Tam tikra užtvanka baigta statyti 1955 m. rugpjūčio mėn., jos projektinis talpos tūris - 13,5 mln. m3, užtvankos aukštis - 21,15 m, o užtvankos keteros aukštis - 1870 m. Kadangi užtvankos pamatas turi minkštą grunto sluoksnį, pagrindinė užtvanka yra arkinė vienalytė žemės užtvanka, išlenkta prieš srovę, 660 m ilgio, yra dvi pagalbinės užtvankos, 1128 m ilgio, o bendras užtvankos ašies ilgis - 1788 m.
Kadangi užtvanka įrengta ant tretinio periodo smėlingo dumblo ir smulkaus smėlio sluoksnių, pamatai nebuvo tvarkomi, todėl pastačius užtvanką atsirado daug vandens nuotėkių, smėlio išsiveržimų ir užtvankos šlaito griūčių. Nors buvo daug kartų gydoma, jos nepavyko sutvarkyti.
Po daugelio metų, remiantis išsamiais tyrimais, buvo pasiūlytos problemos sprendimo priemonės. Pagrindinės užtvankos upės vagos 120 m ilgio užtvankos šlaito šlaito pagalvėje ir 181 m ilgio pagrindiniame užtvankos upės vagos ruože drenažo ir erozijos kontrolei vietoj tradicinio žvyro filtravimo sluoksnio buvo panaudotas geotekstilinio filtravimo audinio sluoksnis.
Inžinieriams profesionaliai paklojus užtvankos šlaito pagalvę, ją sudaro 7630 m2 užtvankos šlaito pagalvės, 1460 m2 žemupio drenažo griovio, 14770 m2 pagrindinės užtvankos pylimo paviršiaus ir iš viso 23860 m2 užtvankos šlaito pagalvės. geotekstilinis audinys nustatyta. Po kelerių metų įprasto eksploatavimo pagrindinėje užtvankoje iki šiol nepastebėta jokių sutrikimų.
Žemės užtvankų projektavimo analizė
1) Žemės užtvankos pratekėjimo skaičiavimas
Siekiant išsiaiškinti pratekėjimo srauto lauko pasiskirstymą rezervuaro žemės užtvankoje, buvo atlikti dvipusio elektrinio modeliavimo bandymai ir skaitinė analizė baigtinių elementų metodu žemės užtvankos 0+390 ir 0+460 atkarpose.
2) Geotekstilės filtravimo sluoksnio bandymas.
Atliekant šį inžinerinį bandymą naudojami adatomis perforuoti neaustiniai geotekstiliniai audiniai ir atliekami sistemos vandens pralaidumo bandymai su dirvožemio medžiagomis (dulkingu moliu, smėlingu dirvožemiu ir smėliu), kad būtų galima išmatuoti pagrindo dirvožemio ir audinio sistemos vandens pralaidumo pokyčius laikui bėgant. Skaičiavimų rezultatai rodo, kad geotekstilinis audinys atitinka reikalavimus ir gali būti naudojamas kaip filtruojantis sluoksnis.
3) Geotekstilės stiprumo analizė.
Geotekstilės filtrų sluoksnių atveju tai daugiausia priklauso nuo audinio porų dydžio ir jo pralaidumo vandeniui. Tikrinant pagal trūkimo ir pradūrimo formules, geotekstilinis filtravimo audinys gali atitikti faktines rezervuaro žemės užtvankos eksploatavimo sąlygas.
Geotekstilės inžinerinis išdėstymas
1. Atgalinio filtro sluoksnis
Šioje rezervuaro žemės užtvankoje naudojama adatinė neaustinė geotekstilė (storis 4,58 mm) kaip galinio filtro korpuso trijose vietose:
1) Nr. 4 reversinio filtro korpusas yra pagrindinės užtvankos papėdėje, jo bendras ilgis 180 m.
2) Užpakalinio filtro korpuso Nr. 2 galvutė vertikaliai susikerta su užpakalinio filtro korpusu Nr. 1. Kadangi įprastinio žvyrinio filtro korpuso galutinė atkarpa yra 52,1 m, geotekstilė negali būti klojama tiesiai ant jo. Todėl pirmiausia buvo pastatyta 3,25 m ilgio žvyrinio filtro sekcija, o geotekstilės audinio filtravimo sluoksnis buvo paklotas 26,65 m ilgio.
3) Nr. 6 galinio filtro korpusas yra plokščia 9 m ilgio ir 6 m pločio galinio filtro konstrukcija. Jis įrengtas senojoje upės vagoje pagrindinės užtvankos papėdėje. Senoji upės vaga yra 5 m gylio su smėliu ir žvirgždu, o po juo - molio sluoksnis.
2. Užtvankos paviršiaus šlaito apsauga
Pagrindinę užtvanką reikia atnaujinti, kad būtų užtikrinta apsauga nuo bangų ir šlaitų apsauga užtvankos paviršiuje, užimančiame 23 500 m2 plotą. Pagalvinį sluoksnį sudaro poliesterio adatinė neaustinė geotekstilė 3,5 m storio. Vienu metu naudojamos dviejų tipų veido apsaugos medžiagos. Sausuoju būdu klojama veido apsauga naudojama ant kairiosios ir dešiniosios atramų bei žemiau 1862,5 m pagrindinės užtvankos. Pagrindinės užtvankos paviršius aukščiau 71862,5 m yra apsaugotas betoninių surenkamųjų blokų serija.
Geotekstilinio audinio konstrukcijos technologija
1. Atvirkštinio filtro korpuso konstrukcija
Šio projekto antifiltro korpuso statyba turėtų būti užbaigta per vieną pamatų duobės kasimą.
Statybos metu geotekstilė pirmiausia klojama nuo abiejų pamatų duobės galų iki vidurio, o klojant užpilama akmenukais.
Kad statybininkai nesušlaptų ir nebūtų veikiami saulės, duobės viršuje esantį geotekstilinį audinį reikia uždengti šiaudų užuolaida. Kad užtvankos paviršiuje esantis dumblas neužsipiltų akmenukais ir nedarytų įtakos vandens tekėjimui, ant akmenų klojamas stambus smėlis ir akmenys, o paskui paviršius uždengiamas skalda, kad būtų apsaugotas.
Atvirkštinio filtro korpuso konstrukcija užbaigiama pagal projekte reikalaujamą skerspjūvį.
2. Šlaito konstrukcija
1) užtvankos paviršiaus atnaujinimas.
Pagrindinė šio projekto užtvanka eksploatuojama jau daugiau kaip 30 metų. Pašalinus pirminius šlaito apsaugos akmenis, pagalves ir paviršiaus piktžoles, reikia atlikti išsamius ir tikslius matavimus, kad būtų galima pakoreguoti šlaitą ir jį sumažinti pagal pirminį projektinį šlaito santykį.
Jei įdubą reikia užpildyti ir kruopščiai sutankinti, kad užtvankos paviršius būtų lygus, prie jos galima lygiai pritvirtinti geotinklo audinį. Tik paklojus betoninius blokelius, užtvankos paviršius bus tvarkingas ir gražus.
2) geotekstilinio audinio ir betoninių blokų klojimas.
Geotechninis audinys klojamas sekcijomis iš apačios į viršų vertikalia užtvankos ašies kryptimi. Kiekviena sekcija yra maždaug 8-12 m ilgio, t. y. susiuvami 2-3 geotekstilės gabalai.
Paklojus geofiltrinį audinį, iš karto po to reikėtų kloti betono blokelius, kad geotekstilę kuo trumpiau veiktų saulė, kol ji bus paklota iki projektinio aukščio.
Į užtvankos korpuso griovį 30 cm gylyje įsmeikite geotechninį filtruojantį audeklą, tada kas 2 m prikalkite 12 mm skersmens plieninius grąžtus ir įtvirtinkite jį užtvankos korpuse. Tada užpilkite tranšėją ir sutankinkite ją, o tada galima kloti betono blokus.
Betono blokai taip pat klojami nuo užtvankos apačios iki viršaus, o klojant praduriami plieniniai strypai. Plieninių strypų galai suvirinami ir tvirtai surišami, o tada užkasami ant medinių polių užtvankos viršuje. Tarpai tarp betoninių blokų užpildomi stambiu smėliu, tada užpilamas asfalto skiedinys.
Kad užtvankos paviršius būtų gražus, ant asfalto skiedinio paviršiaus galima užtepti spalvoto skiedinio sluoksnį.
Projekto įgyvendinimo poveikis
Šioje užtvankos žemių užtvankoje vietoj tradicinio žvyro filtravimo sluoksnio naudojamas geotekstilės filtravimo sluoksnis. Įgyvendinus projektą, užtvankos papėdėje esanti pelkė iš karto išdžiūvo, filtro korpuso išleidžiamoji dalis buvo švari, o drenažo filtravimo efektas buvo puikus.
Praktika įrodė, kad, nesant idealiai rūšiuotų natūralių žvyro medžiagų, geotekstilinių filtravimo sluoksnių naudojimas, palyginti su įprastiniais žvyro filtravimo sluoksniais, pasižymi paprastos statybos, lengvos statybos kokybės kontrolės, greitos statybos eigos ir projekto investicijų taupymo privalumais. Tai gali sutrumpinti statybos laikotarpį daugiau nei per pusę ir sutaupyti apie 1/3 projekto investicijų.
