Способ подготовки грунтов для возведения грунтовых сооружений при отрицательных температурах

Способ подготовки грунтов для возведения грунтовых сооружений при отрицательных температурах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГРУНТОВ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУЙТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ , включающий поверхностное утепление грунтов в карьере путем аккумуляции тепла в грунте, уплотнения, обработки химическими реагентами и укладки теплоизолирующего покрытия, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат при разработке грунта в зимних условиях за счет повышения аккумуляции тепла Cefe/f в грунте, перед аккумуляцией тепла, производят поверхностное продольное и поперечное профилирование грунта с образованием разносторонних гряд, длинные стороны которых ориентируют на юг, затем производят разработку грунта в карьере в направлении от ос нования гряды к ее вершине. 2.Способ по п. 1, о т л и ча ющ и и с я тем, что обрабатывают химическими реагентами поверхность вершин гряд. 3.Способ по п. 1, отлича ющ и и с я тем, что в основании гряд выполняют водоотвод или водопонижающее устройство. 4.Способ по п. 1, о т л ипч а ю -S 9 щ и и с я тем, что уплотняют поверх (Л ность грунта длинной стороны гряды. 5.-Способ по п. 1, отлича ющ и и с я тем, что в качестве теплоаккумулирующего покрытия используют светопрозрачные материалы.. д 6.Способ по п. 1, отлича и и с я тем, что выполняют снегозадержание на откосах гряд.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 Е 02 В 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В CS TOPCMOMV ССИСВТВВСТВТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3483309/29-15 (22) 04.08.82 (46) 15.01.84. Бюл. )) 2 (72) Я.A. Кроник, Л.И. Кудояров, Г.Ф. Биянов и P.r. Погосян (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно строительный институт им. В.В. Куйбьааева (53) 627.41 098.8 (56) 1. Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте. М., "Энергия", 1975, с. 112-114.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 227178, кл. Е 02 В 7/Об, 1965. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГРУНТОВ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ, включающий поверхностное утепление грунтов в карьере путем аккумуляции тепла в грунте, уплотнения, обработки химическими реагентами и укладки теплоизолирующего покрытия, отличающий с я тем, что, с целью снижения трудозатрат при разработке грунта в зимних условиях

- за счет повьиаения аккумуляции тепла в грунте, перед аккумуляцией тепла . производят прверхностное продольное и поперечное профилирование грунта с образованием разносторонних гряд, длинные стороны которых ориентируют на юг, затем производят разработку грунта в карьере в направлении от ос нования гряды к ее вершине °

2. Способ по и. 1, о т л и ч.а юшийся тем, что обрабатывают химическими реагентами поверхность вершин гряд.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в основании гряд выполняют водоотвод или водопонижающее устройство.

4. Способ по и. 1, о т л ипч а ю -Я шийся тем, что уплотняют поверхность грунта длинной стороны гряды.

5..Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве теплоаккумулирующего покрытия используют светопроэрачные материалы.

6. Способ но и. 1, о т л и ч а ю.щ н и с я тем, что выполняют снегозадержание на откосах гряд.

1067132

Изобретение относится к строительству и предназначено дпя возведения плотин, дамб, автомобильных дорог, хвостохранилищ и других грунтовых сооружений, преимущественно в зимних условиях.

Известен способ подготовки грунтов для возведения грунтовых сооружений, вклвчакщий разработку, рыхлен

we и ворошение грунта в карьере в летне-ocewee время, заготовку и вре-10 менное складирования грунта в валках, разработку валков и транспортирования грунта в бурты зимнево хранения, засоление и утепление поверхности буртов, разработку буртов в зимнее время и транспортировку грунтов для укладки в сооружение Щ .

Известен также способ подготовки грунтов для возведения .рунтовых сооружений при отрицательных темпера- О турах, включающий поверхностное утепление грунтов в карьере путем аккумуляции тепла в грунте, уплотнения, обработки химическими реагентами и укладки теплоиэолирующего покрытия PJ .

Недостатками этих способов являются малый теплозапас грунта, многодельность, высокая стоимость и низкая производительность труда при укладке грунта из-за быстрого охлаждения и замерзания его н зимних услониях.

Это в свою очередь требует дополнительных затрат на оттаивание мерзлого грунта в процессе производства зимних земляных работ. 35

Цель изобретения — снижение трудозатрат при разработке грунта в зимних условиях эа счет повышения аккумуляции тепла в грунте.

Поставленная цель достигается . 4p тем, что согласно предлагаемому способу перед аккумуляцией тепла производят поверхностное продольное и поперечное профилирование грунта с образованием разносторонних гряд, 45 длинные стороны которых ориентируют на юг, затем производят разработку грунта в карьере в направлении от основания гряды к ее вершине.

Кроме того, обрабатывают химическими реагентами поверхность вершин гряд б

В основании гряд выполняют водоот вод или водоионижамщее устройство. уплотняют поверхность грунта длин ной стороны гряды. 55

В качестве теплоаккумулирующего покрытия используют светопроэрачные материалы.

Выполняют снегозадержание на откосах гряд. 60

На фиг. 1 показаны планировка пою верхаости карьера в виде разносторонних гряд и направления уклонов ддя стока поверхности вод (стрелками) на фиг. 2 и 3 - различные схемы теп: g5 лоиэоляционных и теплоаккумулирую— щих покрытий.

Гряды 1 грунтов включают длинную сторону (откос) 2, ориентированную на юг, короткую сторону 3 - на север.

Между грядами в их оснонании образованы водоотводящие каналы 4 и водопонижающие устройства 5.

На поверхность гряд в летнее время укладывают теплоаккумулирующее покрытие 6 иэ светопрозрачного материала, а.,н начале зимы - покрытие из теплоиэоляционного материала 7.

На поверхности гряд для улучшения водоотвода образуют уплотненный слой 8 °

Пример. На карьер посредством бульдозера или автогрейдера производят профилированние грунта и образуют наклонные гряды 1, имеющие длинную сторону 2, направленную на юг, и короткую сторону 3, направленную на север. Для отвода воды между грядами образуют нодоотнодные каналы 4. В районах,с влажным климатом н основании гряд устанавливают дополнительные нодопоннжающие устройства, например иглофильтры, нодосборные колодцы и т. п. Профилирование грунта производят н весеннелетний период. В районах с частыми дождями на поверхность гряд укладывают покрытие иэ светопрозрачного водонепроницаемого материала, например полиэтиленовую пленку. Затем в течение несение-летнего периода осуществляют аккумуляцию тепла н грунте, а осенью его дополнительно теплоизолируют или проводят зимой снегоэадержание на откосах гряд.

Натурные наблюдения и теплотехнические расчеты показывают, что откосы южной экспозиции оттаивают и прогреваются быстрее и больше чем северные на 0,5-1,5 м и более, промерзают на ту же примерно величину меньше и аккумулируют н весенне летнее::.время тепла на 20-50% больше.. Для районов средней полосы и сезонного промерэання южные откосы гряд при проведении на них снегозадержания могут промерзать в суровые зимы только не более чем на

0,4-0,8 м, а н относительно умеренные н теплые зимы н основании гряд они вообще не промерзают.

Таким. образом, кроме верхнего мерзлого слоя в 40 50 см, который легко разрабатывается имеющейся современной строительной техникой (например, буль доэерами мощностю в 100 л. с. и более и может быть (до 20% от общего объема )использован при зимней укладке или при необходимости полностью предохранен от промерзания известными способами, основной объем грунта в карьере остается н течение всего зимнего периода н талом состоя1067132 нии с высокой положительной темпера- В настоящее время в СССР базовым турой, что и обеспечивает возведение объектом по подготовке грунтов и из талого г нт грунтового сооружения в зимнее время возведению грунтовых соору ений в ж з талого грунта.. зимних условиях является способКроме того, гряды высотой до 2-3 м прототип, согласно которому допусв летнее время благодаря южной ориен- 5 кается частичное промерэание талого тации их длинных сторон (откосов) грунта в карьере и в буртах зимнего прогреваются до высоких температур . хранения с последующим оттаиванием (более), что увеличи- мерзлого грунта. Однако для оттаива(до 16 - 20"С и б вает запас аккумулируемого в грунте ния мерзлого грунта требуются эначитепла за весенне-летний период. При !О тельные энергозатраты и трудоэатранеобходимости увеличения теплозапасв ты, при этом стоимость уложенного в дополнительно на южные откосы гряд . . зимнее время 1 ьР грунта (в деле) укладываются теплоаккумулирукицие составляет при использовании подго светопрозрачные пленки, повышающие товки грунта по способу-прототипу дополнительно теплосодержание грун- 5 порядка 8-10 руб. и более. При этом та за счет солнечной радиации и. . в утепленном талом слое грунт имеет парникового эффекта. В районах с температуру в пределах 0-З С и ниже, влажным климатом и в случае, если что является недостаточным для их экономически невыгодно использование высококачественной укладки в сооружесветопрозрачных материалов, рекомен- О ние в зимних условиях. дуется грунт на поверхности гряд Согласно предлагаемому способу уплотнять для повышения его водоне- производится направленное накопление проницаемости и обеспечения непре- солнечного тепла в массиве грунта рывного стока атмосферных осадков до заданной глубины и до тррбуемой одоо водные каналы, размещаемые 2 по проекту величины температуры в основании гряды. грунта.

За счет профилирования карьера При отрицательных температурах в виде гряд и разницы в температурах происходят частичные потери тепла, прогрева южного и северного склонов однако направленная форма аккуму ляряд оздается градиент температур ции тепла и предохранение талого (до 15-20 С и (д С и более), вызывающий ин- грунта от промерэания позволяет до

) 30 версию (потоки) приэемного слоя конца зимнего периода сохранить его воздуха, что способствует подсушива- температуру в пределах не менее 3-6 С, нию грунтов с поверхности и, таким что является достаточным для их образом, улучшению их физических и укладки в тело грунтовых сооружений. физико-механических свойств. 35 в зимнее время.

В районах с суровым климатом реко Наличие талых грунтов с темперамендуется дополнительно в грунт в турой 3-64С и более в зимних условиях предзимнее время на вершинах гряд . позволяет обеспечить их укладку в те". вводить химические реагенты, напри- ло сооружения заданных объемов с мер соли хлоридов(NaCI или СаС1 ) 40 дальностью транспортировки их к месв ес или их смеси с поташом и другими ту укладки до 4-8 км в автосамосвЪ

cl ещест вами, поз воляккцие полностью лах и скреперах беэ подогрева купредохранять грунт от промерзания. зова и до 10-16 км в автосамосвалах. в н

В районах с суровым климатом одно- с подогревом кузова и с укрыт ем в и ременно рекомендуется дополнительно 45 кузове талого грунта от охлаждения предохранять грунт от промерэания .при транспортировке. теплоизоляционным слоем - покрытием, уложенным на поверхность гряд. Предварительные расчеты показываТаким образом, предлагаемый спо- ют, что предлагаемый способ поэволяк л соб позволяет накопить достаточное ет снизить стоимость укладки 1 м оличество солнечного тепла в массиве грунта в деле в среднем на 2 руб./м

50 грунта до наступления отрицательных для средней полосы и до 3-5 рубим температур. При предохранении повер- в районах сурового климата. Годовой хности гряд от промерэания талый экономический эффект or испольэова1 грунт можно испольэовать в течение. ния предлагаемого способа возведения всей зимы для укладки в грунтовые >5 грунтовых сооружений в зимнее время сооружения. объемом только 100000 м грунта

Технико-экономические показатели макет сосаавить порядка 200 тыс. предлагаемого способа. руб. и более.

10б 7132

Составитель М. Моргунов

Редактор Петрова Техред М.Гергель Корректор М. Иарощи

Заказ 10733/34 Тираж 649 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4