2.3.6. Конструкция дренажа.

Дренаж устраивается со стороны низового откоса в пониженных частях плотины (русловой или пойменной). Дренаж тела грунтовой плотины устраивают с целью:

• Предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос (в зону, подверженную промерзанию);

• Отвода воды, фильтрующейся через тело и основание, в нижний бьеф;

• Предотвращение фильтрационных деформаций, особенно явления суффозии, т.е. вымыва мелких частиц грунта плотины и основания фильтрационным потоком;

• Понижения положения кривой депрессии;

• Повышения устойчивости низового откоса.

Дренаж должен быть доступен для осмотра и ремонта и снабжен контролирующими устройствами: смотровыми колодцами, измерительными приборами для определения расхода фильтрационного потока и рейками для замера уровней воды.

Дренаж рекомендуется устраивать во всех типах плотин различной высоты, особенно в том случае, если грунт основания менее проницаем, чем грунт тела плотины. В невысоких грунтовых плотинах с напором 8-10м дренаж можно не устраивать, особенно если плотина располагается на проницаемом основании.

По конструкции и расположению в теле плотины дренажи делятся на внутренние, наружные и комбинированные. Рекомендуется в курсовых проектах проектировать дренаж по типу каменной призмы, конструкция которой показана на такой дренаж устраивается из камня и щебня.

Рис.5. Конструкция дренажа.

Дренажная призма, кроме основного своего назначения, является упором низового откоса плотины. С внутренней стороны дренажной призмы, примыкающей к телу плотины, и в основании её укладывается обратный фильтр из слоев песка и гравия или щебня. В плотинах из суглинистых грунтов обратный фильтр можно устраивать из одного слоя гравия или щебня.

Материалы, применяемые для обратного фильтра, должны быть чисто промыты, то есть не содержать илистых частиц и глинистых, и отсортированы. Крупность частиц последующего слоя обратного фильтра по отношению к предыдущему должна увеличиваться в 5-10 раз. Например, если первый слой состоит из песка средней крупности 0,5мм, то второй слой должен состоять из гравия диаметром 2,5-5мм, а третий слой – из гальки диаметром 12,5-25мм. Толщина отдельных слоев фильтра принимается 15-20см. сама призма обычно устраивается из камня или щебня размерами 5-20см и больше, распределяемого при производстве работ так, чтобы в сторону обратного фильтра располагался мелкий камень, а в противоположную – крупный.

Верх дренажной призмы должен быть выше уровня воды нижнего бьефа на 0,5-1м. внутренний откос призмы выполняют с коэффициентом заложения m₁-1, а наружный – с коэффициентом заложения m₂-1,5. ширина дренажной призмы по верху принимается 1-2м. дренажную призму можно устраивать без бермы, тогда наружный откос дренажной призмы располагается заподлицо с низовым откосом плотины.

2.4. Водосбросное сооружение.

2.4.1. Выбор типа и конструкции водосбросного сооружения.

Водосбросное сооружение при грунтовой плотине служит для сброса лишних паводковых вод в нижний бьеф. Сброс лишних паводковых вод может производиться при помощи естественных водосбросов, искусственных водосбросных каналов, устраиваемых в одном из берегов в обход плотины, траншейных, трубчатых, сифонных, шахтных и башенных водосбросов.

Водосбросы при земляных плотинах бывают двух типов: береговые и в теле плотины.

Береговые водосбросы состоят из основных частей: подводящий канал, водосливного порога, сопрягающего сооружения и отводящего канала.

Тип водосбросного сооружения зависит:

а) от рельефа местности; если к плотине примыкает естественное понижение местности, то может быть принят естественный водосброс;

б) от величины водосбросного расхода; для пропуска больших расходов более приемлемыми являются траншейные и трубчатые водосбросы;

в) от высоты плотины; при высоких плотинах устройство открытых водосбросов не рационально;

г) от грунта берегов балки; если при высоких плотинах берега балки сложены прочными скальными породами, то применяется шахтный водосброс;

д) от климатических условий; в районах с суровым климатом применение сифонных водосбросов нерационально;

е) от возможности повышения уровня воды выше отметки НПУ; если по каким либо причинам нельзя повышать уровень воды выше НПУ, то проектом необходимо предусматривать водосброс с затворами;

ж) от удобства эксплуатации; водосбросы автоматического действия выгоднее водосбросов с затворами.

Вывод: Согласно рельефу местности, величины водосбросного расхода, высоты плотины и топографических условий выбираем тип водосбросного сооружения - открытый береговой водосброс.