Дренажи и их влияние на фильтрацию

Дренажом называют устройство в виде отверстий (галерей) в сооружениях, полостей или скважин в основании, в виде легко проницаемых для воды тюфяков из гравия, щебня и других горизонтальных, наклонных (так назы­ваемые дренажные тюфяки) или в виде отдельных лент - ленточ­ный дренаж (рис. 3.8), облегчающих выход воды в нижний бьеф.

Рис. 3.8 Схемы дренажей:
а - общая схема; б - дренажный тюфяк 4; в -ленточный дренаж 3; г -отвод воды от дренажа под плотиной в дренаж под водобоем; 1-2, АБ - труба или галерея; I-грунт основания; II -первый слой обратного фильтра; III - второй слой обратного фильтра; IV- третий слой обратного фильтра - дренаж;    V - крупный    камень,    прикрывающий дренаж от разрушения

Вода от дренажа отводится в галерею и далее трубой или гале­реей 1-2 под минимальный горизонт (нижнего бьефа или откачи­вается эжекторами из галереи, 4 - дренажный тюфяк под водо­бойной плитой. Дренаж­ный тюфяк может быть размещен и под плотиной, и под понуром.

Пропускная способ­ность дренажей должна быть такой, чтобы можно было не учитывать потери напора при движении по ним фильтрационного потока.

Дренаж не только от­водит фильтрационную воду, но с его помощью можно серьезно влиять на скорости фильтрации, фильтрационный расход и противодавление. На рис. 3.9 приведена фильтраци­онная сетка для флютбета с

Рис. 3.9 Сетка фильтрации и эпюра фильтра­ционного давления при наличии дренажа: I - эпюра выходных    градиентов    напора;  II - эпюра    фильтрационного    противодавления;   С - С - водоупор

дренажным отверстием В и эпюра давления на подошву флютбе­та, состоящая из двух ветвей: пунктиром ограничена эпюра давле­ния в случае отсутствия дренажа. На рис. 3.9 ленточный дренаж расположен на расстоянии 1/3 длины А-Б от низового конца флют­бета. Суммарное давление при применении дренажа снизилось примерно в 1,5 раза, а на низовую часть флютбета В-Б - в 4 раза.

Расход фильтрации, идущий вдренаж, ограничен областью  -А-В-б, расход остальной области идет в нижний бьеф.

Вертикальный дренаж используют обычно при многослойных основаниях, когда верхний слой, расположенный под плотиной, не­большой мощности и с малым коэффициентом фильтрации. Дренаж снимет фильтрационное противодавление на этот верхний слой и обеспечит устойчивость плотины (водобоя) на сдвиг вместе с этим слоем. Целесообразно его применять для снятия противодавления под водоупорным слоем в грунтах за плотиной, под рисбермой отво­дящего канала, тем самым обеспечивая устойчивость конструк­ций, грунта.

На рис. 3.8 приведены чаще всего применяемые схемы. Возмож­ны их комбинации и другие схемы.