Особенности конструкций и технологий

В этих плотинах можно выделить следующие элементы (рис.9.17): упорные призмы, ядро, переходные зоны и фильтры.

Рис.9.17. Типы неоднородных насыпей (плотин) из крупнообломочных грунтов

а) каменно – земляная плотина с ядром; б) каменно – земляная плотина с экраном; в) каменно – набросная плотина

1, 2 – верховая и низовая упорные призмы из крупнообломочных грунтов; 3 – ядро из связных грунтов; 4 – переходные слои и фильтры; 5 – защитный слой; 6 – экран из негрунтовых материалов (ж/б, металл)

Для упорных призм применяется любой крупнообломочный материал (камень). Для высоких плотин предусматривается его сортировка и зональная укладка. Более мелкий и менее прочный материал укладывается во внутренние зоны. Прочный и крупный – в наружные. Желательна разнозернистая горная масса (50% > 200 мм).

Размер (9.11)

Все элементы плотины возводят одновременно, но с некоторым опережением одной части над другой в зависимости от конструкции.

В плотинах с экраном применяется опережение упорных призм (рис. 9.18а).

Рис.9.18.Схемы отсыпки разнородных плотин

а) плотина с экраном, б) плотина с ядром при отсыпке ядра “Елочкой”, в) плотина с ядром при отсыпке ядра “Ступеньками”

1, 2, 3 – очередность отсыпки

В плотинах с ядром укладка переходных зон и фильтров осуществляется, как правило “Елочкой”, при сохранении углов естественного откоса и поочередной укладкой слоев фильтра и ядра (рис. 9.18б). Иногда применяют ступенчатую схему укладки (рис.9.18в).

Уплотнение каждого элемента плотины осуществляется своими механизмами. В зависимости от размеров элементов плотины применяются различные схемы движения катков (Рис.9.19).

Рис 9.19. Схемы движения катков при уплотнении грунта в насыпях разной ширины

а) широкая насыпь , б)насыпь с шириной , в) насыпь с шириной со съездами.

Особенности уплотнения крупнообломочных грунтов

Крупнообломочные грунты – это скальные дробленые породы (каменная наброска). Отсыпка производится так же слоями.

Применяются следующие способы (рис.9.20): 1) малыми слоями (1-3,0 м) с уплотнением тяжелыми катками (иногда гружеными автосамосвалами); 2) большими слоями (10-15 м) с уплотнением гидромониторами; 3) с замывом песка.

Рис.9.20. Схемы уплотнения крупнообломочных (скальных) грунтов

а) тяжелыми катками и гружеными а/с; б) гидромониторной струей; в) замывом песка

1 – разнозернистая горная масса с большим содержанием мелочи; 2 – каток (груженые а/с); 3 – автосамосвал; 4 – горная масса с ограниченным содержанием мелочи; 5 – гидромонитор; 6 – горная масса с ограниченным содержанием мелочи с замывом песком; 7 – подача песчаной пульпы для замыва

Первый способ применяется при отсыпке разнозернистой горной массы с большим содержанием мелочи. Толщина слоя .

Второй способ – для отсыпки отсортированных скальных пород для исключения сегрегации при сбрасывании с откоса. Расход воды гидромонитора 1-4 м³ на 1м³ наброски.

Третий способ – при необходимости повышения надежности плотины (Ассуанская плотина). Для возможности замыва должны выдерживаться специальные требования к наброске с ограничением мелочи (мелочь <100мм – 50-60%).

Явление расслоения материала по крупности при падении на откосе называется сегрегацией. Для снижения сегрегации предусматривается: применение грунта с меньшей разнозернистостью, уменьшение толщины отсыпаемого слоя, оптимальное увлажнение грунтов.

9.5. Определение производительности грунтоуплотняющих машин и параметров потока