11.6. Обустройство карты намыва

При значительной протяженности плотин они разбиваются на отдельные участки намыва протяженностью 300 — 200 м, называемые картой намыва. Карта намыва с подготовленным основанием оконтуривалась дамбочками первичного обвалования высотою до 1.5 — 2 м в зависимости от рельефа местности.

При песчаном основании грунт с ложа карты перемещался в тело дамб с помощью бульдозера или экскаватора из выемки водоотводящей канавы вдоль низового откоса дамбы. При глинистом основании песчаные дамбы должны отсыпаться из песчаного или песчано-гравийного грунта, которые могли бы быть облегченным дренажем при намыве. Дамбы обвалования желательно уплотнить хотя бы с помощью бульдозера.

Беспорядочная отсыпка из чернозема мусора, шлака и золы в дамбу обвалования могут привести к аварийным последствиям при начале намыва, особенно при наличии большого объема воды в прудке карты намыва. Такой случай произошел на участке примыкании карты намыва русловой плотины к зданию ГЭС на Куйбышевгидрострое, [9,6] когда отсыпанная из шлака и золы дамба прорвалась, а вода с карты намыва залила потерну ГЭС с находящимися в ней рабочими.

Как и подготовка основания, первичное обвалование карты должно приниматься технической инспекцией дирекции.

Для отвода осветленной при намыве воды на разбитой оси основания плотины в середине карты сооружается шахтный шандорный водосбросной деревянный колодец, размером в плане примерно 1.5 х 1.5 м [4,8]. Стойки колодца из бруса 20 х 20 см заглубляются или забиваются в грунт. Основание колодца и его досчаное дно заполняются гравийной отсыпкой, предохраняющей от выноса грунта при намыве и его всплытия. Стойки колодца обшиваются качественными досками с уплотнением гребнем толщиной на менее 25 — 40 мм. Эти доски наращиваются по мере намыва, служат водосливом и называются шандорами.

В стенку колодца вводится с уплотнением в досках стальная труба расчетного диаметра от 300 мм до 1000 мм с толщиной стенки не менее 12 мм, называемая коллектором. Размеры колодца и коллектора определяются расчетом на максимальную водопроизводительность подающего на карту намыва пульпу грунтового насоса с коэффициентом запаса на атмосферные осадки при водоупорном основании. При фильтрующем основании расчетный расход уменьшают на величину фильтрации в основание плотины.

Водоотводящий коллектор выводится обычно поперек карты намыва, как правило, в нижний бьеф. Заканчивается коллектор за пределами карты у водоотводящей канавы. Примерно через 10 — 15 м к трубе коллектора крепятся сваркой металлические диафрагмы из листовой стали размером 2х2 м, которые служат для уменьшения контактной фильтрации вдоль трубы, так как обычно шандорный колодец и коллектор остаются погребенными в тело плотины. Труба коллектора с внешней стороны очищается от ржавчины и окалины и покрывается битумом.

Кроме того труба коллектора пригружается от всплытия расчетным грузом. Обычно для этого сооружают над трубой пригрузочные ящики с гравием и камнем, но не песком, который может быть смыт при намыве. Такие случаи имели место и коллектор всплывал. Сегодня, при развитой бетонной промышленности, можно выполнить пригрузку коллектора бетонными блоками.

При строительстве плотин высотой более 10 м с 1952 г. на строительстве Куйбышевской ГЭС торец коллектора, входящий в шандорный колодец, стали дополнительно оборудовать вертикальными раструбными металлическими патрубками высотой до 1.5 м, наращиваемые по мере намыва, а сам колодец заполнять грунтом [4,6,9]. Это вошло в правило, так как при намыве плотин Цимлянской ГЭС доски шандорного колодца при достижении высоты намыва 15 — 20 м часто не выдерживали внешнего давления, ломались, и коллектор выходил из строя. При дополнении колодца вертикальной трубой аварий с колодцами не происходило при высоте намыва до 50 м и выше. Конструкция шандорного колодца показана на рис. 11.6.1.

Рис. 11.6.1. Конструкция шандорного колодца с центральной трубой-стояком [4].

Расход воды, переливающийся через шандоры колодца, определяют по формуле гидравлики:

Q = mlH (2gH) ^0.5 м³/c, где m — коэффициент расхода, принимаемый равным 0.4; l — ширина водосливного фронта в м; Н — высота переливающегося слоя в м, назначаемый проектом из условия сброса мелких частиц грунта при намыве [4].

Водосбросной коллектор от шандорного колодца до водоотводящей канавы укладывают обычно с уклоном 0.015, которого достаточно для полного заполнения трубы. Диаметр коллектора определяют по формулам гидравлики или таблицам для необходимого расхода.

До 1953 г. карту намыва оборудовали по контуру намывным пульпопроводом с выпусками и лотками на деревянной эстакаде высотой до 5 м [9]. Эстакада препятствовала работе бульдозера по наращиванию обвалования из намытого грунта, и поднятие обвалования выполнялось бригадой землекопов — намывщиков вручную. Так для бесперебойного намыва с использованием земснаряда типа 300—40 в каждой смене работала с лопатами бригада из 40 человек.

При переходе на безэстакадный намыв [6] в смене работал один бульдозерист, один крановщик гусеничного крана, один рабочий карты намыва. По существу безэстакадный намыв стал революцией в технологии намыва, и эстакадный намыв в России больше не применялся.