способ создания противофильтрационного покрытия

Формула изобретения

Способ создания противофильтрационного покрытия, включающий подготовку грунтового основания, укладку водонепроницаемой геомембраны в виде полотнищ из полимерных материалов, укладку защитной прокладки из геотекстиля и устройство защитного слоя, отличающийся тем, что на противофильтрационный элемент из геомембраны укладывают защитную прокладку из геотекстиля, к которой точечной сваркой прикрепляют георешетку с перфорированными стенками ячеек, которые наполняют заполнителем и торкретцементной смесью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты водоемов и каналов.

Известен способ создания противофильтрационной облицовки каналов, (SU а.с. № 1289952, E02B 5/02, E02B 3/16, БИ № 6 от 15.02.1987), включающий создание защитного покрытия из торкретцементной смеси, нанесенной на прокладку из стекловолокнистого материала, предварительно уложенную на пленочный противофильтрационный экран, расположенный по дну и на откосах канала.

Недостатком данного способа является растрескивание покрытия при эксплуатации с последующим его разрушением, вследствие тонкого слоя торкретцементной смеси и отсутствия деформационных швов.

Известен способ укрепления откосов дорог и устройство для его осуществления (RU патент № 2081234, E01C 5/00, E02B 3/12, E02D 17/20, БИ № 10 от 10.04.2006), включающий растяжение георешеток и их закрепление на нижнем слое и между собой, а также заполнение ячеек георешетки грунтовым материалом, посевом семян трав и уплотнение верхнего слоя.

Недостатком данного способа является то, что данный способ предусматривает только функцию укрепления грунта откосов от оползания и не предусматривает противофильтрационной защиты откосов.

Наиболее близким техническим решением является способ создания противофильтрационного экрана с геомембраной из полимерного материала (RU патент № 2374386, E02B 3/16, БИ № 33 от 27.11.2009), включающий подготовку грунтового основания, укладку на него водонепроницаемой геомембраны, состоящей из герметично соединенных между собой полотнищ полимерного материала, устройство компенсаторов деформаций геомембраны со стыковым соединением полотнищ в местах устройства компенсаторов и перекрытием стыков снизу и сверху полосами материала, отличающегося от материала геомембраны, устройство защитного слоя экрана из грунта или иных материалов.

Недостатком данного способа является низкая эксплуатационная надежность вследствие размыва и сползания защитного слоя противофильтрационного экрана из грунтовых или иных материалов.

Сущность изобретения заключается в способе создания противофильтрационного покрытия с геомембраной в качестве противофильтрационного элемента и георешеткой, выполняющей роль защитного покрытия, расположенной по откосам и бровкам канала, предупреждающего потери воды на фильтрацию.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение потерь воды через противофильтрационную облицовку канала, повышение эксплуатационной надежности и долговечности противофильтрационной облицовки.

Технический результат достигается использованием георешетки с ячейками, имеющими перфорированные стенки, заполненные на 2/3 гравием или щебнем с последующим наполнением их доверху торкретцементной смесью. Георешетка крепится точечной сваркой к защитной прокладке из геотекстиля, уложенной на противофильтрационный элемент - геомембрану, размещенный на подготовленном основании.

Противофильтрационное покрытие устраивают следующим образом. Выполняют подготовку дна, бровок и откосов канала, грунт основания очищают от корней растений, валунов, а затем уплотняют. По бровкам канала устраиваются штрабы, на расстоянии 0,5 м от бровки канала, глубиной 0,3 м, согласно общепринятым рекомендациям (Инструкция по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки для искусственных водоемов. (СН 551-82). - М.: Стройиздат, 1983. - 40 с. [приложение 5]). На подготовленное основание канала производят укладку противофильтрационного элемента - геомембрану, и заправляют его в штрабы. Геомембрана должна использоваться толщиной не менее 1,0 мм, т.к. материал меньшей толщины неустойчив к механическим повреждениям и понизит надежность конструкции. Материал геомембраны должен отвечать требованиям ГОСТа (Пленка полиэтиленовая. Технические условия. (ГОСТ 10354-82) [приложение 2]).

На геомембрану по откосам и бровкам канала укладывают защитную прокладку из нетканого геотекстиля, средней или высокой плотности, необходимую для предотвращения повреждения геомембраны. В целях удешевления противофильтрационного покрытия по дну канала не устраивают защитный слой, это объясняется низкой вероятностью повреждения геомембраны, но при прохождении трассы канала в предгорных районах или в местах забора воды передвижными насосными станциями допускается устройство защитного покрытия по дну канала, выполняемого аналогично защитному покрытию откосов канала.

На защитную прокладку из геотекстиля, по бровкам и откосам канала, укладывают георешетку, изготовленную из полиэтилена низкого давления (ГОСТ 16338-85) или полиэтилена высокого давления (ГОСТ 16337-77), с ячейками, имеющими перфорированные стенки. Затем приваривают георешетку к геотекстилю точечной сваркой (например, экструдером ПСТ-2), далее производят укладку георешетки в штрабы. Высота георешетки должна составлять не менее 100 мм, но может варьироваться (100÷200 мм) в зависимости от физико-механических свойств грунта подстилающего основания ложа канала, климатических и др. факторов. Затем производят засыпку штраб грунтом. Ячейки георешетки наполняют на 2/3 высоты заполнителем - гравием или щебнем, с фракцией частиц:

D_MIN>d,

где D_MAX, D_MIN - максимальный и минимальный диаметры частиц заполнителя;

h - высота ячейки георешетки;

d - диаметр отверстий перфорации.

На заполнитель георешетки по откосам и бровкам канала производят укладку торкретцементной смеси, толщиной слоя 1/3 высоты георешетки, марка применяемой торкретцементной смеси должна быть не ниже М200. Для повышения качества торкретцементной смеси, а именно для увеличения пластичности и трещиностойкости, в нее вводят комплексные добавки, например жидкость 136-41 (ГОСТ 10834-76), сульфатно-дрожжевую бражку (СДБ), натрий азотнокислый НН (ГОСТ 19906-74) и др.

Комплектующие материалы для устройства противофильтрационного покрытия доставляют к месту строительства автотранспортом, разгрузка и укладка производятся вручную.

Применение, для создания противофильтрационного покрытия, таких элементов, как геомембрана и георешетка позволит повысить надежность и долговечность конструкции. Противофильтрационный элемент, выполненный из геомембраны, обеспечит водонепроницаемость противофильтрационного покрытия и повысит гидравлическую эффективность канала. Устройство защитного слоя с применением георешетки позволит обеспечить защиту противофильтрационного элемента от механических повреждений в процессе эксплуатации покрытия.

Способ создания противофильтрационного покрытия поясняется Фиг.1 и Фиг.2. На Фиг.1 - противофильтрационное покрытие канала (поперечное сечение). На Фиг.2 - схема противофильтрационного покрытия (узел А).

Способ создания противофильтрационного покрытия включает следующие элементы: (фиг.1, 2) грунтовое основание откоса 1; геомембрана 2; геотекстиль 3; георешетка 4; штраба 5; крепление 6 точечной сваркой георешетки к геотекстилю; заполнитель 7 ячеек георешетки; торкретцементная смесь 8.

Способ создания противофильтрационного покрытия выполняют следующим образом: (фиг.1) на подготовленное грунтовое основание откоса 1 укладывают геомембрану 2, поверх нее укладывают защитную прокладку из геотекстиля 3. Затем выполняют защитное покрытие из георешетки 4 по откосам и бровкам канала и осуществляют ее крепление 6 (фиг.2) точечной сваркой к геотекстилю 3. После обратной засыпки штраб 5 производят заполнение ячеек георешетки заполнителем 7 и торкретцементной смесью 8.

Способ создания противофильтрационного покрытия позволит обеспечить высокую противофильтрационную эффективность, эксплуатационную надежность, долговечность, а также устойчивость покрытия на откосах против волнового воздействия потока.