11.2 Устранение повышенной фильтрации через грунтовые плотины, основания и береговые примыкания

В процессе эксплуатации грунтовых гидротехнических соору­жений могут появляться ключи (грифоны) в зоне подножия ни­зового откоса, как это имело место на Чардарьинском гидроузле (до 300) или в береговых примыканиях, вызванные высокими выходными градиентами фильтрационного потока. Ключи — серьезный сигнал об аварийной ситуации плотины. Интенсивные высачивания на берегах, сложенных из мягких грунтов, приво­дят к возникновению оползней береговых примыканий и забола­чиванию территории ниже плотины.

Чтобы устранить интенсивные фильтрационные деформации по берегам, можно заложить дренаж в траншеях, устроенных глубиной 2...5 м. В песчаных грунтах делают трубчатый дренаж, а в грунтах с большим количеством глинистых частиц — рас­пластанный, в виде тюфяка. При этом необходимо правильно подбирать обратный фильтр.

При чередовании водоупорных и водопроницаемых прослоек с восходящим направлением в сторону нижнего бьефа могут появляться фильтрационные воды в виде ключей и отдельных источников. Для их ликвидации устраивают дренаж с отводом воды в русло реки, а у подножия низового откоса плотины — песчаную пригрузку длиной 20...50 м толщиной 2...3 м. При рас­положении на пойме населенных пунктов или предприятий соо­ружают систему глубокого дренажа с откачкой воды эрлифта­ми, глубинными насосами и т. п.

В ряде случаев имели место большие потери воды из водо­хранилища в результате повышенной фильтрации через трещи­новатое, а иногда закарстованное основание и береговые при­мыкания. В этом случае выясняют положение зоны повышенной фильтрации и выбирают один из способов борьбы с ней: цемен­тацию, битумизацию, глинизацию или комбинированный.

На Ортотокойской плотине (КиргССР) высотой 52 м (К. К. Казакбаев и др.) имела место интенсивная фильтрация через тело плотины (150...240 м/сут). Причиной этого явились недостаточное количество в карьерном материале мелкозернис­того грунта и отсыпка тела плотины большими слоями толщи­ной по 60 см, при которой происходила сегрегация материала при его выгрузке, то есть естественное разделение на фракции. Для борьбы с фильтрацией рассматривались следующие мето­ды: выполнение водонепроницаемого экрана на верховом отко­се, устройство диафрагмы в теле плотины путем создания бетон­но-свайных стенок в грунте, устройство инъекционной завесы с закачкой цементно-глинистого раствора через трубы. Пред­почтение было отдано последнему способу — созданию инъекци­онной завесы. Опыт эксплуатации грунтовых плотин свидетель­ствует о надежной работе таких противофильтрационных завес (Карагандинская плотина на ГРЭС-2, Иркутская ГРЭС, гидро­узлы Серр-Понсон, Фессенхейм, Сильвенштейн, Мишон и др.) (К. К. Казакбаев и др.), так как в этом случае создается широ­кое маловодопроницаемое ядро, материал является родственным материалу тела плотины. При этом не требуется опорожнять водохранилище.