10. Фильтрация в грунтовых плотинах.

Под воздейс. напора в теле плотины происходит движ. грунт. вод, кот. наз-ся фильтрацией.

Движущийся поток грунт. вод наз-ся фильтрационным потоком. Свободная пов-ть фильтрац-го потока наз-ся кривой дипрессии.

Поскольку имеется свободная пов-ть, фильтрация здесь безнапорная.

Падение напора по длине наз-ся фильтрац-м градиентом:

Чем больше I, тем больше силовое воздействие фильтрации на частицы грунта. В рез-те такого воздейс. может происх. суффозия грунта, т.е. вымывание его частиц, что приводит к разруш. скелета грунта, и, как следствие, плотины. Каждый грунт имеет допустимое I, превышение кот. приведёт к разрушению скелета. Для предотвращения вредного воздейс. фильтрац. потока в теле грунтовой плотины устр-ся противофильр. устр-ва (ПФУ) и дренажи.

ПФУ предназначаются:

-Для уменьшения фильтр. Расхода через тело плотины

-Для заглубления кривой депрессии

-Для уменьшения I

ПФУ вып-ся из маловодопроницаемых грунтов и материалов.

ПФУ делятся на 2 группы:

1грунтовые (ядро, экран и понур)

2негрунтовые (экран, диафрагма, завеса).

11. Дренажи грунтовых плотин

Это устр. выпол. с целью :

-прием и организационный отвод в НБ фильтрац. потока во избежание фильтрац. деформаций грунтов

-снижение кривой депрессии

-ускорение процесса консолидации

Дренаж состоит из приемной и отводящей частей. Приемная часть устраив. на контакте с телом плотины и выполн. в виде обратного фильтра. Обратный фильтр состоит из нескол. слоев несвязного грунта уложенных норм. к направл. движ. фильтрац. потока, т.о. чтобы крупность частиц грунта возрастала по направлению движения потока

1.защищаемый грунт тела плотины (мелкозернистый песок). 2-4 – слои обратного фильтра. 2 – среднезернистый песок 3 – крупнозернистый песок 4 гравий 5 дренаж (каменная наброска).

Крупность частиц слоев обрат. фильтра определ. по спец. формулам толщ. каждого слоя обратного фильтра не менее 0,2 м. Делят на:1.Дренаж низового клина плотины и дренаж основания.

2.Дренажи низового клина бывают следующие:

3.Дренажный банкет (дренажная призма)

Шир. банкета по верху не менее 1 м, заложение откосов m1’ m2’’ – не менее 1. Превыш. гребня банкета над макс. ур. НБ определ. при наличии волны в нижнем бьефе волновыми расчетами, но не менее 0,5м.

-Наслонный дренаж

Трубчатый дренаж

1-Дренажная труба 2 – обратный фильтр (чаще всего обматывают стеклохолстом). 3 – отводящая труба. 4 –дренажный канал.

Диаметр дренажных труб не менее 200мм. Шаг 50-200 метров.

Горизонтальный дренаж –

1 – каменно-набросная лента. 2 – обратный фильтр 3 – дренажная труба 4 – отводящий канал.

Комбинированные дренажи – сочетание из указанных выше.

Первый и второй типы дренажей прим. в русловой части плотины при нал. ур. воды в НБ. Третий и четвертый прим. в пойменной части плотины. Отсюда любая плотина будет иметь два типа дренажей.

Дренаж основания устраив. только случае, когда плотина строит. на глинистых водонасыщеных грунтах. Для ускорения проц. консолидации. Дренаж предс. собой буровые скважины, как правило, заполненные крупнозернистым материалом.