СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ
METHOD FOR ERECTING EARTH DAM

Описание изобретения
Изобретение относится к возведению грунтовых плотин преимущественно в условиях северной строительно-климатической зоны.
Известен «Способ оттаивания мерзлых горных пород» RU 2295008 [2], включающий удаление почвенно-растительного слоя на оттаиваемом участке, возведение водоподпорной дамбы, залив участка слоем воды и отведение воды за пределы участка. На участке бурят ряды скважин, между которыми укладывают водосбросную трубу, один конец которой закрывают заглушкой, а на другом конце устанавливают задвижку и водосливной патрубок. При этом в скважинах устанавливают водозаборные патрубки, которые перфорируют на отрезке длиной 0,5…1,0 м со стороны забоя скважин отверстиями диаметром 0,01…0,02 м и с помощью соединительных муфт присоединяют к водосбросной трубе.
Способ позволяет оттаивать грунт без существенных энергетических затрат.
Известен также «Способ возведения грунтовой  плотины средствами  гидромеханизации» SU 1167254 [1], включающий разработку грунтов методом гидромеханизации, транспортировку пульпы на место укладки в теле плотины по трубопроводам.
Недостатком спсоба является низкая эффективность, обусловленная необходимостью разработки большой поверхности грунтовых залежей. Недостатком также является нарушение ландшафта, изменяющее флору и фауну на поверхности участка разработки грунта и приводящее к понижению экологичности известного способа.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности, минимизация изменения ландшафта, повышение экологичности.
Технический результат достигается тем, что способ возведения грунтовой плотины методом гидромеханизации в области распространения многолетнемерзлых грунтов, включающий разработку их методом гидромеханизации, транспортировку пульпы на место укладки в теле плотины по трубопроводам, мерзлые грунты разрабатывают размывом водой через буровые скважины, добычные скважины располагают в непосредственной близости от возводимой плотины, образовавшиеся в результате скважинной гидродобычи грунта полости в мерзлой толще заполняют на 90% их объема водой.
Может быть предусмотрен замкнутый цикл водооборота, в котором может использоваться искусственный водоем, основание которого гидроизолировано полиэтиленовой пленкой для минимизации ущерба природной среде.
Пример выполнения грунтовой плотины схематически показан на фиг. 1 (вертикальный разрез), на фиг. 2  - вид сверху, где 1 - упорные призмы, 2 – скважина, 3 - размывающее устройство, 4 - водоподводящая труба, 5 – насос, 6 - искусственный водоем, 7 – гидроизоляция, 8 – водозаборник, 9 – пульпопровод, 10 - карта намыва. 11 – зумпф, 12 - пруд-отстойник, 13 – трубопровод, 14 –полость, 15 - проектный профиль плотины, 16 - верхняя граница многолетнемерзлых пород.
Способ осуществляют следующим образом. На некотором расстоянии от створа плотины, со стороны нижнего бьефа готовится полигон для скважинной гидродобычи грунта и искусственный водоем, основание которого гидроизолировано полиэтиленовой пленкой. Одновременно готовится основание под плотину: проводится расчистка от кустарников и деревьев, возводятся оградительные упорные призмы 1 для создания карт намыва и др. работы. В толще многолетнемерзлых пород (граница многолетнемерзлых пород 16) бурят необходимое количество технологических скважин 2, в них опускают размывающее устройство 3, в которое по трубе 4 насосом 5 из водоема 6, дно которого гидроизолировано 7, через водозаборное устройство 8 подается вода для размыва мерзлого грунта в устройство 3. По пульпопроводу 9 размытый многолетнемерзлый грунт поступает на карты намыва 10 тела плотины. Технология укладки грунта на карты осуществляется по известным схемам. После осаждения пульпы осветленная вода собирается в зумпфе 11 отстойника 12 и по трубопроводу 13 поступает обратно в искусственный водоем 6. Образовавшиеся в мерзлой толще полости 14 заполняют водой на 90% их объема. В процессе теплообмена с окружающими мерзлыми породами вода в полостях постепенно замерзает и обеспечивает устойчивость окружающего массива. Готовая плотина имеет проектный профиль 15.
Технический результат - повышение эффективности достигается снижением площади разработки грунта и снижением длины транспортировки грунта, а также возможностью выборочной разработки грунта, в том числе окруженного скальными породами.
Технический результат - минимизация изменения ландшафта достигается сохранением профиля поверхности над разрабатываемым грунтом, в том числе и с помощью заполнения полостей водой, которая впоследствии замерзает, что исключает просадку грунта в дальнейшем.
Технический результат - повышение экологичности достигается минимизацией изменения флоры и фауны на поверхности участка разработки грунта, сохранением популяций.
Промышленное применение: изобретение может с успехом применяться для производства грунтовых плотин в условиях вечной мерзлоты.