Проектирование и строительство земляных плотин

Загрязнение сбросной водой водоемов и рек является одной из самых больших проблем применения способа гидромеханизации. Радикальным способом избавления от загрязнения рек служит изоляция карьера от реки или водоема, когда сбрасываемая вода с карты намыва поступает в выработанное карьерное пространство, в котором и оседают сбрасываемые мелкие частицы грунта. При этом земснаряд работает по схеме кругооборота воды.

Но не всегда удается изыскать месторождение для организации изолированного от реки карьера, и приходится разрабатывать речное месторождение, и, следовательно, сбрасывать загрязненную воду в реку, что в принципе недопустимо, если ниже по течению находится питьевой водозабор.

В этом случае рядом авторов, в том числе профессором Г. А. Нурком, [8] предлагается организовать специальный пруд — отстойник для отложения в нем глинистых частиц. В практике такая организация работ не встречалась, так как значительно удорожает стоимость плотины. В будущем устройство отстойников может быть перспективным. Но и устройство дополнительного отстойника в ряде случаев не может полностью задержать глинистые частицы с электрическим зарядом. Такие частицы практически не выпадают в осадок.

НИР и ОКР по применению электрофореза и полиакриломида для интенсификации процесса осаждения частиц грунта в воде пока не вышли из стен лабораторий, и практически не используются.

Ужесточение охраны окружающей среды в ряде стран, в том числе в США, привело к запрету использования намыва плотин. Более того, в США ряд плотин начали разбирать, несмотря на высокую стоимость этих работ. Атомная энергетика стала вытеснять строительство ГЭС, хотя и в ней есть не меньшие нерешенные проблемы.

11.12. Доработка плотин после намыва

Намыв тела плотины является первым основным этапом её сооружения, после него производят работы по планировке откосов, устройству фильтров, защите напорных откосов от волнового воздействия, устройству парапета, укреплению низовых откосов посевом трав, прокладке по гребню плотины дорог и других коммуникаций.

Остановимся на тех работах, которые связаны непосредственно с доработкой работ гидромеханизации. К ним относится надежная заделка водосбросных коллекторов, погребенных в тело плотины, ибо металлические трубы коллекторов, обычно пересекающих половину сечения плотины, подвержены ржавлению и могут являться активным источником фильтрации, вплоть до разрушения самой плотины. Поэтому техническая инспекция требует полного заполнения труб коллекторов песчаноцементным раствором.

Эта, на первый взгляд простая операция, может превратиться в сложную инженерную проблему, если не будет достигнуто полного заполнения трубы коллектора раствором, что произошло при заделке коллекторов плотины на строительстве Куйбышевской ГЭС. Прежде всего, должен составляться детальный проект организации работ, который должен неукоснительно соблюдаться, а сам процесс строго контролироваться.

Предварительно концы труб коллекторов были заглушены стальной заглушкой, а перед заглушкой врезана труба d = 200 мм для выпуска воздуха, воды и контроля заполнения раствором.

Трубы коллекторов на Куйбышевгидрострое были диаметром Д = 1000 мм, протяженностью до 250 м, объем заполнении трубы составлял вместе с вертикальным стояком 220 м³ раствора. Состав песчано-цементного раствора с добавкой сульфитно — спиртовой бардой (ССБ) для увеличения подвижности подбирался центральной бетонной лабораторией.

Задача сводилась к продвижению раствора под давлением 27,5 м вод. ст. (высота плотины) на длине трубы 250 м до потери подвижности раствора в течение 8 часов, и подаче раствора с бетонного завода не менее 30 м³/час. Доставка раствора выполнялась автосамосвалами МАЗ-205 с наполнением кузова 2 м³ раствора и уплотнением в заднем откидном борту. Было выделено 15 автосамосвалов для доставки раствора к стоякам коллекторов, оборудованных приемным бункером. С бетонно-растворным заводом был согласован график подачи раствора.

Для заполнения одного коллектора раствором необходимая интенсивность подачи составляла 15 автосамосвалов в час беспрерывно в течение не менее 8 часов.

Это условие не было выдержано, начали заливать раствором одновременно несколько коллекторов. В результате раствор остановился на 50 м от колодца при полном заполнении стояка на пяти коллекторах.