплавок (поз. 6).

Рис. 5. Гибкая замкнутая оболочка на катушке (поз. 2).

Как видно из графика, прочность нитей ПВС при нахождении в воде уменьшается всего на 8-9%, а удлинение при нагрузке остается постоянным. В то же время вискозные нити теряют прочность почти на 35%, а удлинение увеличивается до 17%. Таким образом, преимущество имеют кордные нити на основе поливинилспиртовых волокон.

Аналогичные плоскосворачиваемые длинномерные оболочки можно использовать в качестве первичных обваловок при намыве гидротехнических сооружений средствами гидромеханизации или в качестве береговых трубопроводов.

При механических повреждениях плоской оболочки ремонт в полевых условиях производится следующим образом. От конца оболочки отрезается отрезок (например, 1 м), который выполняет роль муфты. Поврежденное место обезжиривается, промазывается клеевой композицией.

На поврежденное место натягивается муфта, на место повреждения устанавливается груз и выдерживается в течение необходимого времени. Возможен ремонт с помощью обыкновенного автомобильного вулканизатора по той же технологии, что и ремонт автомобильных камер.

ООО фирма «Рассвет-К» предлагает своим партнерам высококачественную и технологичную продукцию. Надеемся на плодотворное сотрудничество в области разработки и внедрения новых изделий в гидромеханизации.

назад к списку

Источник: http://rassvet-k.ru/articles/5.html

Как строят дамбы? Какое различие между плотиной и дамбой? Как их обезопасить?

Дамбы и плотины зачастую огромны. Иногда, например, в аль­пийских долинах, эти сооружения достигают облаков и пре­вращают реки в многокилометровые озера. При строительстве плотин и дамб крайне важно предотвратить исчезновение реки.

Для этого вначале необходимо проложить для нее новое русло, по которому она будет течь во время строительных ра­бот. В узких долинах, где для подобного маневра нет места, сооружают даже тоннели, по которым, минуя строительную площадку, направляется вода…

Если обогнуть место строитель­ства невозможно, то плотину сооружают очень осторожно, уча­сток за участком, отводя воду через все новые вспомогательные каналы.

Каково различие между плотиной и дамбой?

Плотины представляют собой отвесные, мощные стены из бето­на и железобетона. Зачастую они имеют высоту с многоэтажный дом и толщину в несколько десятков метров. Они сооружаются в тех местах, где вода должна подняться на большую высоту, на­пример в узких горных долинах.

Дамбы насыпают из камня, земли и гравия. Дамбы должны быть очень толстыми в нижней части, чтобы выдержать давление воды.

А чтобы воспрепятство­вать проникновению воды сквозь дамбу, ее сердцевина сооружа­ется из плотного материала, например из глины.

Как можно обезопасить дамбы от паводков?

Плотины и дамбы построены таким образом, что при паводках могут быть переключены на другой режим.

Во время паводков излишняя вода сбрасывается с тыльной стороны плотины через систему так называемых отводных каналов, что предохраняет сооружение от ущерба.

Сила падающей воды гасится с помощью мощных бетонных блоков. В противном случае паводок мог бы разрушить речную долину.

В принципе, сами электростанции тоже могут смягчать воздействия паводков. Например, когда несколько электростанций построены друг за другом, они отлав­ливают часть паводковой воды через накопители, предотвра­щая выход реки из берегов и затопление городов и сел.

Источник: http://sovetolog.com/stati/vse-o-vode/kak-stroyat-dambyi-kakoe-razlichie-mezhdu-plotinoy-i-damboy-kak-ih-obezopasit.html

Всё об энергетике

Плотина была первым гидротехническим сооружением, которое научился строить древний человек. Плотины древности, конечно, не могли похвастаться высотой и изяществом, а возводились из подручных материалов. Функция такой плотины сводилась к удержанию воды, чтобы позже использовать её для орошения или в качестве питьевой воды.

ВНИМАНИЕ!

Данная статья находится на переработке! Благодарим за понимание!

Современная плотина представляет собой сложное гидротехническое сооружение, предназначенное для удержания необходимого объема воды в заданных пределах. Самое распространенное применение плотины – перегораживание русла реки для создания напора и водохранилища гидроэлектростанции.

Помимо выработки электроэнергии на ГЭС подъем уровня воды в реке создает благоприятные условия для лесосплава, судоходства, орошения и водоснабжения.

В то же время при создании водохранилища затопляются существенная площадь зачастую плодородных земель, затрудняется естественная миграция рыбы, изменяется климат вблизи водохранилища.

Плотины подразделяются по нескольким критериям:
По роли в составе гидроузла:

• глухие;
• водосливные;
• станционные;

По величине напора:

• низконапорные;
• средненапорные;
• высоконапорные;

По используемому материалу:

• бетонные (железобетонные);
• грунтовые;
• деревянные;

По конструктивному признаку:

• гравитационные;
• контрфорсные;
• арочные;

Плотину называют глухой, если её конструкцией не предусмотрены водосбросные устройства. Водосливная плотина, как понятно из названия, оборудована одним из видов водосбросных устройств и предназначена для пропуска избыточного объема воды в нижний бьеф. Станционная плотина оборудуется водоподводящими устройствами.

Разделение плотин по напору, также как и в случае с гидроэлектростанциями, носит условный характер. Вот наиболее распространенные значения:

• низконапорные плотины – до 20 м;
• средненапорные плотины – от 20 до 80 м;
• высоконапорные плотинные – от 80 до 200 м;

Бок о бок с критерием напора идет используемый материал плотины. Высоконапорные плотины возводятся из бетона или железобетона, в диапазоне средних напоров можно использовать для строительства грунтовые материалы, а низконапорные плотины допустимо возводить из дерева.

В свою очередь с материалом, из которого строится плотина тесно связан её конструктивный признак. Грунтовые плотины и деревянные плотины могут быть только гравитационными.

Это значит устойчивость плотины, то есть способность устоять под давлением воды из водохранилища, определяется только лишь её весом. Гравитационные плотины можно возводить на любых основаниях.

Железобетонные и бетонные плотины могут быть гравитационными, арочными и контрфорсными.

Арочная плотина обеспечивает устойчивость в водохранилище за счет передачи давления воды с фронта плотины на берега или береговые устои. Позволяет это сделать её необычная конструкция — дуга выпуклая в сторону верхнего бьефа, сверху напоминающая арку (отсюда и название). Но из-за этой же особенности возводить её можно только на скальном основании.

Контрфорсная плотина представляет собой бетонные перекрытия либо своды (арки), опирающиеся на контрфорсы.

Такая конструкция обеспечивает устойчивость не только за счет веса плотины, но и за счет давления воды на её наклонную поверхность. Строительство контрфорсной плотины возможно только на скальном основании.

1. Брызгалов, В.И. Гидроэлектростанции: Учеб. пособие / В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон — Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002 — 541 стр.
2. Чугаев, Р.Р. Гидротехнические сооружения — ч.І — Глухие плотины: Учеб. пособие / Р.Р Чугаев — Москва: Агропромиздат, 1985 — 318 с.
3. Чугаев, Р.Р. Гидротехнические сооружения — ч.ІІ — Водосливные плотины: Учеб. пособие / Р.Р. Чугаев — Москва: Агропромиздат, 1985 — 302 с.

Источник: http://allofenergy.ru/6-plotiny-vidy-osobennosti

Условия применения и особенности противофильтрационных устройств в теле и в грунте основания плотины

Противофильтрационные устройства проектируют из грунтовых и негрунтовых материалов. При проектировании противофильтрационных устройств необходимо обеспечить их сопряжение друг с другом, с основанием по подошве и в береговых примыканиях, то есть создать сплошную противофильтрационную завесу.

Противофильтрационные устройства в теле плотины

В грунтовых плотинах, тело которых выполнено из сильноводопроницаемых грунтов, применяют противофильтрационные устройства (ПФУ). Их назначение – уменьшить фильтрационные потери воды через тело плотины, а также повысить устойчивость низового откоса.

Основные противофильтрационные устройства в теле плотины – ядра, экраны, диафрагмы. Схемы этих устройств, характерных для грунтовых плотин представлены на рисунке 2.

Грунтовые плотины с пластичным экраном. Под экраном понимается противофильтрационное устройство, располагаемое по верховому откосу плотины (рисунок 2е). Экран уменьшает фильтрацию воды через тело плотины. Его обычно устраивают из суглинка, смеси глины (не больше 40%) и песка, глинобетона (глина – 24%, песок – 36%, гравий – 40% по объему), реже из торфа.

Заложение внутреннего откоса экрана принимают из условия устойчивости откоса плотины, на котором он уложен. Толщину экрана, которая измеряется нормально к его откосу, поверху задают из условия производства работ, но не менее 0,8 м, а внизу не менее 0,1 напора. Гребень экрана должен быть выше отметки ФПУ с учетом ветрового нагона и наката волн.

Пластичные экраны более удобны для осмотра и ремонта, чем ядро, поэтому при возведении земляных плотин их устраивают чаще.

Плотины с экранами из негрунтовых материалов (рисунок 2ж). Жесткие экраны применяют при отсутствии соответствующих грунтов для пластичного экрана. Их делают из бетона или железобетона. Такие экраны имеют сложную конструкцию и более высокую стоимость по сравнению с пластичными. Кроме того при осадке тела плотины в жестких экранах могут появляться трещины. Поэтому они применяются редко.

Находят распространение экраны из полимерных пленок. Они достаточно прочны, химически инертны и хорошо свариваются горячим способом. Для недопущения разрыва пленки при колебаниях температуры и осадке тела плотины предусматривают компенсаторы.

Для экранов применяют полиэтилен, поливинилхлорид, бутилкаучук, полиамид и т.п. толщиной 0,2 мм и более. Пленки укладывают на откосы плотины с заложением не менее 3.

Подобные экраны защищаются специальными подстилающими и защитными слоями, которые защищают экран от среза и прокалывания.

Плотины с грунтовым ядром. Ядро уменьшает фильтрацию воды через тело плотины и устраивается из тех же материалов, что и пластичный экран. Возвышение гребня ядра над ФПУ принимают с учетом только ветрового нагона. Условия для назначения размеров ядра по верху и по низу те же, что и для пластичного экрана. Плотины с ядром более устойчивы к деформациям оснований, чем плотины с экраном.

Плотины с диафрагмой. Возводятся при отсутствии соответствующих грунтов для ядра. Диафрагмы выполняются из бетона, железобетона (толщина – не менее 0,3 м), металла и битумных материалов. Диафрагмы плотин не доступны для осмотра. В них, как и в жестких экранах, из-за разности гидростатического давления на гранях могут появляться трещины, поэтому подобные устройства применяются редко.

Источник: http://www.neudov.net/4students/otvety-po-pos/usloviya-primeneniya-i-osobennosti-protivofiltracionnyx-ustrojstv-v-tele-i-v-grunte-osnovaniya-plotiny/

Основные принципы устройства и конструктивные особенности золоотвалов в зоне распространения вечной мерзлоты, страница 2

Дамбы по рисункам 2-4, можно выполнять как мерзлого, так и талого типа, а схема на рисунке 5 позволяет осуществить переход от первоначального талого к мерзлому состоянию ограждающей дамбы.

При строительстве талых дамб на основании Г, следует предусматривать предварительную тепловую мелиорацию и уплотнение верхних слоев.

Предварительное оттаивание может быть выполнено путем временного заполнения водой емкости накопителя при недостроенной первичной дамбе, но при полностью завершенных водосбросных сооружениях.

Устойчивость талой дамбы определяется прочностью, гибкостью и водопроницаемостью противофильтрационных устройств, деформирующихся в заданных пределах при осадке оттаивающего основания, надежностью сопряжения этих устройств с мерзлым или талым водоупором, а также эффективностью теплоизоляции дренажа.

В качестве противофильтрационных материалов используются глинистые грунты и ли полиэтиленовая пленка. Полиэтиленовую пленку применяют, как правило, при отсутствии качественных глинистых грунтов.

Сопряжение с основанием противофильтрационных выполняют с помощью зуба из талого суглинка, плотно уложенного в траншею. Глубина заделки зуба в плотный, слабопроницаемый массив основания должна быть не менее 1 м.

Зуб и инъекционная завеса должны прорезать все поверхностные слои основания до плотных пород, осадка которых при оттаивании не приведет к деформации противофильтрационного устройства.

Глубина врезки и конструкция сопряжения противофильтрационного элемента с ложем и бортами чаши определяются прогнозом их оттаивания с учетом теплоизолирующего эффекта намывных отложений, а также прогнозом обходной фильтрации на льдистых участках береговых примыканий дамбы.

Как правило, в условиях крайнего севера открытые внешние дренажи не используются.

В особых случаях (при отказе внутреннего дренажа, появлении сосредоточенной фильтрации, водно-тепловой эрозии откоса) допускается устройство внешнего дренажа на опасных участках поверхности низового откоса или в нижнем бьефе; такой дренаж должен быть защищен от промерзания слоем из грунта или отходов.

Внутренний дренаж размещается в постоянно талой части профиля дамбы на таком расстоянии от низового откоса, при котором промерзающая с поверхности водонепроницаемая зона сохраняет устойчивость при передаче на неё гидростатического давления в случае аварийного отказа дренажа.

Схемы дамб талого типа с незамерзающим внешним дренажем представлены на рисунке 6. Дренаж защищен от промерзания теплогидроизоляционным экраном, исключающим поступление фильтрационного потока в промерзающую низовую призму.

Гибкие дренажные выпуски могут быть выполнены как в виде дренажных лент из фильтрующих грунтов, так и в виде трубчатых выпусков из гибких полиэтиленовых труб. Конструкция дренажа обеспечивает концентрацию фильтрационного расхода в одном или нескольких теплоизолированных выпусках.

При этом исключается выход фильтрационного потока в неконтролируемых руслах, рассредоточенных по длине дамбы, и его промерзание, сопровождающееся опасным наледеобразованием в низовой призме и на откосе.

1 – намывные отложения; 2 – низовая перехватывающая дамбочка (в частном случае – с мерзлотной завесой 3); 4 – граница фильтрующей талой зоны; 5 – водоупорная мерзлая зона; 6, 7, 8 – ограждающая дамба талого типа, соответственно, из каменной наброски с постепенным замывом пустот и теплогидроизоляционным экраном (по а.с. 1576639); 9 – дренажный колодец-водозабор; 10 – внутренняя незамерзающая дрена; 11 – дренажная призма; 12 – накопитель осветленных и дренажных вод (с откачкой); 13 – грунтовая теплоизоляция

Данная конструкция дамбы может применяться как на талых, так и на мерзлых основаниях, оттаивающих в процессе эксплуатации. Происходящая при этом осадка сильносжимаемых оттаивающих грунтов компенсируется достаточной податливостью основных элементов профиля сооружения, способностью их деформироваться без нарушения фильтрационной прочности, а также уплотняющими свойствами отходов.

Устойчивость и водонепроницаемость дамбы мерзлого типа обеспечиваются созданием зоны постоянно мерзлого грунта в пределах низового откоса и центральной части профиля. При сохранении естественного температурного режима основания (а при необходимости и понижении его температуры) мерзлая зона такой дамбы является достаточно надежным противофильтрационным элементом.

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Политехнический институт

Кафедра «ТЭС»

ОТЧЕТ

Основные принципы устройства и конструктивные особенности золоотвалов в зоне распространения вечной мерзлоты

Преподаватель                                            Г. И. Кузнецов   

подпись, дата                                 инициалы, фамилия    

Студент      гр. ТЭ0501                               К. Ю. Пушкин         

номер группы                   подпись, дата                                 инициалы, фамилия    

Красноярск 2010

Источник: https://vunivere.ru/work52159/page2