RU2614071C1 - Batter drainage of earthworks - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: batter drainage on the lower slope is made of prefabricated gabion mattresses 1 of modular design with the width 1-1.5 m, the thickness 0.4-0.6 m and the length up to 2.5 m, and from the underlying layer 5 of the light fascines 2. The underlying layer 5 of light fascines 2 in the base and gabion mattresses 1 from above are bundled with galvanized metal wire. Along the top row of mattresses 1 with deepening into the slope the heavy mattresses of bags 6 with local soil and vegetation are stacked, which are reliably bundled with each other and with gabion mattresses 1 on the slope. At the foot of the drainage in the downstream above the gabion mattresses 1 the stone backfill 7 of gravel and pebble soil is made. The efficiency of the drain device design is improved.

EFFECT: batter drainage in the offered design can be most effectively used in critical conditions of rivers of plains and foothill areas, where low pressure earthen dams and dikes of fine sand and clay soils are erected.

4 dwg

Description

Изобретение относится к дренажным устройствам и может быть использовано для защиты низовых откосов земляных плотин и дамб обвалования от возможных фильтрационных деформаций и размывов грунтов.The invention relates to drainage devices and can be used to protect the lower slopes of earthen dams and dams of deboning from possible filtering deformations and erosion of soils.

Известны дренажи, устроенные на низовых откосах грунтовых плотин, выполненные из песчано-гравелистых и каменных материалов [1]. Основными недостатками их являются потребность большого количества каменного и песчано-гравелистого материала и сложность производства работ по укладке обратных фильтров.Known drainage arranged on the lower slopes of soil dams made of sand-gravel and stone materials [1]. Their main disadvantages are the need for a large amount of stone and sand-gravel material and the difficulty of laying reverse filters.

Наиболее близким техническим решением является «Наслонный дренаж биопозитивной конструкции», состоящий из анкерных устройств и гибких тюфяков, выполненных из сетчатых оболочек и дренирующего заполнителя из рядов легких фашин [2]. Недостатком данного технического решения является сложность конструкции дренажа с анкерными устройствами.The closest technical solution is “Biopositive structure drainage”, consisting of anchor devices and flexible mattresses made of mesh shells and a draining aggregate of rows of light fascin [2]. The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design of the drainage with anchor devices.

Цель изобретения - повышение эффективности конструкции дренажного устройства.The purpose of the invention is improving the design efficiency of the drainage device.

Указанная цель достигается тем, что в наслонном дренаже, содержащем гибкие тюфяки, уложенные на низовом откосе земляного сооружения и выполненные из плотных рядов легких фашин и сетчатых оболочек, гибкие тюфяки дренажа на низовом откосе выполнены из заранее заготовленных габионных тюфяков сборной конструкции, шириной 1-1,5 м, толщиной 0,4-0,6 м и длиной до 2,5 м и из подстилающего слоя из легких фашин, при этом подстилающий слой из легких фашин в основании и габионные тюфяки сверху них связаны между собой оцинкованной металлической проволокой, и вдоль верхнего ряда тюфяков с заглублением в низовой откос уложены тяжелые тюфяки из мешков с местным и растительным грунтом, прочно связанные между собой и с габионными тюфяками на откосе, а у подошвы дренажа в нижнем бьефе сверху габионных тюфяков устроена каменная засыпка из гравийно-галечниковых грунтов.This goal is achieved by the fact that in the overflow drainage containing flexible mattresses laid on the lower slope of the earthen structure and made of dense rows of light fascines and mesh shells, flexible drainage mattresses on the lower slope are made of prefabricated gabion mattresses of prefabricated construction, 1-1 wide 5 m, a thickness of 0.4-0.6 m and a length of up to 2.5 m and from the underlying layer of light fascin, while the underlying layer of light fascin at the base and gabion mattresses on top of them are interconnected by a galvanized metal wire, and heavy mattresses from bags with local and vegetable soil, tightly connected with each other and with gabion mattresses on the slope, are laid along the upper row of mattresses with a deepening in the bottom slope, and a stone backfill of gravel and pebble soils is arranged at the bottom of the drainage in the lower pool above the gabion mattresses.

На фиг. 1 показано поперечное сечение земляного сооружения (плотины или дамбы) по оси наслонного дренажа; на фиг. 2 - фрагмент плана наслонного дренажа; на фиг. 3 - габионный тюфяк; на фиг. 4 - легкая фашина.In FIG. 1 shows a cross section of an earthen structure (dam or dam) along the axis of the overburden drainage; in FIG. 2 - a fragment of a plan for overhead drainage; in FIG. 3 - gabion mattress; in FIG. 4 - light fascia.

Наслонный дренаж состоит из габионных тюфяков 1, выполненных из легких фашин 2 и перфорированных труб 3, завернутых в габионную сетку 4, и подстилающего слоя 5 из легких фашин 2, тяжелых тюфяков из мешков 6 с местным и растительным грунтом, а также каменной засыпки 7 из гравийно-галечниковых грунтов.The drainage system consists of gabion mattresses 1 made of light fascia 2 and perforated pipes 3 wrapped in gabion mesh 4, and the underlying layer 5 of light fascia 2, heavy mattresses of bags 6 with local and vegetable soil, as well as stone filling 7 of gravel and pebble soils.

Наслонный дренаж земляных сооружений возводится следующим образом.Overhead drainage of earthworks is constructed as follows.

Все элементы наслонного дренажа изготавливаются вручную на месте укладки с частичным использованием механических приспособлений. Вначале для изготовления легких фашин 2, габионных тюфяков 1 заранее заготавливают (привозят) в необходимом объеме сухой камыш, а также по размерам габионных тюфяков 1 нарезают в нужном количестве габионные (металлические) сетки 4 и перфорированные полимерные трубы 3 (диаметром 40-50 мм), а также геосетки для мешков 6. Из этих материалов заготавливаются в необходимом объеме легкие фашины 2, габионные тюфяки 1 и мешки 6. Габионные тюфяки 1 изготавливаются шириной 1-1,5 м, толщиной 0,4-0,6 м и длиной до 2,5 м. После разрабатывается траншея глубиной до 1,5 м у подошвы низового откоса в нижнем бьефе (НБ) и планируется низовой откос до дна траншеи. Затем, начиная с подошвы откоса и дна траншеи вдоль линии откоса, плотными рядами укладывают подстилающий слой 5 из легких фашин 2, соединенными между собой прочными веревками из полимерных материалов. Сверху подстилающего слоя 5 на низовом откосе укладывают габионные тюфяки 1 плотными и параллельными рядами, соединенными между собой оцинкованной металлической проволокой (диаметром 2-2,5 мм). На откосе вдоль последнего ряда тюфяков 1 разрабатывается траншея глубиной и шириной до 2 м, куда укладывают горизонтальный ряд тяжелых тюфяков из мешков 6 с растительным и местным грунтом, плотно соединенных между собой и габионными тюфяками 1. Мешки 6 сверху до линии низового откоса засыпают местным грунтом. После этого у подошвы наслонного дренажа траншею и часть габионных тюфяков сверху загружают каменной засыпкой из гравийно-галечниковых грунтов толщиной до 1,5 м.All elements of overhead drainage are made manually at the installation site with partial use of mechanical devices. Initially, for the manufacture of light fascia 2, gabion mattresses 1 dry reeds are prepared (brought) in the required volume, and gabion (metal) nets 4 and perforated polymer pipes 3 (diameter 40-50 mm) are cut in the right amount according to the size of the gabion mattresses 1 as well as geogrids for bags 6. Light fascia 2, gabion mattresses 1 and bags 6 are prepared from these materials in the required volume. Gabion mattresses 1 are made 1-1.5 m wide, 0.4-0.6 m thick and up to 2.5 m. After a trench is developed, a depth of up to 1.5 m at the bottom of the slope in the downstream (NB) soils and a bottom slope to the bottom of the trench is planned. Then, starting from the bottom of the slope and the bottom of the trench along the slope line, the underlying layer 5 of light fascines 2 is laid in dense rows, interconnected by strong ropes made of polymer materials. On top of the underlying layer 5, on the lower slope, gabion mattresses 1 are laid in dense and parallel rows, interconnected by a galvanized metal wire (2-2.5 mm in diameter). On the slope along the last row of mattresses 1, a trench is developed with a depth and width of 2 m, where they lay a horizontal row of heavy mattresses from bags 6 with vegetable and local soil, tightly interconnected with gabion mattresses 1. Bags 6 are covered with local soil from the top to the bottom slope. . After that, at the bottom of the overflow drainage, the trench and part of the gabion mattresses are loaded with a stone backfill from gravel-pebble soils up to 1.5 m thick.

Наслонный дренаж земляных сооружений работает следующим образом.Open drainage of earthworks works as follows.

В период эксплуатации фильтрационная вода, двигаясь под действием гидростатического напора со стороны верхнего бьефа (ВБ), через поры грунтов тела плотины или дамбы попадает в зону низового откоса, где уложены на подстилающий слой 5 габионные тюфяки 1 с дренажными трубами 3. При этом легкие фашины 2 в основании и габионные тюфяки 1 сверху свободно принимают воду из-за их высокой водопроницаемости и пропускают по низовому откосу в НБ. Уложенные плотными рядами легкие фашины 2 на низовом откосе предотвращают возможные фильтрационные деформации грунтов в районе выхода фильтрационного потока, а габионные тюфяки, уложенные сверху них, обеспечивают безопасный прием и отвод профильтровавшейся воды через тело земляного сооружения. Устойчивость и прочность конструкции дренажа обеспечивается тяжелыми тюфяками из мешков 6, габионными тюфяками 1 и каменной засыпкой 7. В конструкции дренажа основным фильтрационным материалом используется сухой созревший камыш - достаточно стойкий и прочный природный материал, который эффективно работает в условиях водной среды и является высокодренирующим материалом. Легкие фашины 2, использованные в дренаже, в том числе играют и мелиоративную роль, сохраняя влагу в долгое время. Со временем наслонный дренаж будет зарастать зелеными растениями. В результате земляное сооружение с наслонным дренажом превратится в биопозитивное сооружение, которое не препятствует круговороту веществ и энергии, помогает развитию природы и включается в экосистему реки, и воспринимается природой как родственный ей элемент.During operation, filtration water, moving under the influence of hydrostatic pressure from the upstream side (WB), through the pores of the soil body of the dam or dam falls into the zone of downhill slope, where 5 gabion mattresses 1 with drainage pipes 3 are laid on the underlying layer. 2 at the base and gabion mattresses 1 freely accept water from above because of their high water permeability and pass through the lower slope to the NB. Layed in tight rows, light fashions 2 on the bottom slope prevent possible filtration deformations of soils in the area of the outlet of the filtration flow, and gabion mattresses laid on top of them provide a safe intake and removal of filtered water through the body of the earthworks. Stability and durability of the drainage structure is ensured by heavy mattresses from bags 6, gabion mattresses 1 and stone filling 7. In the design of the drainage, the main filtration material uses dry ripened reeds - a fairly resistant and durable natural material that works effectively in an aqueous environment and is a highly draining material. Light fascia 2 used in drainage, including play a reclamation role, retaining moisture for a long time. Over time, overhead drainage will overgrow with green plants. As a result, an earthen building with overflow drainage will turn into a biopositive structure that does not interfere with the circulation of substances and energy, helps the development of nature and is included in the river’s ecosystem, and is perceived by nature as akin to it.

Наслонный дренаж земляных сооружений предлагаемой конструкции наиболее эффективно может быть использован в труднодоступных условиях рек на их равнинных и предгорных участках, где возводятся низконапорные земляные плотины и дамбы из мелкопесчаных и глинистых грунтов.The drainage drainage of earthworks of the proposed design can most effectively be used in remote conditions of rivers in their flat and foothill areas, where low-pressure earthen dams and dams from fine sand and clay soils are erected.

Источники информацииInformation sources

1. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. / Под общей редакцией д-ра техн. наук, проф., В.П. Недриги. - М.: Стройиздат, 1983, с. 172-173, с. 491.1. Waterworks. Designer reference. / Under the general editorship of Dr. tech. sciences, prof., V.P. Nedrigi. - M .: Stroyizdat, 1983, p. 172-173, p. 491.

2. Патент №2399720, E02B 3/00, 2010 г. Наслонный дренаж биопозитивной конструкции. / Авт. Курбанов С.О. и др.2. Patent No. 2399720, E02B 3/00, 2010. Drainage biopositive design. / Aut. Kurbanov S.O. and etc.

Claims (1)

Наслонный дренаж, содержащий гибкие тюфяки на низовом откосе земляного сооружения, выполненные из плотных рядов легких фашин и сетчатых оболочек, отличающийся тем, что гибкие тюфяки дренажа на низовом откосе выполнены из заранее заготовленных габионных тюфяков сборной конструкции шириной 1-1,5 м, толщиной 0,4-0,6 м и длиной до 2,5 м и из подстилающего слоя из легких фашин, при этом подстилающий слой из легких фашин в основании и габионные тюфяки сверху них связаны между собой оцинкованной металлической проволокой, и вдоль верхнего ряда тюфяков с заглублением в низовой откос уложены тяжелые тюфяки из мешков с местным и растительным грунтом, прочно связанные между собой и с габионными тюфяками на откосе, а у подошвы дренажа в нижнем бьефе сверху габионных тюфяков устроена каменная засыпка из гравийно-галечниковых грунтов.Populated drainage containing flexible mattresses on the lower slope of the earthen structure, made of dense rows of light fascia and mesh shells, characterized in that the flexible mattresses of drainage on the lower slope are made of prefabricated gabion mattresses of prefabricated construction 1-1.5 m wide, 0 thick , 4-0.6 m and a length of up to 2.5 m and from the underlying layer of light fascin, while the underlying layer of light fascin at the base and gabion mattresses on top of them are interconnected by galvanized metal wire, and along the upper row of mattresses recessed in the lower slope of mattresses laid heavy sacks of local and topsoil firmly connected with each other and with gabion mattresses on the slope, and at the foot of the drainage in the downstream top gabion mattresses arranged stone bed of gravel and pebble soil.

Images