Способ возведения земляных сооружений при отрицательных температурах

Союз Советск оциалистически Реслублик(51) М. Кл 02 В 706 оударстееиимй комит тет -публиковано 05.05.80. Бюллетень1ата опубликования описания 15.05.80(53) УДК 627.82 .31 (088.8) о делам изобретении и открыт 2) Авторы изобретения Тимофеев, Ю. П. Паринский и Б. И. Семен 71) Заявите 1 Х СООРУЖЕРАТУРАХ ОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ)Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано, например, при возведении насыпей автодорог, дамб, плотин, экранов из связных грунтов при отрицательных температурах воздуха в районах распространения мерзлоты и мерзлых грунтов.Известен способ возведения земляных сооружений при отрицательных температурах, включающий оттаивание основания перед укладкой слоев грунта путем электропрогрева или резания мерзлого грунта до талых. На подготовленное основание укладывают текучие грунты в распор с переходными зонами плотийы так, чтобы отметки верха переходных зон превышали уровень уложенного грунта на высоту укладываемых слоев, т.е, на 0,5 - 0,7 м. Разгрузку текучего грунта осуществляют с .бровки переходной зоны, затем перемешают бульдозерами к середине карты, производят планировку, после чего поверхность грунта обрабатывают раствором хлоридов и уплотняют тракторами - болотоходами со специальными гусеницами. После этого поверхность укладываемого грунта прогревают, например, с помощью реактивного двигателя 1. Недостатком указанного способа является переувлажнение отсыпаемых грунтов при внесении хлоридов в виде жидкого раствора, резкое увеличение интенсивности охлаждения и льдообразования в грунтах еще до начала уплотнения, что в целом затрудняет уплотнение грунтов и снижает их прочностные характеристики. Используемые при зимней отсыпке трудоемкие операции прогрева и заполнения не обеспечивают надежной теплоизоляции укладываемых слоев и сохранения их в талом состоянии. В сооружении образуются зоны талых, недоуплотненных и неравномерно промороженных грунтов, которые при оттаивании приводят к осадкам и деформациям насыпи.Известен также способ возведения земляных сооружений при отрицательных температурах, включающий обработку его основания. и последующее внесение в него хлоридных солей, послойную укладку грунта, обработку хлоридными солями и уплотнение их 2 .Недостатком данного способа является сравнительно, низкая производительность труда и высокая стоимость строительства земляных сооружений.Цель изобретения - повышение производительности труда и снижение стоимостн строительства.Цель достигается тем, что промороженное основание земляного сооружения рыхлят и вносят разрыхленный грунт хлоридные соли, затем укладывают на него слой талого грунта текучей консистенции, поверх последнего отсыпают слой мерзлого грунта в виде комьев с влажностью меньшей, чем у талого грунта, уплотняют указанные слои, рассеивают на их поверхности хлоридные соли, после чего выдерживают указанные слои до равномерного промораживания по всей высоте, затем цикл работ повторяется, причем хлоридные соли берут в количестве10 0,5 - 1,5 от веса талого грунта, а соотношение толщин слоев талого и мерзлого грунта соответственно равно 2,5:1 - 3:1.Способ состоит в том, что сначала подготавливают основание путем рыхления мерзлого грунта, затем на подготовленное основание рассыпают хлоридные соли, например 20 сагалитовую соль, содержащую,7 о . МаС 96, КС 2, Са 50 1,МдС 1 1, в виде твердой фазы в количестве 0,5 - 1,5% от веса талого грунта Это нужно для того, чтобы протекающие при засолении грунта физико-хи 25 мические процессы понижали температуру замерзания порового раствора и предохраняли бы грунты от смерзания в процессе отсыпки каждого слоя. После отсыпки хлоридных солей на последние укладывают слойталых связных грунтов текучей консистенции, з 0в качестве которых используют, например, делювиальные суглинки. Благодаря сцеплению с неровностями разрыхленных грунтов основания, текучие связные грунты не будут растекаться в стороны от насыпи. При этом приконтактная засоленная зона способствует упрочнению грунтов после отсыпки в процессе их консолидации, препятствует образованию трещин, пучин и других деформацийгрунтов насыпи при не оттаивании. Содержание твердой соди от 0,5 до 1,5% в приконтактной зоне зависит от влажности талого грунта, т.е. чем ниже влажность талогогрунта, тем меньше расход соли.Избыточное содержание легкорастворимых солей на контакте слоев грунта, например, в количестве 5% от веса талого грун та может привести впоследствии к растворению солей фильтрационным потоком вод, фильтрующихся через плотину из водохранилищ, а затем к уменьшению прочности контактов слоев и потере устойчивости плотины. Поверх слоя талых связных грунтов отсыпают слой мерзлых грунтов в виде комьев с влажностью меньшей, чем у талых грунтов с соотношением толщйны обоих слоев соответственно 2,5:1 - 3:1. Внесение хлоридных солей в виде твердой фазы резко замедляет процессы охлаждения и смерзания талых грунтов без дополнительного увеличения их влажности, что позволяет в дальнейшем легко осуществить смешение мерзлых и талых грунтов и уплотнение их до требуемой степени плотности. Эту операцию при указанных выше соотношениях талых и мерзлых грунтов осуществляют с помощью виброкатка, под действием которого мерзлые грунты начинают дробиться, перемешиваться с талым текучепластичным грунтом и уплотняться. Большое содержание мерзлых комьев затрудняет равномерное перемешивание талых и мерзлых грунтов. Это может привести к недоуплотнению слоев смеси и образованию локальных зон, состоящих целиком из мерзлых комьев с крупными порами и каналами, которые не заполнены талым грунтом и могут стать очагами повышенной фильтрации вод через тело плотины.Использование мерзлых грунтов в виде комьев массивной однородной текстуры с влажностью, близкой к оптимальной, а также операции дробления, смешения их с талым грунтом и равномерно промороженными комьями подстилающего разрыхленного слоя обеспечивает создание жестких контактов между мерзлыми комьями, способствует формированию прочной структуры грунта, а после оттаивания насыпи перераспределению влаги внутри слоев глинистой смеси за счет снижения влажности первоначально текучих грунтов. При этом смесь приобретает мягкопластичную и тугопластичную консистенцию, более прочную структуру, не способную к остаточным деформациям и более высокие прочностные характеристики. После получения смеси в результате виброуплотнения на поверхности насыпи вновь рассеивают хлоридные соли в количестве 0,5 - 1,5% от веса талого грунта и выдерживают насыпь до равномерного ее промораживания по всей высоте. В результате равномерного промораживания смеси переувлажненных грунтов с мерзлыми комьями образовывается криогенная текстура с тонкими ледяными Прослойками и плотными минеральными агрегатами. После отсыпки насыпи и ее равномерного промораживания по всей высоте операции отсыпки, уплотнения и выдерживания последовательно повторяют до тех пор, пока не будет достигнута проектная отметка земляного сооружения.Формула изобретенияСпособ возведения земляных сооружений при отрицательных температурах, включающий обработку его основания и последующее внесение в него хлоридных солей, послойную укладку грунта, обработку хлоридными солями и уплотнение их, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью повышения производительности труда и снижения стоимости строительства, промороженное основание земляного сооружения рыхлят и вносят в разрыхленный грунт хлоридные соли, затем укладывают на него слой талого грун732439 Составитель Л. Ишукин Редактор М. Стрельникова Техред К. Шуфрич Корректор М. Пожо Заказ 1672/20 Тираж 713 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4та текучей консистенции, поверх последнего отсыпают слой мерзлого грунта в виде комьев с влажностью меньшей, чем у талого грунта, уплотняют указанные слои, рассеивают на их поверхности хлоридные соли, после чего выдерживают указанные слои до равномерного промораживания по всей высоте, затем цикл работ повторяется, причем хлоридные соли берут в количестве 0,5 - 1,5 в/о от веса талого грунта, а соотношение тол 1 цин слоев талого и мерзлого грунта соответственно равно 2,5: - 3:1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Жиленас С. В, и др. Зимняя укладка моренного грунта в плотину Усть-Хантайского гидроузла, Гидротехническое строительство, 1973, Мо 3, с. 23 - 26.2. Авторское свидетельство СССР Ма 227178, кл. Е 02 В 7/06, 1965 (прототип).