Строительство земляных плотин
Общие сведения о земляных плотинах
Земляные плотины - это качественные насыпи, возведенные из грунтов. К качественным насыпям относятся также дамбы обвалования и приканальные дамбы.
По высоте различают низкие (низконапорные) земляные плотины - до 15 м, средние - до 50 м и высокие - свыше 50 м.
Дамбы (рис. 1) имеют небольшую высоту при значительной длине.
Классификация земляных плотин по конструкции, составу грунтов и типу противофильтрационных устройств, способу сопряжения с основанием, капитальности приводится в курсе гидротехнических сооружений.
Способы возведения земляных плотин и дамб
Строительство земляных плотин и дамб чаще всего осуществляется такими способами:
- путем механической отсыпки грунта с последующим разравниванием, доувлажнением и уплотнением;
- намыв способом гидромеханизации;
- отсыпка грунта в воду без механического уплотнения;
- массовые направленные взрывы на сброс.
Строительство земляных плотин путем механической отсыпки с последующим разравниванием и уплотнением с помощью уплотняющих машин применяется наиболее часто.
Строительство насыпных плотин и дамб. Состав работ
Строительство земляных плотин и дамб выполняется в соответствующей технологической последовательности строительных операций.
Для каждого вида операций подбираются строительные машины на основе вариантного метода проектирования.
При этом должно быть проведено технико-экономическое сравнение вариантов машин.
Как правило, вначале работ по возведению земляных плотин производиться удаление растительного грунта с поверхности основания плотины и с поверхности карьеров или резервов грунта. Для этого используются бульдозеры или скреперы, которые выбирают в зависимости от объемов работ и свойств грунта.
Подбор комплектов машин
Способы производства работ и комплекты машин для их выполнения выбирают с учетом взаимного расположения и размеров плотины, полезных выемок, карьеров и резервов грунта, мощности слоев грунта, пригодного для укладки в насыпь, характеристики грунта и характера землевозных дорог, сроков строительства плотины и т. п.
Если можно применить несколько способов, окончательный выбор производят путем сравнения вариантов по технико-экономическим показателям (стоимости единицы работ и ее трудоемкости).
Наиболее экономичными для возведения низких земляных плотин сельскохозяйственного назначения
Подготовка основания плотины
Растительный грунт срезают скреперами и бульдозерами (последние эффективно применять при расстоянии перемещения грунта до 30-40 м) с укладкой его в отвалы.
Срезка растительного грунта скреперами с основания плотины осуществляется по восьмерке (рис. 1, I-1) или по спиральной схеме, с поверхности водосбросного канала и резервов (карьеров) - по схеме двухсторонней восьмерки (рис. 1, I-4), поперечно-челночной (рис. 1, I-3 ) или спиральной.
Толщина слоя срезки (вскрыши) определяется мощностью дернины и корнеобитаемого слоя.
Перед возведением насыпи основание ее увлажняют до оптимальной влажности, затем уплотняют, а перед укладкой первого слоя грунта взрыхляют боронованием. Если в основании обнаружены ходы землероев, нарушенный его слой разрыхляют плугами или рыхлителями, затем увлажняют и уплотняют.
Разведочные скважины в пределах основания тампонируют.
Устройство зуба и понура
Траншеи под зуб или замок в плотине отрывают скреперами по схеме двойной петли или восьмерки либо бульдозерами, а при высоком стоянии грунтовых вод экскаваторами драглайн или обратная лопата.
Эти же машины применяют для устройства котлованов под понуры, водоспуски, шахтные водосбросы (если они предусмотрены проектом).
При появлении грунтовой воды в траншеях и котлованах осуществляют водоотлив или водопонижение. Траншею зуба заполняют глиной или суглинком из резерва с послойным разравниванием и уплотнением (при достаточной ширине траншеи выполняется катком).
Отсыпка плотины
Плотину отсыпают скреперами с перемещением грунта из котлованов и выемки водосбросного канала (в первую очередь), а также из резервов (карьеров).
Резервы закладывают на склонах балки - у оси плотины, а также в верхнем и нижнем бьефах - вблизи плотины с таким расчетом, чтобы отметка подошвы резерва не была ниже отметки гребня плотины. Отсыпку начинают с самых низких точек насыпи.
Грунт отсыпают горизонтальными или с наклоном до і = 0,005 к верхнему откосу слоями.
Уплотнение грунтов
Толщина слоев уплотнения в насыпи и количество проходов машины по одному следу устанавливаются проектом в зависимости от вида грунта, его влажности и типа уплотняющих машин.
Так как наиболее эффективным и дешевым является уплотнение грунта при его оптимальной влажности.
Излишне увлажненные грунты должны подсушиваться на картах укладки в насыпь, причем для ускорения процесса рыхлят поверхность подсушиваемого слоя боронованием.
Сухие грунты увлажняют (чаще всего в насыпи поливкой из шлангов с подачей воды из временных водопроводов или поливочными машинами, реже путем замочки в карьере).
Количество воды на доувлажнение 1 м3 грунта в насыпи составляет:
Экраны плотин
Противофильрационное устройство, на верховом откосе плотины снижающее фильтрацию воды через тело плотины.
Как правило, используют для этой цели суглинки в смеси с глиной и песком. Иногда используют глинобетон.
Заложение внутреннего откоса устраиваемого экрана проектируют из условий устойчивости принятых откосов плотины.
Толщина экрана измеряемая нормально к откосу устанавливают не менее 0,8 м а в нижней части плотины не менее 0,1 напора.
Экраны устраивают с уклоном низовой поверхности не круче m = 3. Их возводят из водонепроницаемых грунтов (глин, суглинков) с тщательным уплотнением слоев горизонтальной отсыпки
Ядро плотин
Весьма рациональным типом плотин являются плотины имеющие ядро из слабопроницаемых грунтов. Главным их преимуществом есть возможность использования различных местных материалов. Для их строительства может применяться даже камень различной крупности при условии хорошего уплотнения.
Есть множество примеров строительства плотин, в тело которых уложен камень.
Ядро из пластичных глин, суглинков, глинобетона устраивают толщиной по верху не менее 1,5-2,5 м одновременно с отсыпкой плотины, с тщательным уплотнением слоев.
Массивное ядро можно возводить с опережением работ по отсыпке боковых призм. Экраны и ядра устраивают машинами, применяемыми для отсыпки плотины, уплотняют их трамбующими машинами или (при малых поперечных размерах) пневматическими и моторными трамбовками.
Дренажная призма плотин
Одним из важных элементов плотины является ее дренажное устройство. Дренаж плотины состоит их хорошо проницаемых материалов и предназначен для:- сбора и отвода фильтрационных вод плотины;
- предотвращению поступлению фильтрующейся воды на низовой откос в зону возможного промерзания;
- повышения устойчивости низового откоса путем понижения депрессионной поверхности;
- улучшения устойчивости низового откоса в результате быстрой сработке водохранилища, снятия порового давления в результате сейсмической активности, а также для отвода фильтрационных потоков через плотину.
Планировка откосов и горизонтальных поверхностей
Плотины насыпают с запасом по ширине на 0,15-0,30 м, так как трактор и уплотняющая машина не могут двигаться у самой бровки насыпи. По мере возведения плотины этот запас, т. е. неуплотненный грунт на откосах («бахрому»), срезают грейдерами или экскаваторами драглайн и укладывают в насыпь.Возведение дамб
Дамбы (рис. 180) на минеральных грунтах отсыпают из бокового одностороннего резерва, располагаемого от реки с затопляемой стороны, или из карьера. Дамбы на торфах отсыпают из привозных минеральных грунтов скреперами и автосамосвалами.Требования к материалам земляных плотин
1.Земляные насыпные плотины можно возводить из всех видов грунтов, за исключением:Так же рекомендуем посмотреть:
-
Виды торговой мебели
Оборудование для торговли необходимо для того, чтобы осуществлять хранение и демонстрацию различного товара. -
Особенности алюминиевых и медных листов
Современная промышленность нуждается в качественных материалах, которые не будут окисляться и подойдут для штамповки любого типа. -
Использование облицовочной керамической плитки
Сегодня, пожалуй, использованием облицовочной керамической плитки уже и не удивишь совсем никого: встретить ее можно если и не в каждом доме, то в трети точно. -
Как сделать подвесной потолок в офисе
Когда на рынке появился гипсокартон, заниматься ремонтом стало проще. Раньше для отделки можно было использовать кафельную плитку, обои. -
Аренда экскаватора: особенности выбора техники и ее эксплуатации
В строительстве, при проведении дорожных работ, в процессе демонтажа зданий активно используется землеройная техника.