Проектирование и назначение дренажа

Дренаж – это элемент плотины, состоящий из хорошо проницаемых материалов и предназначенный для:

1. организованного сбора и отвода профильтровавшейся воды;

2. предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос и в зону, подверженную промерзанию;

3. понижения депрессионной поверхности с целью повышения устойчивости низового откоса;

4. повышения устойчивости верхового откоса при быстрой сработке водохранилища, а также для уменьшения или снятия парового давления, возникающего при сейсмических воздействиях, отвода воды, профильтровавшейся через экран, ядро.

Основные конструкции дренажей:

1 наслонный;

2 дренажная призма (банкет);

3 комбинированный;

4 плоский горизонтальный;

5 ленточный;

6 трубчатый горизонтальный;

7 трубчатый вертикальный.

Дренажные устройства обычно включают приемную и отводящую части. Приемная часть дренажа выполняется в виде фильтра (обратного фильтра), предназначенного для исключения фильтрационных деформаций грунта тела и основания плотины в месте выхода фильтрационного потока в дренаж. В качестве отводящей части используются крупнообломочные грунты тела дренажа выводные ленты и трубы. Принципиальное отличие береговых участков плотины, расположенных на отметках, превышающих максимальный уровень нижнего бьефа, от русловых и пойменных участков заключается в отсутствии необходимости защиты низового откоса от волновых воздействий со стороны нижнего бьефа, поэтому применяемые на незатопляемых береговых участках дренажи могут выполняться облегченной конструкции.

При проектировании дренажа необходимо также учитывать физические характеристики грунтов тела и основания плотины, их суффозионность и условия фильтрации в области дренажа.

Вид дренажа представлен на чертеже 7.

Определяем отметку верха дренажа:

Превышение гребня дренажного банкета над УНБ_max = 103,5 м при определяют с запасом наводнения, равного в расчете 0,5 м.

проектировать дренаж в виде дренажной призмы целесообразно

Ширину банкета поверху назначают из условий производства работ, но не менее 1 м (СНиП 2.06.05-84 п.п.2.54). Принимаем ширину равную 2 м.

Заложение наружного откоса:

Заложение внутреннего откоса:

Толщина и количество слоев обратного фильтра со стороны тела плотины и основания зависит от вида защищаемого грунта и характеристик материала призмы. Конструкция дренажа показана на чертеже5.

Береговой дренаж

Дренажи незатопляемых береговых участков плотины выполняются менее материалоемкими. Типы береговых дренажей: плоский горизонтальный дренаж, трубчатый дренаж.

Выбираем трубчатый дренаж, диаметр трубы 200 мм.

Трубчатый дренаж прокладывается на расстоянии от подошвы низового откоса равном 0,4…0,6 длины горизонтальной проекции низового клина плотины. Из приемной части дренажа вода отводится неперфорированными трубами-выпусками. По длине трубчатого дренажа через каждые 50…100 м устраиваются смотровые колодцы для контроля работы и ремонта дренажа.