Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург 2010 удк ббк рецензент

Устройство дренажей гидротехнических сооружений

Одним из необходимых элементов гидротехнических сооружений, которые разрабатываются при проектировании, является противофильтрационная защита.

Противофильтрационные элементы земляной или каменно-набросной плотины чаще всего устраивают для регулирования положения кривой депрессии в теле земляной плотины, для организованного сбора и отвода фильтрационных вод и для предотвращения возникновения фильтрационных деформаций. В каменно-земляных плотинах роль дренажного устройства вы­полняет низовая упорная призма.
Дренаж подошвы и основания земляной плотины устраивают для снижения порового давления в основании и для выпуска напорных вод из водопроницаемого слоя основания, прикрытого сверху слоем водоупорного грунта.
Классификация дренажей. Дренажное устройство обычно состоит из двух частей: отводящего устройства и фильтра (в большинстве случаев двух- или трехслойного). Многослойный фильтр в литературе очень часто называют обратным фильтром или переходной зоной. Термин «переходная зона» чаще относится к фильтрам в каменно-земляных плотинах. Дренажные уст­ройства по своей конструкции разделяют на три типа (Рис. 2.7.4): наружные (тип I), внутренние (тип II), комбинированные (тип III).


Наружный дренаж в земляных плотинах

Наружный, или наслонный, дренаж не имеет разновидностей. Самостоятельно его применяют сравнительно редко, но часто в сочетании с внутренними дренажами, образуя комбиниро­ванные дренажи. Название этого типа дренажа говорит о том, что он находится за пределами основного профиля плотины и не создает укороченного пути фильтрации, поэтому он не может влиять на положение поверхности депрессии.

Чаще всего наслонный дренаж применяют на участках земляных плотин, перекрывающих периодически затапливаемую пойму. Толщину наслонного дренажа (вместе с фильтром) в глинистых плотинах назначают несколько больше глубины промерзания, чтобы защитить низовой откос плотины. Верхняя отметка наслонного дренажа назначается из условия защиты от промерза­ния откоса при наивысшем положении кривой депрессии вместе с учетом капиллярного подъема. С другой стороны, верхняя отметка наслонного дренажа должна быть выше самого высокого положения горизонта воды в нижнем бьефе с учетом нагона и наката волн.
Наслонный дренаж выполняется из достаточно однородного камня, чем обеспечивается очень высокий коэффициент фильтрации. Крупность камня (D_K) определяется из условия устойчивости при действии волн со стороны нижнего бьефа. Выше максимального уровня воды в нижнем бьефе в наслонный дренаж могут укладываться гравий или щебень.
Если защиты откоса от промерзания не требуется, толщину дренажа без фильтра назначают не менее 3D_K.

Рис. 2.7.4. Типы дренажных устройств:

I