Комплекс селезащитных сооружений в южной части г. Ашхабад

Комплекс селезащитных сооружений в южной части г. Ашхабад

Оценка влияния гидроизоляции дна селенакопителей
на технологию производства работ

Сброс воды из селенакопителя после ее отстоя (6 суток) ведется до снижения ее уровня до границы «вода-отстой». Т.е., в таком состоянии осадка селя будет характеризоваться полной влагоемкостью (соответствует полному заполнению пор грунта водой).

Сушку и расчет сушки грунта выполняем до естественной (природной) влажности, которая может составлять до 20%.

Грунт с содержанием влаги более 20% будет значительно затруднен в его переработке (отбор и погрузка экскаваторами), т.к. обладает высокой липкостью и работа погрузчика будет непроизводительна в связи с неполным наполнением и выгрузкой ковша, проезд грузового транспорта по влажной селевой массе невозможен. Принимаем пористость грунта (суглинка) – 50% (п)

Естественная влажность – 20% (W)

Коэффициент полного водонасыщения

Sτ = Wmax – n – W

где:

Wmax – полная влажность , %

n – пористость грунта, %

W –  естественная влажность грунта, %

Sτ = 100% – 50% – 20%=30%

Таким образом, следует высушить 30% от объема осадка.

Например, для слоя осадка мощностью 5 м в объеме с площадью 1х1 м должно быть выпарено 5м * 0,3 = 1,5 м3 воды, т.е. столб воды 1х1х1,5 м

Рассматриваем 2 варианта осушения осадка.

а) Дно селенакопителя покрыто гидроизоляцией (50 см гравийно-цементной смеси с последующим замачиванием)

(См Графическое приложение 1).

[pic 1]

Рис. 1. Вариант с гидроизоляцией дна селенакопителя

Дно селенакопителя является водоупором, коэффициент фильтрации практически равен нулю.

Осушения осадка будет проходить только через испарение и борта селенакопителя. В бортовой части селенакопителя (полоса 8-10 м) произойдет инфильтрация в грунт. Приток водной составляющей от цента селенакопителя будет значительно затруднен за счет малого значения градиента напора.

Образуется типичная линза грунтовых вод, характерная для линз в пустынях, залегающих на водоупорных отложениях (глинах). Осушение грунта будет осуществляться только за счет испарения.

Для данного района согласно выполненных инженерно-геологическим исследованиям величина испарения с водной поверхности составляет 850 мм/год. Таким образом, испарение столба воды в 1,5м будет продолжаться ≈ 2 года. Если учесть, что с понижением уровня воды ниже поверхности осадка испарение резко уменьшается, а на глубине ≈3-4 метра практически отсутствует, то полного осушения грунта осадка мощностью >4м практически не произойдет или затянется на неопределенное время. Соответственно, и начало чистки селенакопителя не представляется возможным.

б) Дно селенакопителя представляет естественную поверхность, 
(См Графическое приложение 1), сложенную суглинистым, супесчатым и гравийно-галечным грунтами. Средний коэффициент вертикальной фильтрации по результатам ИЭИ составляет для супеси-суглинок 0,1-0,5 м/сут, для гравийно-галечник – 3-5 м/сут (Рис. 2)

[pic 2]

Рис. 2 Вариант с естественным дном селенакопителя

При наполнении селехранилища селевыми массами по всей площади дна распределится принесенный твердый материал, состоящий из размытых суглинков супесей и гравийно-галечниковых отложений. Мощность слоя осадка в селенакопителе составит до 6 метров. Под действием силы тяжести отстой уплотняется и образует плотный слабопроницаемый слой. Под влиянием кальматации уменьшается его пропускная способность, уменьшается коэффициент фильтрации.

По предварительным расчетам осушение толщи осадков до естественной влажности ≈20% (допустимой для производства работ) происходит от 10 до 40 суток, в зависимости от мощности осадков.

В осушении грунта рассматривается 3 фактора:

• испарение - с поверхности воды;
• испаряемость – испарения с грунта в год
• инфильтрация воды в нижезалегающие горизонты.

Расчеты выполнены для различной мощности осадка от 1 до 6 метров с шагом 1 метр.

Скорость испарения принята как средняя для наиболее вероятного периода схода селей (март-июнь) – 2, 64 мм/сут.

Величина испаряемость зависит от режима увлажнения грунта и глубины уровня воды от поверхности (Рис. 3).