Диссертация (1151675), страница 34
Текст из файла (страница 34)
При значительных деформациях и быстром увеличении напряжений упругость полимеровне описывается законом Гука, а текучесть – законом Ньютона; графики зависимости деформаций от напряжений нелинейно варьируются от скорости деформирования.Гидротехнические сооружения из текстиля классифицируются по следующим категориям параметрам:а) материалу изготовления сооружения – ткань, методу переплетения нитей,количество уровней и виду замены;б) материалу ограждающих функций – вид пропитки резиной, способу нанесения, количество уровней пропитки;Анализ номенклатуры прорезиненных тканей позволяет выделить типы,пригодные для использования в водном хозяйстве.
В таблице 6.3 приведены нормативные показатели этих тканевых материалов из сортамента ОАО «УЗЭМИК»(Уфимский завод РТИ). Приведённые нормативные значения разрывных нагрузоки удлинений назначены со значительным запасом. Выпускаемые ОАО «УЗЭМИК» мягкие конструкции для водного хозяйства изготавливаются из тканейкласса 80 и 50 кН/м.Вышеуказанные характеристики геосинтетических материалов и рекомендации по их применению использовались автором при разработке геотекстильных260покрытий и устройств для водопроводящих сооружений, описание которых приводится в следующих разделах.Работа в области повышения долговечности и улучшения защиты сооружений проводилась комплексно, включая натурные обследования, экспериментальные и производственные исследования и теоретические разработкиТаблица 6.3 – Средние значения прочностных показателей изготовленныхтканей ОАО «УЗЭМИК»Марки тканиПоказатели510728-2388-240основаутокосноваутокосновауток- нормативное, не менее8,26,436,035,070,044,0- фактическое10,89,856,247,2104,677,6132153156136149176- нормативное, не более3032нн*нн*нн*нн*- фактическое2226н/р**н/р**н/р**н/р**7381----1.
Разрывное усилие, кН/м- превышение(факт/норм)х100%2. Удлинение при разрыве, %- превышение(факт/норм)х 100%Примечание: *– показатель не нормируется; ** – показатель не регистрируется6.1.2 Противофильтрационное геотекстильное покрытие для продленияэксплуатационного ресурса водопроводящих сооруженийПовышение эффективности применения геотекстильных покрытий для продления эксплуатационного ресурса водопроводящих сооружений обусловлено работоспособностью и долговечностью противофильтрационных покрытий.
Автором разработаны и запатентованы: способ и устройство создания противофильт-261рационного покрытия оросительных каналов, противофильтрационное геотекстильное покрытие низконапорной земляной плотины, устройство для заделкистыкового соединения лотковых каналов, обеспечивающие восстановление работоспособности водопроводящих сооружений, эксплуатационную надёжность идолговечность противофильтрационных покрытий водопроводящих каналов, ликвидацию на водопроводящих сооружениях фильтрации и протечек [76, 221, 222,227, 230].На рисунке 6.2 изображено геотекстильное покрытие каналов в разрезе;на рисунке 6.3 – то же, вид сверху.Рисунок 6.2 − Геотекстильное покрытие магистральных, межхозяйственныхи внутрихозяйственных каналов: 1 – подстилаемый грунт; 2 – ёмкости длязаполнения; 3 – геотекстильный материал; 4 – горловины; 5 – продольныйлокальный шов.Результат достигается использованием двухслойного покрытия (рисунок6.3) из геотекстильного материала.
Двухслойное покрытие из геотекстиля 3 расстилается на подстилаемый грунт 1 по всему периметру водопроводящего канала.Оно состоит из двух полотнищ, соединённых между собой продольными локальными швами 5, расположенными в шахматном порядке для равномерного распределения по всему двухслойному покрытию бетона 2, подающегося через горловины 4, расположенные на кромке полотнища, закреплённого на бровке канала.262Рисунок 6.3 − Геотекстильное покрытие магистральных, межхозяйственныхи внутрихозяйственных каналов, вид с верху: 1 – подстилаемый грунт;2 – ёмкости для заполнения; 3 – геотекстильный материал; 4 – горловины;5 – продольный локальный шов.Эксплуатационный ресурс указанного покрытия обеспечивается совместной работой бетона 2, который застывая, в дальнейшем придаёт жёсткость ипрочность конструкции покрытия, а геотекстильный материал 3 обеспечивает отсутствие потери воды на фильтрацию из водопроводящих каналов [221].Использование покрытия предложенной конструкции повышает эксплуатационный ресурс противофильтрационных покрытий каналов благодаря жёсткости и прочности, а двойной слой плёнки (геотекстиль) предотвращает потери воды на фильтрацию.
Если в ходе продолжительной эксплуатации покрытия изстроя выйдет верхний слой плёнки, обращённый к воде, то нижний слой будетисключать потери воды на фильтрацию.Использование покрытия возможно также без бетона, который можно заменить на смесь грунта с водой. В дальнейшем вода выйдет через мембраны геотекстильного покрытия и останется только грунт, который также сможет придатьжёсткость данной конструкции.2636.1.3 Применение противофильтрационного геотекстильного покрытиядля заделки стыкового соединения лотков и трубопроводовДля продления эксплуатационного ресурса лотковых каналов предложеноприменение геотекстильного покрытия для заделки стыкового соединения лоткови трубопроводов (туннели и трубопроводы, а также быстротоки, перепады и ливнеотводящие сооружения).На рисунке 6.4 изображено геотекстильное покрытие для заделки стыковогосоединения лотков, в аксонометрической проекции; на рисунке 6.5 – то же, в разрезе; на рисунке 6.6.Рисунок 6.4 – Геотекстильное покрытие для заделки стыкового соединениялотков, в аксонометрической проекцииРисунок 6.5 – Геотекстильное покрытие для заделки стыкового соединениялотков, в разрезе: 1 – крепёжные струбцины; 2 – металлическая накладкас геотекстильной тканью; 3 – резиновая прокладка; 4 – лоток.264Техническим результатом использования разработанного геотекстильногопокрытия для восстановления стыкового соединения лотков и трубопроводов является обеспечение герметичности и надёжности стыкового соединения лотков итрубопроводов в процессе эксплуатации или капитального ремонта.
Покрытие длязаделки стыкового соединения, включает металлическую накладку с геотекстильной тканью и резиновое уплотнение, дополнительно снабжённое крепёжнымиструбцинами с установочными болтами, а металлическая оцинкованная накладкавыполнена по форме, повторяющей очертание лотка или трубопровода.Рисунок 6.6 – Геотекстильное покрытие для заделки стыкового соединениялотков, вид сверхуПротивофильтрационное геотекстильное покрытие для заделки стыковогосоединения лотков и трубопроводов монтируется следующим образом. На стыковое соединение двух лотков 4 накладывается резиновая прокладка 3 и на неёсверху – металлическая накладка с геотекстильной тканью 2. На верхнюю кромкуборта лотка устанавливают крепёжные струбцины 1 и при помощи установочныхболтов прижимают металлическую накладку к лотку, повторяя его очертание.
Создаётся сила, которая прижимает накладку к стыковому соединению и тем самымне даёт воде разрушать место соединения.265Использование геотекстильного покрытия для заделки стыкового соединения лотков и трубопроводов позволяет продлить эксплуатационный ресурс стыкового соединения при эксплуатации водопроводящего сооружения, а также использовать устройство для экстренной ликвидации аварийного состояния, вследствие возможности обеспечения быстроты монтажа.6.1.4 Применение противофильтрационного ячеистого геотекстильногопокрытия для продления эксплуатационного ресурсаводопроводящих сооружений оросительных системЯчеистое геотекстильное покрытие водопроводящих каналов предлагаетсядля ремонта покрытий магистральных и межхозяйственных каналов.
Покрытиеобеспечивает предотвращение потерь воды на фильтрацию и продления эксплуатационного ресурса и долговечности геотекстильных покрытий [227]. Ячейки покрытия заполняются грунтом и крепятся на полотнище водонепроницаемого геотекстильного материала, укладываемого по периметру канала.На рисунке 6.7 изображено ячеистое геотекстильное покрытие каналов впоперечном разрезе, на рисунке 6.8 – то же, в аксонометрической проекции.Рисунок 6.7 – Ячеистое геотекстильное покрытие магистральныхи межхозяйственных каналов: 1 – грунтовое основание; 2 – геотекстильныйматериал; 3 – ячеистая конструкция; 4 – заполнение грунтом.266На грунтовое основание 1 по всему периметру водопроводящего каналарасстилается покрытие, закреплённое на бровке канала и выполненное из слоягеотекстиля 2, и ячеистой конструкции 3, заполненной грунтом 4 и прикреплённой к покрытию 2.
Эксплуатационный ресурс ячеистого геотекстильного покрытия водопроводящих каналов обеспечивается ячеистой конструкцией 3, заполненной грунтом 4, которая предохраняет геотекстиль 2 от повреждений, а сам геотекстильный материал 2 предотвращает потери воды на фильтрацию [56].Рисунок 6.8 – Противофильтрационное ячеистое геотекстильное покрытиеводопроводящих каналов и низконапорных дамб обвалования:2 – геотекстильный материал; 3 – ячеистая конструкция; 4 – заполнение грунтом.Использование ячеистого геотекстильного покрытия каналов позволяетпродлить эксплуатационный ресурс покрытий водопроводящих каналов благодаря ячеистой конструкции, заполненной грунтом, который армирует откосы и дноканала. Водонепроницаемое полотнище из геотекстиля предотвращает также потери воды на фильтрацию.Рассмотрим использование ячеистого геотекстильного покрытия, котороепредлагается для предотвращения потерь воды на фильтрацию и обеспеченияпродления эксплуатационного ресурса и долговечности низконапорной землянойплотины (рисунок 6.9).267На рисунке 6.9 изображено геотекстильное покрытие низконапорной земляночной плотины с изменяемой высотой ячейки, в поперечном разрезе.Рисунок 6.9 − Противофильтрационное геотекстильное покрытие низконапорнойземляной плотины: 1 – подстилаемый грунт; 2 – низконапорная земляная плотина;3 – гребень плотины; 4 – подошва плотины; 5 – слой геотекстильного материала;6 – изменяемая ячеистая конструкция; 7 –грунтовый заполнитель.Работоспособность и живучесть противофильтрационного геотекстильногопокрытия обусловлена ячеистой конструкцией 5, имеющей трансформируемуюёмкость ячейки, которая поэтапно увеличивается от гребня 3 до подошвы плотины 4 и t2>t1, где t1 – ёмкость ячейки на гребне плотины, t2 – ёмкость ячейки у подошвы плотины.На подстилаемый слой грунта 1 по верховому откосу низконапорной земляной плотины 2 расстилается покрытие, закреплённое на гребне 3 и подошве 4плотины и выполненное из слоя геотекстильного материала 5 в виде ячеистойконструкции изменяемой глубины 6, заполненной грунтом 7 и прикреплённой кпокрытию 5 [219].Важным достоинством, определяющим социально-экономическую целесообразность применения разработанных способов увеличения эксплуатационногоресурса водопроводящих сооружений, является возможность оперативной ликви-268дации нарушений элементов сооружения без вывода его из эксплуатации в случаях чрезвычайных и не штатных ситуаций, вызвавших выход из строя водопроводящих сооружений в период вегетации и сократить возможные ущербы.
К нимотносится ущерб, связанный с потерей урожая от недополива (по причине разрушения элемента водопроводящего сооружения), перерасходом воды (из-за протечек в местах разрушения до выявления повреждения и перекрытия канала), затратами, связанными с полной заменой элемента при его разрушении.6.2 Оценка эколого-экономической эффективности программнотехнического комплекса диагностики технического состояния и способовпродления эксплуатационного ресурса водопроводящих сооруженийоросительных системЭффективность использования ПТК диагностики водопроводящих сооружений проявляется в трёх сферах [209]:− в сфере организационной деятельности службы эксплуатации за счёт сокращения сроков обследования, обработки информации, снижения трудоёмкостиеё обработки, и, как следствие, повышения производительности труда;− в сфере оперативного управления технической эксплуатацией водопроводящими сооружениями оросительных систем за счёт повышения качества и эффективности производственных решений в части повышения достоверности результата, возможности получения прогнозных оценок и оценки последствий принимаемых решений;− в сфере эксплуатации оросительных систем за счёт повышения качестваи эффективности производственных решений по сокращению непроизводительных трат воды;Соответственно технико-экономическая эффективность диагностическогокомплекса, характеризуется:− показателями эффективности собственно ПТК, как одного из видов но-вой техники, включающими: годовую экономическую эффективность, опреде-269ляемыми через дисконтированную разность результатов от реализации комплексаи совокупных затрат на его создание, срок окупаемости совокупных капитальныхвложений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
