Способ защиты откосов земляного сооружения от воздействия волновых процессов

Способ защиты откосов земляного сооружения от воздействия волновых процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при устройстве земляных сооружений на обводненных и подготовляемых территориях, характеризующихся наличием волновых процессов. Цель изобретения - повышение эффективности защиты откосов земляных сооружений и упрощение работ. Способ предусматривает образование на откосах насыпи V-образной полости в два слоя, которую заполняют местным грунтом (торфом) с образованием водоторфяной ванны. Кромку полотна первого слоя закрепляют у подошвы насыпи, а кромку полотна второго слоя соединяют с плавучими элементами. Плавучие элементы размещают на расстояниях, определяемых из условия снижения волновых воздействий до допустимых пределов. При этом в процессе эксплуатации V-образную полость с водоторфяной ванной используют для исключения возможности попадания вредных веществ, нефтепродуктов с земляного сооружения в водоем. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752086/15 (22) 23.10.89 (46) 15.10,91. Бюл. N 38 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности им.В,И.Муравленко и Тюменский инженерно-строительный институт (72) С.С.Караваев, С.Н.Стрижков, Г.В.Ничевилов и В.В.Миронов (53} 627.8(088.8) (56) Бородавкин П.П. и др. Подводные трубопроводы. M.: Недра, 1979, с.152 — 162.

Патент Японии М 61-51098, кл. Е 02 D17/20,,1983. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНОГО СООРУЖЕНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к строительству, и может найти применение при устройстве земляных сооружений на обводненных и

Изобретение относится к строительству и может найти применение при устройстве земляных сооружений на обводненных и подтопляемых территориях, характеризующихся наличием волновых процессов.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты откосов земляных сооружений и упрощение работ.

На фиг. 1 изображено выполнение Ч-образной. полости с водоторфяной ванной; на фиг. 2 — выполнение кромки второго слоя с ее выводом на поверхность зеркала воды и крепление к плавучим элементам; на фиг. 3 — график определения расстояния (ширины торфяной ванны) из условия гашения энер-,, „„SU „„16844ОЗ Al

/ (si)s Е 02 В 3/12 подготовляемых территориях, характеризующихся наличием волновых процессов.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты откосов земляных сооружений и упрощение работ. Способ предусматривает образование на откосах насыпи V-образной полости в два слоя, которую заполня ют местн ым грунтом (торфом) с образованием водоторфяной ванны. Кромку полотна первого слоя закрепляют у подошвы насыпи, а кромку полотна второго слоя соединяют с плавучими элементами, Плавучие элементы размещают на расстояниях, определяемых из условия снижения волновых воздействий до допустимых пределов, При этом в процессе эксплуатации Ч-образную полость с водоторфяной ванной используют для исключения возможности попадания вредных веществ, нефтепродуктов с земляного сооружения в водоем. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. гии волн; на фиг, 4 — плановое положение всех конструктивных элементов.

Способ реализуется следующим образом, После устройства земляного сооружения 1 и укладки основных коммуникаций автодороги 2 и трубопроводов 3 в тело земляного сооружения 1 на берму 4 и откосы 5 расстилают гибкий материал 6 с перекрытием дна или грунтов основания 7. При этом гибкий материал 6 закрепляют у подошвы 8 сооружения 1, например пригрузкой мине. ральным грунтом 9, после чего край 10 второго слоя 11 выводят на поверхность зеркала воды 12 и соединяют с плавучими элементами 13, устанавливаемыми по длине

1684403 сооружения 1 с проложенным s нем автодо- 35 оогой 2 и тоубопроводами 3 через водоем 14

" — 1о Е н

55 сооружения 1. Край 10 возвышают над уровнем поверхностных вод(УПВ) зеркала воды на величину превышения S для исключения перебросов воды иэ водоема 14 при волновом воздействии. Созданную двумя слоями гибкого материала V-образную полость 15 заполняют местным грунтом-торфом. Ширину V-образной полости назначают такой, чтобы энергия волн с амплитудой AMBKc h гасилась водоторфяной ванной под воздействием ее демпфирующих свойств до нуля или до допустимых пределов. В процессе эксплуатации сооружения 1 с коммуникациями 2 благодаря созданной Ч-образной полости

15 энергия волн будет гаситься водоторфяной ванной, которая будет представлять собой взвешенную в воде торфяную пульпу в виде хаотично расположенных органических волокон, Эта пульпа обладает хорошими демпфирующими свойствами за счет большой инерционности взвешенного в воде торфа. В результате этого откосы 5 сооружения 1 будут предохранены от размыва и разрушения, что обеспечит высокую надежность эксплуатации автодороги 2 и трубопроводов 3. При этом водонефтяная ванна будет обладать и другими полезными свойствами. Например, при возможных повреждениях трубопроводов 3 нефтепродукты не попадут в водоем 14 или грунты основания 7 за счет устройства V-образной полости, что повысит надежность природоохранных мероприятий, Пример, При переходе земляного глубиной 1,5м. характеризующегося волновыми процессами под действием ветра, необходимо выполнить V-образную полость для исключения разрушений откосной части.

При этом ширина L определяется из условия исключения воздействия волновых процессов на откосы сооружения по формуле описывающей затухающие колебания где h — максимальная высота волны, м, вызываемая ветром, численно равна максимальной амплитуде Амакс волн; д — коэффициент затухания, определяемый по натурным замерам и от консистенции (процентного отношения воды и торфа

"торфяной ванны"), ориентировочно может быть принят для торфяной ванны 0,3 — 0,51

1/с;

L — ширина водоторфяной ванны, м;

Ч вЂ” средняя скорость распространения волны в водоторфяной ванне. определяется

Чн+ VK как Vcp обычно принимают

Чк = О, поэтому Vcp—

Чн

При скорости распространения волн 0,3 м/с, высоте h = 0,5 м и коэффициенте затухания д = 0,3 1/с, характеризующих демпфирующие свойства водоторфяной ванны, определяем вероятностную высоту волн h у откосов земляного сооружения, При ширине водоторфяной ванны = 0,5 м, 1 м, 1,5 м„2 м,3 м. — 2 0,3 0,5

h0,5=0,5 е 2 =0,18м — 2 0,3 1

h1= 0,5 е о,з =0,067 м — 2 0,3 1,5

Ь15= 0.5 е оз =0025 M

-г о32

h2= 0,5 е о.з =0,009 м

-г оз г

h3=05 е оз 0

Устройство водоторфяной ванны шириной 3 м позволяет снизить амплитуду волн почти в 200-300 раз. Так как энергия волн численно равна их высоте (амплитуде) в квадрате {wh ), то практически при ширине г водоторфяной ванны L = 3 м она будет полностью гасить энергию волновых процессов за счет демпфирующих свойств водоторфяной пульпы и тем самым предохранять откосы земляных сооружений от разрушений.

Водоторфяная ванна будет аккумулировать холод в зимний период гораздо интенсивнее, что вызовет более позднее ее оттаивание в теплый период года. Это позволит исключить механические воздействия льда на земляное сооружение при ледоходе.

Устройство сплошного плавучего элемента 13 вместо одиночных, например, пластмассовых труб позволит применять его как волнолом для первичного гашения энергии волн, это уменьшит ширину водоторфяной ванны до минимальных размеров, Для приведенного варианта использования предлагаемого способа потребуется около

600 — 1000 м торфа (пои консистенЦии пульпы 1:6-1:15) и 6500м гибкого материала 6 в расчете на 1 км трассы. При этом плавучие элементы 13 могут закрепляться анкерными устройствами, внедренными в грунт основания 7 илй жесткими элементами, соединяемыми плавучими элементами 13 с земляным сооружением 1 (не показаны). В качестве гибкого материала могут быть использованы геотекстильные материалы различного типа:дорнит, терфил, циновка вид Ц1,!И и, т.д, Торфяной грунт для создания водоторфяной ванны можно брать непосредственно со дна водоема 14 с применением землеройной техники.

1684403

Формула изобретения

1. Способ защиты откосов земляного сооружения от воздействия волновых процессов, включающий укладку полотен из гибкого материала на откосы земляного со- 5 оружения и грунтовое основание в два слоя, заполнение полости между слоями грунтом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты откосов земляных сооружений и упрощения работ, 10 полотно первого снизу слоя после перекрытия откосов и грунтового основания закрепляют у подошвы насыпи, а затем выводят кромки полотна второго слоя на поверхность зеркала воды с образованием V-образной полости, причем кромки полотна второго слоя соединяют с плавучими элементами, а полость заполняют торфом с образованием водоторфяной ванны, при этом плавучие элементы размещают на конце ванны, более удаленном от откосов сооружения.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что кромку полотна второго слоя, размещаемую на поверхности водоема и соединяемую с плавучими элементами, устанавливают выше уровня зеркала воды.

1684403

Составитель С. Лобарев

Р едактор М. Бандура Техред М.Моргентал КорректорС. Черни

Заказ 3489 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101