Горизонтальные обратные фильтры и дренажные колодцы » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Горизонтальные обратные фильтры и дренажные колодцы

07.07.2021

Некоторые местности оказываются очень бедными легко-фильтрующими грунтами. В этих случаях возникает необходимость в специальной разрядке избыточного противодавления у низового клина земляных плотин. Иногда делаются попытки достичь этого укладкой здесь, как показано на рис. 17.16, обратного фильтра. Под низовым откосом плотины в траншее, параллельной подошве этого откоса, укладывается перфорированная труба. Труба со всех сторон окружается гравием, затем крупнозернистым песком, переходящим в более мелкий и, наконец, обычным материалом, образующим тело плотины. Обратные фильтры такого типа весьма дороги, так как вначале следует механически просеять довольно значительное количество зернистого материала, для того чтобы получить массы грунта с желаемым размером частиц. Очередность последовательно уменьшаемых размеров частиц в каждом слое грунта фильтра вокруг дренажной трубы, иногда называемой французской дреной, является существенной с точки зрения предотвращения кольматации фильтра со временем.

При проектировании дренажных устройств любого типа исходят из следующих основных принципов. Если дрена, заполненная крупным гравием, укладывается в траншейную выемку в глинистом грунте, то гравий будет постепенно заноситься глинистыми частицами до тех пор, пока все его поры не будут ими заполнены («закольматированы») и дрена перестанет выполнять свои функции. Исследования Дж. Е. Бертрама и других показали, что можно рассчитывать на длительную удовлетворительную работу фильтра, если будут соблюдены следующие условия. Прежде всего производится гранулометрический анализ грунтов, предназначенных для фильтра, и строятся, как это показано на рис. 3.1, кривые гранулометрического анализа. С этих кривых для каждой разновидности грунтов снимаются размеры частиц, соответствующих 15% (D15) и 85% (D85) общего веса навески. Опасность проникания частиц более мелкого грунта в поры более крупнозернистого исключается, если содержание частиц размером D85 в более мелком грунте составляет не менее 1/4—1/5 содержания частиц D15 в более крупном. Для предотвращения кольматирования обратного фильтра выполнение этого требования является обязательным.

Горизонтальные слои таким образом подобранного обратного фильтра могут использоваться также в целях предотвращения перехода грунта в соответствующих зонах в состояние плывуна. Это так называемые пригрузочные или обратные фильтры. Фильтры, с одной стороны, пригружают своим весом взвешенные массы грунта и тем самым повышают их устойчивость; с другой стороны, фильтр создает зону, где фильтрационные силы полностью погашаются.

Содержание частиц D15 в более крупнозернистых покровных слоях таких фильтров должно быть по крайней мере в 4—5 раз больше, чем D15 в подстилающих более мелких слоях.

Проведенные недавно наблюдения с замером порового давления показали, что горизонтальный дренаж типа, показанного на рис. 17.16, может оказаться не всегда целиком оправданным. Разрядка вызывающего опасение противодавления даже спустя любое время после возведения плотины может быть достигнута устройством вдоль низовой подошвы плотины или дамбы ряда дренажных колодцев.

На рис. 17.17 приведен пример, отражающий благоприятное влияние дренажных скважин. После возведения плотины Форт Пек в слоях песка и гравия, подстилающих низовой клин плотины, было измерено противодавление, почти соответствующее напору воды в 40 футов. По-видимому, оказалась не совсем эффективной стальная шпунтовая стенка, которая использовалась в качестве замка. Однако заложение ряда дренажных колодцев у подошвы низового откоса уменьшило действовавшее здесь противодавление до ничтожных величин. Подобные меры были использованы с положительным результатом и на других плотинах.

Для разрядки противодавления иногда могут использоваться карьеры, из которых добывается грунт, укладываемый в тело плотины. Поэтому зачастую целесообразно закладывать такие карьеры в нижнем бьефе плотин. Вместе с тем всегда следует остерегаться располагать их со стороны верхнего бьефа, если при этом может оказаться вскрытым водонепроницаемый покровный слой — естественный понур.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: