Способ подготовки грунтов для возведения грунтовых сооружений при отрицательных температурах

 

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