Противофильтрационные конструкции каналов и водоемов с применением геомембран из полиэтилена высокого и низкого давления

• Автор: Чернов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 193 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Современное состояние исследований в области

нротивофильтрационных конструкций ПФК каналов и водоемов с использованием полимерных материалов.

1.1. Особенности применения полимерных материалов в ПФК

1.2. Опыт применения традиционных ПФК с использованием полиэтиленовой пленки на каналах и водоемах.
1.3. Зарубежный и отечественный опыт применения ПФК с использованием листовых полимерных материалов или геомембран в гидротехническом строительстве. 2Г
1.4. Обзор современных материалов, применяемых дляПФК гидротехнических сооружений в России и зарубежом
1.5. Критический анализ исследований ПФК облицовок каналов и водоемов.с использованием полимерных материалов.

Выводы по главе

Глава 2. Результаты натурных исследований эффективности и надежности ПФК оросительных каналов и водоемов с использованием полимерных материалов

2.1. Описание объектов натурных исследований

2.2. Методика проведения исследований и оценка точности измерений. Характеристика приборов и оборудования.
2.3. Результаты натурных исследований традиционных бетонопленочных облицовок каналов.с использованием
полиэтиленовой пленки.
2.3.1. Анализ деформаций и повреждений бетонопленочных
облицовок и их противофильтрационного элемента
.2. Обобщение исследований по оценке
водопроницаемости, потерям на фильтрацию и КПД
облицованных каналов.
2.3.3. Исследования эффективности противофильтрационных
, покрытий с геомембраной за рубежом.
2.4. Результаты натурных исследований поверхностных
экранов с геомембраной из полиэтилена низкого давления
на водоемах.
Выводы по главе
Глава 3. Разработка усовершенствованных и новых конструкций противофильтрационных облицовоки экранов с использованием геомембран.
3.1. Преимущества конструкций противофильтрационных
облицовок и экранов.с использованием геомембран.
3.2. Основные требования к ПФК с использованием геомембран
3.3. Усовершенствованные конструкции противофильтрационных облицовок и экранов с использованием геомембран из ПНД и ГТВД для каналов и водоемов
3.4. Новые технические решения по ПФК с использованием геомембран
3.5. Способы соединения геомембран из полиэтилена и контроль качества швов.
3.6 Области применения усовершенствованных и новых конструкций противофильтрационных облицовок с
применением геомембран
Выводы по главе
Глава 4. Лабораторные и теоретические исследования эффективности применения геомембран в конструкциях
противофильтрационных облицовок каналов и водоемов
4.1 Лабораторные исследования повреждаемости геомембран с
защитными прокладками из геотекстиля и без них
4.1.1. Методика проведения исследований. Лабораторная установка для исследования продавливания полимерных противофильтрационных материалов
4.1.2. Результаты лабораторных исследований продавливания геомембраи из различных материалов
4.2. Теоретические исследования, эффективности и долговечности применения геомембран в конструкциях бетонопленочных облицовок.
4.2.1. Критерии технической эффективности и эксплуатационной надежности ПФК с использованием геомембран.
4.2.2. Обоснование случайного характера распределения повреждений по закону Пуассона
4.2.3. Теоретическая оценка противофильтрационной эффективности водонеироницаемости облицовок и экранов каналов использованием геомембран с учетом случайного характера вероятных повреждений
4.2.4. Теоретическая оценка эксплуатационной надежности конструкций бетонопленочных облицовок каналов с использованием геомембран
Выводы по главе.
Глава 5. Рекомендации по применению противофильтрационных конструкций из геомембран на каналах и водоемах, и оценка экономической эффективности.
5.1. Рекомендации по проектированию и строительству противофильтрационных конструкций с применением геомембран.
5.2. Рекомендации по эксплуатации каналов и водоемов с предлагаемыми конструкциями
5.3. Рекомендации но строительству опытных участков ПФК
облицовок с использованием геомембран на БСК4 и ДМК
5.3.1 Обоснование строительства опытных участков при строительстве и реконструкции существующих мелиоративных каналов
5.3.2 Рекомендации по выбору местарасположения опытных участков на БСК4 и ДМК
5.3.3 Апробация усовершенствованной бетонопленочной противофильтрационной облицовки на опытном участке на строящейся IV очереди Большого Ставропольского канала.
5.3.4 Обоснование конструктивных элементов противофильтрационной облицовки опытного участка
на БСК4.
5.3.5 Комплекс научно исследовательских работ по оценке эксплуатационных характеристик усовершенствованной бетонопленочной противофильтрационной облицовки
на опытном участке БСК4
5.3.6 Предложения по созданию опытного участка противофильтрационных облицовок с применением гсомембран на ДМК
5.4. Техникоэкономическая оценка эффективности применения
противофильтрационных конструкций из геомембран.
Выводы по главе
Заключение.
Список литературы


Италии впервые применили стабилизированную полиэтиленовую и виниловую пленку для экранирования водоемов, толщина полиэтиленовойпленки примененной в строительстве 0,0, мм, а толщина виниловой пленки составляла 0,0, мм. Одним из первых итальянских объектов, экранированных полимерной пленкой, является водоем Падова объемом тыс. Водохранилище емкостьюоколо м3 с экраном из ПЭНП пленки толщиной 0,1 мм в г. Австралии 8, . К г. Австралии было построено более водоемов с экранами из полиэтиленовых и виниловых пленок толщиной 0,,1 мм. Практика строительства в этой стране показала, что будучи незащищенными от воздействия солнечнойрадиации, пленочные экраны полностью разрушаются уже через несколько месяцев 7. В США пленочные экраны применяются с г. При устройстве противофильтрационных облицовок использовались пленки толщиной не менее 0,2 мм на полихлорвинил овой, полиэтиленовой или бутил каучуковой основе, а также армированные пленки 3. В южных штатах США и на Гавайских островах известны примеры экранирования небольших сельскохозяйственных водоемов 3, 7, 8, . Бюро мелиорации США с г. На магистральном оросительном канале в долине р. Биверхед бетонное покрытие разрушалось в зимний период, когда вода была спущена. На одном из таких участков осенью и зимой г. На втором участке этого канала, не имеющем противофильтрационного экрана и проходящем па длине 3,6 км в песчаных и галечниковьтх грунтах, потери на фильтрацию достигли ,5 тыс. На Гавайях для сбора дождевой воды в х годах использовались пленочные покрытия из синтетического бутилкаучука, армированного нейлоновой тканью, что позволяет использовать его в виде пленки толщиной 0, мм. Этой же пленкой облицовывались и резервуары для хранения собранной воды. Ожидаемая долговечность материала, определяющая срок амортизации,. На острове Молокаи Гавайский архипелаг в г. Куалапуу емкостью 5,3 млн. Водохранилище внеруслового типа имеет в плане квадратную форму, длина, стороны. Армированная нейлоном бутилкаучуковая Ьблицрвка была уложена непосредственно наподготовленное основание Было уложено около0тыс м покрытия общей, массой7 тонн, причем, полотнища соединялись. Краяполотнищ заделывали в траншеи, открытые, по верху насыпи с последующей обратной засыпкой траншей. Выбор бутил каучуковой облицовки сделан на основе экономического сравнения предложений подрядчиков по стоимости ремонта и эксплуатации а также учета сокращения доходов в результатепотерь воды рассматривались также такие варианты противофильтрационной защиты, как экран из уплотненной глины, поливинилхлоридные и полиэтиленовые облицовки, причем последние не нашли одобрения изза недостаточной стойкости материала к ультрафиолетовому излучению 2, 3,0, 1,0. Поливинилхлоридная пленка фирмы Стафф Индастриз США толщиной 0, мм, использованная при облицовке канала системы Киркук Адхайм, построенной в северной части Ирака, оказалась недостаточно эффективной изза малой ее долговечности. Около 0 тыс. При проведении натурных обследований канала установлено, что пленка во многих местах проросла растительностью и имеет множество разрывов . Таблица 1. Одним из самых первых в нашей стране был опытный водоем с противофильтрационным покрытием из пленки, сооруженный в Голоднойстепи в г. Водоем был построен при помощи скрепера. Перед укладкой экрана ложе укатывалось для размягчения крупных комьев земли. Емкость, водоема составляла 0 м3, площадь 0 м2Наибольшая. Для создания противофильтрационного экрана было использовано 0 м2 полиэтиленовой пленки толщиной 0,0,2 мм и 0 м2 поливинилхлоридной пленки толщиной 0,,3 мм. Соединение полиэтилена и поливинилхлорида производилось в замок, т. Осмотр водоема после года его эксплуатации показал, что экран, лишенный защитного слоя, находится в удовлетворительном состоянии, повреждения пленки растениями и грызунами отсутствовали, однако были зафиксированы, небольшие отверстия от механических воздействий, а также мелкие трещины на пленках толщиной 0,1 мм в верхней части водоема. Шовзамок также оказался ненадежным в противофильтрационном отношении, что впоследствии обусловило необходимость замены поливинилхлорида полиэтиленом 5. На опытных участках откоса было.