Устройство для защиты грунта от пучения

 

Использование: в области строительства . Сущность изобретения: устройство включает покрытие, размещенное над защищаемым участком грунта. Покрытие выполнено , из светопрозрачной пленки толщиной h (0,08-0,1) мм. Размещено покрытие относительно поверхности грунта с зазором. Высота зазора составляет (5-7) 102h, а сторона покрытия составляет (5-7) 105h. 2 ил.

„; 5U, 1825845 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Е 02 D 27/35, Е Ot С 3/06

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) к

t.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I "!. нпщ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4900446/33 (22) 08.01.91 (46) 07.07.93. Бюл, М 25 (71) Читинский политехнический институт (72) B.С.Петров, B.A,Áàáåëëo и А.Г;Репин (56) Орлов В.О. Пучение, промерзающих грунтов и его влияние на фундаменты сооружения. Л.: Стройиздат, 1977, с. 159. Авторское свидетельство СССР

М 628208, кл. Е 01 С 3/06, 1977.

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, обеспечивающим защиту грунтов от пучения.

Цель изобретения — устранение деформаций фундаментов, вызванных действием нормальных и касательных сил пучения в условиях глубокого сезонного промерзания грунтов.

Защита грунта от пучения заключается в искусственном изменении условий теплообмена на границе атмосфера-.грунт в целях уменьшения интенсивности проявления данного процесса.

Устранение деформаций фундаментов, вызванных дегйствием нормальных и касательных сил пучения обеспечивается за счет изменения условий их формирования при помощи покрытия из светопроэрачной пленки, расположенной с постоянным воздушным зазором между поверхностью грунта и пленкой, что резко изменяет условия теплообмена на границе атмосфера-грунт и формирует в грунте под пленкой обезвоженную зону с последующим быстрым промер(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГРУНТА

ОТ ПУЧЕНИЯ

{57) Использование: в области строительства. Сущность изобретения: устройство включает покрытие, размещенное над защищаемым участком грунта. Покрытие выполнено, из светопрозрачной пленки толщиной h = (0,08-0,1) мм. Размещено покрытие относительно поверхности грунта с зазором. Высота зазора составляет (5 — 7) 10 h,.à сторона покрытия составля2 ет(5-7) 10 h. 2 ил. е занием грунта и образованием массивной криогенной текструры в резулвтате чего происходит снижение сил пучения в 3-5 раз.

На фиг. 1 изображено устройство с фундаментом, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на.фиг. 1. — Ь

Устройство для защиты грунта от пуче- Q() ния включает обрешетку 1, светопрозрачную пленку 2, воздушный зазор 3. ц

Монтаж и работа устройства осуществляется следующим образом.

После устройства фундамента в летнее время производится планировка со срезкой (Л растительного слоя. Затеи вокруг фунда- ),в мента устанавливается обрешетка 1, на которую укрепляется светопрозрачная пленка

2 с постоянным зазором 3.

Светопрозрачная пленка 2 относительJ но свободно пропускает коротковолновую солнечную радиацию и практически полностью задерживает длиниааолновое изучение поверхности земли. Таким образом, между пленкой и поверхностью грунта в воздушном зазоре 3 возиикает мощный

1825845 оранжерейный эффект, сопровождающийся конденсацией паров влаги на пленке и поверхности грунта.

Конденсация влаги не препятствует проникновению коротковолновой радиации, а в свою очередь способствует увеличению оранжерейного эффекта. В результате, обустроенное в летний период пленочное покрытие (не позднее смены знака теплооборотов на поверхности) приводит к формированию в воздушном зазоре 3 между пленкой и грунтом высокого влагосодержания, вплОть до 1-2 см водной пленки..

При переходе температуры воздуха че-. рез нуль в сторону отрицательчых значений начинается переход конденсированной влаги в твердое состояние — лед, Этот переход сопровождается интенсивным выделением скрытой теплоты фазовых превращений.

Выделяемая теплота при кристаллизации льда препятствует промерзанию грунтов, Кроме того, в силу резкого увеличения градиентов па термадинамическому потенциалу (в абсалют11ых значениях увеличение происходит более чем на порядок) осуществляется и11ге11сивная миграция влагй из верхних горизонтов грунта к поверхности, где сформирави1ся слбй льда. Таким образам, в начальный период г1ерехада температуры воздуха через нуль градусов в сторону отрицательных значений происходит, с одной стороны, кристаллизация льда пад пленкой, выделяемая теплота которого уравновешивается с теплотакам через пленку в грунт и препятствует прамерэанию грунта, а с дру. гой, за счет миграции воды из верхних горизонтов грунта к поверхности происходит обезвоживание грунта, Как показали результаты натурных наблюдений за промерзанием пылеватай супеси задержка в начале прам8рзв11ия грунтов под AI18HQ÷íûми покрытиями йо сравнению с естествен. ными условиями составила 25-30 сут, 3а этот период зона обезвоживания грунта достигла 0,6 м, слой льда пад пленкой составил 0,05-0,07 м па мощности, а температура воздуха понизилась до устойчивой -2025 С. Паследуюший прогресс выражался в быстром промерэании грунта с образованием массивной криогенной текстуры, Дпя полиэтиленовой пленки толщиной

О, 1 мм, имеющую оптические характеристики: коэффициент прапускания КВ радиации — 0,727; коэффициент.отражения КВ радиации - 0,164; коэффициент пропускания длинноволновой радиации — 0,399 и для пылеватой супеси с обьемной влажностью

42ф, величина воздушного зазора должна в

500-700 раз превосходить толщину пленки, а сторона квадратной площади пленочного покрытия должна превосходить толщину в

100000 раэ. Сравнение результатов наблюдений показало, что если в естественных

10 условиях- интегральная величина пучения составила 0,129, м, то под пленкой 0,04 м.

Толщина полиэтиленовой пленки в пределах 0,08-0,1 мм является оптимальной для рассматриваемой задачи, Увеличение

15 толщины пленки более 0,1 мм приводит к ухудшению ее оптических характеристик с точки зрения воздействия на процесс пучения: например, для толщины 0,18 мм коэффициент прапускания КВ радиации — 0,486, 20 коэффициент отражения КВ радиации—

0,212. Уменьшение толщины пленки менее

0,1 мм также нежелательно вследствие резкого уменьшения механических характеристик пленки на разрыв при воздействии ветровых нагрузок.

В предлагаемом изобретении положительный эффект:заключается в следующем. —. возможность защиты грунта ат пучения (уменьшая ега интенсивность путем из30 менения обстановки и условий теплообмена на границе атмосфера-грунт, а также создания обезвоженной зоны); — снижение до минимума нормальных и касательных сил пучения, действующих на

35 фундамент; — обеспечить устойчивость фундаменТоВ зданий, сооружений, возводимого на морозоапасных основаниях; — простота технологии устройства и экс40 плуатации.пленочных покрытий; — низкая стоимость предлагаемого устройства, Формула изобретения

Устройство для защиты грунта от пуче<5 ния, включающее покрытие, размещенное над защищаемым участком, о т л и ч а ю ще.е с я тем, что. с целью повышения надежности защиты, покрытие выполнено из светапразрвчной пленки толщиной 0,08-0,1 мм

50 и размещено относительно.поверхности грунта с. зазором, причем высота зазора составляет (5 — 7)10 К а стороны покрытия со2 ставляют {5-7)10 h, где h — толщина пленки.

Составитель В.Бабелло

Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина

Заказ 2308 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