Dessadecor-nn.ru

Журнал Dessadecor-NN
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем укрепить откосы плотины

Конструкция и параметры земляной плотины

Для прудов, как правило, проектируют земляные плотины.

Основные требования, предъявляемые к ним, следующие: устойчивость гребня и откосов; фильтрующаяся сквозь плотину вода не должна выносить частицы грунта; защищенность верхового и низового откосов от размыва волнами и осадками; достаточная прочность основания плотины, исключающая просадки; устойчивость грунтов основания; размеры и пропускная способность водосбросных сооружений должна исключать возможные переливы воды через гребень плотины при максимальных паводках; укрепление дна и откосов водосбросного сооружения местными материалами.

Конструкцию и параметры плотины принимают из условий минимальной фильтрации воды через тело плотины, а ее откосы из условий их устойчивости. Этим требованиям отвечает форма поперечного сечения в виде трапеции. Мокрый откос ее принимают более пологим, чем сухой.

Значения коэффициентов откосов в зависимости от наиболее часто применяемых грунтов тела плотины высотой 10 м и более принимаются следующие:

Суглинистые грунты 2,5-3,0 1,5-2,0

Супесчаный грунт 3,0-3,5 2,0-2,5

Песчаный грунт 3,5-4,5 2,5-3,0

У плотины, построенной из среднего суглинка высотой до 10 м, принимают коэффициенты заложения откосов сухого – 2, мокрого – 3, а ширину по верху гребня – 3-4 м. Если по гребню плотины проектируют дорогу, то ширину по верху увеличивают до 6-8 м. Гребень плотины должен быть выпуклым, уклон принимается равным 0,02-0,03, что обеспечивает быстрый сток талых и дождевых вод.

Запас высоты плотины над нормальным подпорным уровнем рассчитывают по формуле:

;

где: h зап. – запасная высота плотины, м

h 1 – кратковременное переполнение пруда во время весеннего половодья (0,4-1,0 м), м;

h 2 – капиллярное непромыкание гребня плотины в среднем суглинке (1,0-1,5), м;

h 3 – величина, учитывающая накат и нагон волны ветром (0,5-1,0 м), м.

Обычно h зап. Рассчитывают по средним значениям этих факторов, тогда запасная высота плотины будет равна:

.

Тогда отметка гребня плотины Нгр. Будет равна:

.

Следовательно, высота плотины будет равна:

;

где: Нд – отметка дна пруда, или подошвы плотины, м.

Ширину гребня плотины примем равной 6 м, тогда ширина основания плотины в поперечном сечении будет равна:

;

где: В – ширина основания плотины, м;

Кс – сухой откос;

Км – мокрый откос;

b – ширина гребня плотины, м.

Вычисление объема плотины

Объем насыпи плотины определяют по отдельным отрезкам. По оси плотины через 10-20 м разбивают пикеты (аналогично каналам), вычисляют площадь поперечного сечения на каждом пикете.

Объем насыпи между пикетами вычисляют по формуле:

;

где: V – объем насыпи, м 3 ;

F 1 , F 2 – площади поперечных сечений плотины на пикетах, м 2 ;

l – расстояние между пикетами, м.

Зная коэффициенты откоса, площадь поперечного сечения на пикете можно вычислить по формуле:

;

где: F – площадь поперечного сечения на соответствующем пикете, м 2 ;

Кс – сухой откос;

Км – мокрый откос;

b – ширина гребня плотины, м.

Площади поперечного сечения на начальном и конечном пикетах принимают равным нулю.

Водосбросные сооружения

В период весеннего снеготаяния или при сильных ливнях в прудах накапливается много излишней воды. В эти периоды необходимо обеспечить сброс излишней воды, в противном случае возможен перелив через плотину и размыв ее. Для спуска излишней воды устраивают водосбросные сооружения: водосливы, каналы, водовыпуски.

Водослив устраивают в виде канала с быстротоком или перепадом, располагая его в стороне от плотины в обход ее. Входную часть водосливного сооружения располагают не ближе 30-40 м от плотины по урезу воды на уровне НПУ (НПГ). Далее канал огибает плотину, располагаясь не ближе 40-50 м от основания сухого откоса.

Ширину водослива рассчитывают по формуле:

где: b – ширина водослива на входе, м;

Q – максимальный расход воды, м 3 /с;

d – коэффициент (при остром входе – 0,85; при закругленном – 0,92);

a – глубина воды на пороге водослива, м;

g – ускорение свободного падения (9,8), м/с;

z – перепад (превышение уровня воды в водохранилище над уровнем над входным отверстием), принимается в пределах 0,08-0,10 м.

Расход воды определяют по максимальному модулю стока талых вод по формуле:

;

где: а – среднемаксимальная интенсивность снеготаяния (2-4 мм/ч);

σ – коэффициент стока;

α – коэффициент редукции, равный для площадей водосбора 100, 1000, 10000 га, соответственно, 0,98; 0,8 и 0,49.

Канал устраивают взамен водослива на небольших прудах при сбросе небольших расходов воды. Канал прокладывают в коренном берегу балки, обычно без укрепления дна и откосов. Иногда для обеспечения устойчивости в нижней части канала делают простейшие быстротоки или ступенчатые перепады. Ширину по дну земляного рассчитывают как и ширину по дну проводящих каналов осушительной сети.

Читать еще:  Как отделать узкие откосы у входной двери

Расход воды по каналу определяют по формуле:

;

где: Q – расход воды, м 3 /с;

q – максимальный модуль стока, л/с с 1 га;

F – площадь водосбора пруда, га.

Водоспуск в отличие от водослива и канала устраивают в теле плотины. он представляет собой камеру с отвесными стенками, закрываемую щитами (рис. 27). Для уменьшения фильтрации и предотвращения размыва под водосливом поперек камеры забивают один или несколько шпунтовых рядов: первый в начале водосливной камеры, второй под щитом. Пол и стенки водослива изготавливают двойными из шпунтовых досок или бетонными. Щиты, закрывающие водоспуск, делают разборными в виде шандар из шпунтовых досок или в виде металлических щитов (затворов), закрепляемых (перемещаемых) в вертикальных пазах.

Рис. 27. Схема водоспуска в теле плотины

1 – предпонурное сооружение; 2 – понурная часть; 3 – водобойная часть; 4 – сливная часть; 5 – рисберма; 6 – нижний бьеф; 7 – дамба

Нижнюю часть водоспуска (дно камеры) располагают на уровне дна пруда, поэтому через водоспуск при необходимости можно спустить всю воду пруда.

Ширину отверстия водоспуска определяют по формуле водослива с широким порогом:

;

где: b – ширина отверстия, м;

Q – максимальный расход воды, м 3 /с;

Н – напор на пороге водоспуска, м;

m – коэффициент, равный 1,42-1,52

кроме водосбросных сооружений для подачи воды на орошение применяют трубы и сифоны. Трубы для орошения укладывают при строительстве плотины на коренном берегу балки на отметке горизонта мертвого объема. Сифоны устраивают из стальных труб, укладываемых через плотину со стороны пруда к основанию сухого откоса. Трубы и сифоны с обеих сторон оборудуют задвижками, а концы и откосы в местах выхода оформляют прочной каменной кладкой. Для заключения сифона полость его заполняют водой с верхней части через специальное отверстие на уровне гребня плотины, геометрически закрываемое после заполнения сифона водой. После этого открывают задвижки.

Трубы и сифоны, используемые для подачи воды на орошение, нужно выводить со стороны сухого откоса к голове магистрального оросительного канала. В отдельных случаях трубы и сифоны можно использовать для сброса излишней воды из пруда. В местах выпуска воды устраивают водобойные колодцы.

Чем укрепить откосы плотины

Для забора воды дождевальными системами из рек и речек строят искусственные водоемы. Основными элементами строительства водоемов являются земляные плотины и водоспуски. Земляные плотины строят на суженных местах пойм высотой до 15 м, как правило, из однородных грунтов или с антифильтрационным ядром (из глины или суглинка).

Технологические операции строительства плотин следующие: разбивка основной оси и контуров плотины; удаление деревьев и кустарника; снятие растительного слоя и непригодного грунта с основания плотины и водоспуска; разработка обводящего канала для строительства водоспуска (при необходимости); строительство водоспуска и отводящего канала; подготовка дна водоема; открытие карьеров; строительство и укрепление земляной плотины; выравнивание и рекультивация (при необходимости) разработанных карьеров; устройство дорожной одежды над плотиной; благоустройство территории, прилегающей к плотине и водоему.

Для разбивки оси плотины устанавливают дополнительные репера. Разбивку основной оси и контуров плотины проводят с помощью мензулы.

Деревья на крутых склонах валят с корнями при помощи тракторов с тросами. Вырванные деревья стаскивают с основания плотины на удобное место и там проводят их дальнейшую обработку. Кустарник на пологих склонах удаляют с помощью корчевателей проездами вниз по склону, а на крутых — с помощью одноковшового экскаватора при снятии растительного слоя грунта или с помощью тракторов и тросов, как и деревья.

Растительный слой и непригодный грунт для основания снимают на пологих склонах бульдозерами, а на крутых — одноковшовыми экскаваторами. Если на склон выклиниваются грунтовые воды, то их перехватывают и продолжают работы в обычном порядке.

Обводящие каналы строят в случаях необходимости для отвода воды с площадки строительства водоспуска. Обычно водоспуски строят рядом со старым руслом и соединяют с ним с помощью отводящего канала за пределами строительной площадки.

При строительстве металлических трубопроводов необходимо делать их защиту от коррозии различными защитными составами, оптимальный вариант которых можно найти на сайте http://www.splast.ru/rust_inhibitors/protection-of-pipelines/ .

Карьеры для отсыпки плотины должны располагаться как можно ближе к ней, находиться в пределах будущего водоема и иметь удобные подъездные пути. С поверхности карьеров снимают растительный слой грунта и отсыпают его в кавальеры. После завершения строительства его используют -для залужения откосов плотины, рекультивации верхней части выровненных карьеров (если они поднимаются выше уровня воды водоема) и благоустройства территории, прилегающей к плотине и водоему.

Читать еще:  Расчет прудов с откосами

Строительство плотины начинают после завершения строительства водоспуска. Для лучшего сопряжения с телом плотины поверхность основания разрыхляют боронованием. Вместо антифильтрационного зуба устраивают одноковшовым экскаватором траншею. На основании плотины по проекту строят дренаж из асбестоцементных труб диаметром 150 мм для сброса фильтрационной воды.

В зависимости от дальности перемещения грунта для отсыпки плотины применяют: бульдозеры, скреперы и автосамосвалы. Для организации процессов отсыпки, выравнивания и уплотнения плотину разбивают на две полосы по ширине (рис. 57) плотины или по длине (для верхней части).

Рис. 57 Технологическая схема строительства плотины:
I – полоса отсыпки грунта; II – полоса уплотнения грунта; 1 — бульдозер; 2 — каток; 3 — шахтный водосброс.

Отсыпку плотины начинают пионерным способом бульдозерами. Для уплотнения откосов применяют специально изготовленные железобетонные плиты массой 2. 3 т к экскаватору Э-652Б или неуплотненный слой снимают экскаваторами (при этом ширину плотины при отсыпке увеличивают на 0,5 м с обеих сторон).

Откос плотины со стороны водоема на уровне волнобиения укрепляют железобетонными плитами П-15-10 (размерами 100х150х10 см) или монолитным бетоном. Верхнюю часть мокрого откоса и сухой откос укрепляют одерновкой и залужением.

Над плотиной строят гравийное дорожное покрытие, а по краям устанавливают дорожные тумбы.

В заключение работ убирают остатки стройматериалов, вывозят оборудование и проводят благоустройство территории.

Строительство плотины fish-farming.ru

На площади основания плотины вырубают деревья, кустарник, выкорчевывают пни, удаляют па глубину 0,5—1,0 м растительный слой с корнями и ходами землеройных животных. Это необходимо для лучшего сопряжения тела и основания плотины. Далее закладывают зуб или замок. Для этого по центру будущей плотины роют траншею, достигающую водоупорного слоя, а затем заполняют её послойно суглинком или глиной с тщательной утрамбовкой каждого слоя. Выбрать наилучший наполняющий грунт поможет простой прием. Если глина или суглинок не выпадают из перевернутого ведра, значит они пригодны для укладки в траншею. В виде наклонных ступеней зуб или замок выводят по берегам на 0,5 м выше максимального уровня воды будущего пруда. Сооружение зуба или замка не только способствует более плотному сопряжению тела плотины с основанием, но и препятствует просачиванию воды через основание плотины. Затем приступают к строительству тела плотины.

Грунт в плотину насыпают слоями толщиной 20—30 см, смачивают его и укатывают катками. Не допускается укладка мерзлого грунта, поэтому лучше всего строить плотину в летнее время. Следует учитывать, что плотина после возведения оседает, поэтому первоначальная высота её должна быть на 10—20% выше расчетной. Расчетная высота плотины складывается из напора воды в головном пруду плюс сухой запас, чтобы вода не переливалась через гребень. Обычно сухой запас составляет 1—1,5 м. Ширина гребня зависит от категории дороги, которая по нему проложена, и составляет обычно 5—6 м, но не менее 3 м. Крутизна (коэффициент заложения) откосов зависит от грунта.

Укрепление откосов

Откосы плотины, особенно верховой (мокрый), защищают от волн, льда, атмосферных осадков, механических повреждений различными креплениями. Для этого применяют каменные, железобетонные (сборные и монолитные), асфальтобетонные и биологические крепления. Для низконапорных плотин применяют, в основном, последние. Биологическое крепление представляет собой посадку по откосу кустарника, деревьев, одерновку и засев трав. Это наиболее дешевый способ зашиты откосов от осыпания и размывания, не требующий затрат на ремонт и восстановление.

Однако посаженные растения требуют ухода в первые годы развития. Из древесных растений наилучшие — ивовые, не теряющие способности к росту при затоплении. Густая ивовая поросль, пронизывая корнями грунт в теле плотины, повышает устойчивость откоса к осыпанию и препятствует выносу частиц через низовой откос, так как избыточная фильтрующаяся влага всасывается корнями. При посеве многолетних трав на откосах из супеси и песка насыпают плодородный слой почвы толщиной 10 см. Па откосах из суглинка или торфа посев производят без подсыпки почвы. При покрытии откосов дерном выбирают плотный луговой дерн, который нарезают лентами шириной 25 см и длиной 2—3 м или прямоугольниками 30—50 см. Дернины прикрепляют к откосу колышками или металлическими прутьями. Прямоугольные дернины — по углам, а лепты — через каждые 50 см.

Строительство плотин

проектирование, монтаж и укрепление

Наша строительная компания выполняет проектирование и строительство плотин из шпунтовых свай в Москве, Московской области и в других регионах Российской Федерации.

Читать еще:  Если бизнес идет под откос

Основная специализация «Арктик Гидро Строй» – монтаж конструкций из металлошпунта. Мы предлагаем устройство и укрепление плотин для пруда или на реке металлическими шпунтовыми сваями — это практично, дешево и надежно.

Где требуется строительство плотин

Плотиной называется гидротехническая конструкция, назначение которой – создать препятствие естественному перемещению воды, изменить ее уровень на определенном участке реки, моря или стоячего водоема.

Размеры плотин варьируются от гигантских (сооружение обслуживает целый регион) до маленьких (запруда на дачном участке). Крупные плотины создаются для масштабных промышленных целей:

  • строительство гидроэлектростанции;
  • создание оптимальной сети мелиорации;
  • коррекция русла реки;
  • устройство заказника для рыбного хозяйства и т.д.

У дачных запруд тоже могут быть разные функции:

  • для пожарных целей. Такой пруд обычно принадлежит не одному хозяину, а целому товариществу;
  • для разведения рыбы;
  • для орошения посадок на участке;
  • в дренажных целях;
  • в декоративных целях и др.

Кроме постоянных плотин создаются также временные запруды – обычно на время паводка или наводнения, чтобы избежать затопления определенных территорий.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Преимущества применения шпунтов на плотинах

Конструктивно плотина – трапециевидная грунтовая насыпь на плотном основании с глиняным ядром. Откосы мы укрепляем металлошпунтом. Что это дает:

  • металлический шпунт в плотине фиксирует откосы, что позволяет увеличить их крутизну. При этом экономится до 30 % грунтового материала, а площадь, занимаемая конструкцией, сокращается почти вдвое. Экономия места, компактность сооружения особенно актуальны для маленьких хозяйств;
  • укрепление плотины металлическими шпунтовыми сваями предотвращает размыв откосов. Таким образом увеличивается срок эксплуатации сооружения, а водоем защищен от намыва лишнего грунта.

В ряде случаев мы также изготавливаем из шпунта ядро конструкции, используя шпунтовые сваи вместо классического глиняного сердечника.

Кроме металлошпунта есть и другие способы укрепления откосов плотин – каменная кладка, железобетонные плиты. Но эти технологии энергоемкие, материалоемкие, продолжительные по времени и, как следствие, дорогие. Металлошпунт:

  • обладает сравнительно небольшой массой;
  • для погружения не требуются дополнительные земляные работы, за исключением случаев, когда грунт очень плотный. На тяжелых грунтах мы перед погружением выполняем бурение лидерных скважин, но это тоже относительно недорого;
  • не требуется бетон;
  • если плотина временная, мы демонтируем и выкупаем шпунты по окончании использования по хорошей цене.

Этапы устройства плотины

Особенности технологии строительства плотины определяются в зависимости:

  • от условий работы;
  • от особенностей грунта в водоеме;
  • от масштабов водоема;
  • от его типа – стоячая вода или проточная.

В частности, при строительстве плотин на реке мы исходно перекрываем временной перемычкой не более половины русла. Остальное пространство оставляем свободным для тока воды. По окончании монтажа перемычки через свободную часть устраиваем наплавной мост, и уже после этого переходим к основному монтажу.

При строительстве плотины для пруда частая проблема – сильно заиленное, заболоченное дно. В этом случае после удаления гумусного слоя мы укладываем глиняную подошву не прямо на основание, а роем котлован и заполняем его глиной.

Нормативные требования к устройству плотин изложены в СНиП 2.06.05-84, СП 39.13330.2012. В этих документах акцентировано следующее:

  • для плотин (за исключением ядра и основания) используется водопроницаемый грунт с низкой сжимаемостью, в процессе укладки его требуется уплотнять;
  • требование к откосам – устойчивость к размыву, климатическим факторам (в т.ч. к промерзанию), фильтрации;
  • в теле плотины не должно быть пустот, в т.ч. после осадки.

Основные этапы работ по укладке шпунта для плотины:

  1. Удаляем верхний слой грунта со дна водоема.
  2. Выравниваем поверхность.
  3. Если дно заболоченное, роем котлован по размеру будущей плотины и заполняем глиной. Если дно достаточно плотное, укладываем глинистое основание конструкции без дополнительного углубления.
  4. Изготавливаем из шпунта или глины ядро. Если ядро глиняное, то не на полную высоту плотины: разница высот составляет значение глубины промерзания грунта в данном регионе согласно СНиП.
  5. В соответствии с проектными чертежами устанавливаем стенку из шпунта Ларсена по внешнему краю конструкции (по откосам). При устройстве шпунта для укрепления плотины секции стенки из нескольких штук мы собираем на берегу, перемещаем на место установки, забиваем в грунт вибропогружателем.

  1. Насыпаем в полученный резервуар грунт слоями около 30 см, с интервалами для водоспуска. Трамбуем каждый слой перед укладкой следующего.
  2. В отрезок для водоспуска укладываем водоподающую трубу. Высота укладки – выше проектного уровня воды.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector