У серпні 1955 року було завершено будівництво певної греблі з проектною ємністю 13,5 млн м3, висотою греблі 21,15 м і висотою гребеня 1870 м. Оскільки основа греблі має м'який шар ґрунту, основна гребля є арочною однорідною земляною греблею, що вигинається проти течії, довжиною 660 м, а також дві допоміжні греблі довжиною 1128 м, а загальна довжина осі греблі становить 1788 м.
Оскільки гребля розташована на третинних піщано-мулистих і дрібнозернистих шарах, обробка фундаменту не проводилася, що призвело до численних витоків води, висипання піску і обвалу схилу греблі після побудови водосховища. Незважаючи на численні спроби лікування, це не вдалося вилікувати.
Через багато років, на основі детального дослідження, були запропоновані заходи щодо усунення наслідків. Шар геотекстильного фільтруючого полотна був використаний для заміни традиційного гравійного фільтруючого шару в 120-метровій подушці укосу дамби вище за течією і 181-метрової дренажної канави нижче за течією на ділянці русла основної дамби для дренажу і боротьби з ерозією.
Після професійного укладання інженерною командою, вона включає 7630 м2 подушки укосу дамби вище за течією, 1460 м2 дренажної канави нижче за течією, 14770 м2 поверхні основної дамби вище за течією, і загалом 23860 м2 поверхні геотекстильна тканина прокладено. Після багатьох років нормальної експлуатації головна гребля не зазнала жодних відхилень від норми.
Аналіз проекту земляної греблі
1) Розрахунок просочування земляної греблі
Для того, щоб зрозуміти розподіл поля фільтраційного потоку в земляній дамбі водосховища, були проведені двосторонні електричні імітаційні випробування та чисельний аналіз методом скінченних елементів на ділянках 0+390 та 0+460 земляної дамби.
2) Випробування геотекстильного фільтруючого шару.
У цьому інженерному тесті використовується голкопробивний нетканий геотекстиль для проведення системних випробувань водопроникності з ґрунтовими матеріалами (мулиста глина, піщаний ґрунт і пісок) для вимірювання змін водопроникності ґрунту і тканинної системи з плином часу. Результати розрахунків показали, що геотекстильна тканина відповідає вимогам і може бути використана в якості фільтруючого шару.
3) Аналіз міцності геотекстилю.
Для геотекстильних фільтруючих шарів це в основному залежить від розміру пор тканини та її водопроникності. Використовуючи формули розриву і проколу для перевірки, геотекстильна фільтрувальна тканина може відповідати фактичним умовам експлуатації земляної дамби водосховища.
Інженерна розкладка геотекстилю
1. Нижній шар зворотного фільтра
У цій земляній греблі водосховища використовуються голкопробивний нетканий геотекстиль (товщина 4,58 мм) в якості заднього корпусу фільтра в трьох місцях:
1) Корпус зворотного фільтра №4 розташований біля підніжжя основної дамби, загальною довжиною 180 м.
2) Верхня частина корпусу зворотного фільтра № 2 перетинається вертикально з корпусом зворотного фільтра № 1. Оскільки звичайний гравійний фільтр має кінцеву довжину 52,1 м, геотекстиль не може бути укладений безпосередньо на нього. Тому спочатку була побудована секція гравійного фільтра довжиною 3,25 м, а потім укладено фільтруючий шар з геотекстильного полотна довжиною 26,65 м.
3) Корпус зворотного фільтра № 6 - це пласка конструкція зворотного фільтра, довжиною 9 м і шириною 6 м. Він розташований на старому руслі річки біля підніжжя основної дамби. Старе русло річки має глибину 5 м з піском і галькою та глинистим шаром під ним.
2. Захист поверхні греблі від укосів
Основна дамба потребує реконструкції для захисту від хвиль та укосів на поверхні дамби, що займає площу 23 500 м2. Подушковий шар виконаний з поліефірний голкопробивний нетканий геотекстиль товщиною 3,5 м. Одночасно використовуються два типи матеріалів для захисту поверхні. На лівій і правій опорах та нижче відмітки 1862,5 м основної дамби використовується суха кладка торцевого захисту. Поверхня основної греблі вище 71862,5 м захищена серією бетонних збірних блоків.
Технологія будівництва геотекстильного полотна
1. Конструкція корпусу зворотного фільтра
Будівництво корпусу антифільтра в рамках цього проекту має бути завершено за один котлован.
Під час будівництва геотекстиль спочатку укладається з обох кінців котловану до середини, а під час укладання засипається галька.
Щоб будівельники не наступали і не потрапляли під сонячні промені, геотекстильне полотно зверху котловану потрібно накрити солом'яною завісою. Щоб мул на поверхні дамби не заповнювався галькою і не впливав на потік води, поверх гальки укладають крупний пісок і каміння, а потім засипають щебенем, щоб захистити поверхню.
Будівництво корпусу зворотного фільтра завершується відповідно до поперечного перерізу, необхідного за проектом.
2. Будівництво укосів
1) Оновлення поверхні дамби.
Основна гребля водосховища цього проекту експлуатується вже понад 30 років. Після того, як були видалені початкові камені для захисту схилу, подушки та поверхневі бур'яни, необхідно провести комплексні та точні вимірювання, щоб відрегулювати схил та зрізати його відповідно до початкового проектного співвідношення ухилів.
Якщо поглиблення потрібно ретельно засипати і ущільнити, щоб зробити поверхню дамби рівною, геотканинне полотно можна прикріпити до нього плоско. Тільки після укладання бетонних блоків поверхня дамби буде акуратною і красивою.
2) Укладання геотекстильного полотна та бетонних блоків.
Геотекстильне полотно укладається секціями знизу вгору вздовж вертикального напрямку осі дамби. Кожна секція має довжину близько 8-12 м, тобто зшивається 2-3 шматки геотекстилю.
Після укладання геофільтрувальної тканини слід негайно укласти бетонні блоки, щоб мінімізувати час перебування геотекстилю на сонці, поки він не буде укладений на проектну висоту.
Заглибити геотехнологічну фільтруючу тканину на 30 см в траншею тіла дамби, а потім через кожні 2 м прибити сталеві свердла діаметром 12 мм і закріпити її в тілі дамби анкерами. Потім засипте траншею і ущільніть її, після чого можна укладати бетонні блоки.
Бетонні блоки також укладаються від низу до верху дамби, а сталеві прути проколюються під час укладання. Кінці сталевих прутів зварюють і міцно зв'язують, а потім закопують на дерев'яних палях у верхній частині дамби. Проміжки між бетонними блоками заповнюють крупнозернистим піском, а потім заливають асфальтовим розчином.
Щоб зробити поверхню дамби красивою, на поверхню асфальтового розчину можна нанести шар кольорового розчину.
Ефект від впровадження проекту
Ця земляна дамба водосховища використовує геотекстильний фільтруючий шар замість традиційного гравійного фільтруючого шару. Після завершення проекту болото біля підніжжя дамби одразу ж висохло, вихідний отвір корпусу фільтра став чистим, а ефект фільтрації дренажу був чудовим.
Практика довела, що за відсутності природних гравійних матеріалів ідеального гранулометричного складу використання геотекстильних фільтруючих шарів має переваги простоти будівництва, легкого контролю якості будівництва, швидкого прогресу будівництва та економії проектних інвестицій у порівнянні зі звичайними гравійними фільтруючими шарами. Це може скоротити період будівництва більш ніж наполовину і заощадити близько 1/3 інвестицій в проект.
