Способ подготовки грунтов для возведения грунтовых сооружений при отрицательных температурах

П 9) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(50 Е 02 В 7 0и ИСАНИНА ИЗОВЕЕТЕ ТВ Н АВТОРСКОМ й ч а ю- снегоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Я,А. Кроник, Л.И. Кудояров, Г.Ф. Биянов и Р,Г. Погосян (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроительный институт им, В.В, Куйбьааева (53) 627.41 098,8(56) 1. Биянов Г.ф. Плотины на вечно мерзлоте. М., "Энергия", 1975, с. 112-114.2. Авторское свидетельство СССР 9 227178, кл. Е 02 В .7/Об, 1965.(54) (57) 1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГРУНТОВ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ, включающий поверхностное утепле ние грунтов в карьере путем аккумуляции тепла в грунте, уплотнения, обработки химическими реагентами и укладки теплоизолирующего покрытия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудозатрат при разработке грунта в зимних условиях за счет повьааения аккумуляции тепла в грунте, перед аккумуляцией тепла,производят прверхностное продольноеи поперечное профилирование грунта собразованием разносторонних гряд,длинные стороны которых ориентируютна юг, затем производят разработкугрунта в карьере в направлении от основания гряды к ее вершине2. Способ поп. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что обрабатывают химическими реагентами поверхностьвершин гряд.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в основании грядвыполняют водоотвод или водопонижающее устройство.4. Способ по и. 1, о т л ипч а ющ и й с я тем, что уплотняют поверхность грунта длинной стороны гряды.5. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве теплоаккумулирующего покрытия используютсветопроэрачные материалы.б. Способ но и. 1, о т л и.щ н й с я тем, что выполняютзадержание на откосах гряд,Изобретение относится к строительству и предназначено дпя возведенияплотин, дамб, автомобильных дорог,хвостохранилищ и других грунтовыхсооружений, преимущественно в зимнихусловиях. 5Известен способ подготовки грунтов для возведения грунтовых сооружений, вклвчакций разработку, рыхлениие и ворошение грунта в карьере влетне-осеннее время, заготовку и временное складирования грунта в валках,Разработку валков и транспортированиягрунта 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 подготовкигрунтов для возведения ;рунтовыхсооружений при отрицательных темпера- Отурах, включающий поверхностноеутепление грунтов в карьере путемаккумуляции тепла в грунте, уплотне ния, обработки химическими. реагентами и укладки теплоиэолирующего покрытия Я .Недостатками этих способов являются малый теплозапас грунта, многодельность, высокая стоимость и низкаяпроизводительность труда при укладкегрунта из-за быстрого охлаждения изамерзания его н зимних услониях,Это в свою очередь требует дополнительных затрат на оттаивание мерзлогогрунта в процессе производства зимних земляных работ. 35Цель изобретения - снижение трудозатрат при разработке грунта в зимних условиях эа счет повышения аккумуляции тепла в грунте.Поставленная цель достигается , 4 Отем, что согласно предлагаемому способу перед аккумуляцией тепла производят поверхностное продольное ипоперечное профилирование грунта собразованием разносторонних гряд, 45длинные стороны которых ориентируютна юг, затем производят разработкугрунта в карьере в направлении отоснования гряды к ее вершине.Кроме того, обрабатывают химическими реагентами поверхность вершингрядеВ основании гряд выполняют водоотвод или водоионижамщее устройство.уплотняют поверхность грунта длинной Стороны гряды 55В качестве теплоаккумулирующегоиснсрытия используют светопроэрачныематериалы.Выпояняют снегозадержание на откосах гряд.60На фиг. 1 показаны планировка поюверхаости карьера в виде разносторонних гряд и направления уклоновддя стока поверхности вод стрелками)на фиг. 2 и 3 - различные схемы тепе, 65 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 8П р и м е р. 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. И 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 в 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 весеннелетнее.время тепла на 20-50 больше Для районов средней полосы и сезонного промерэання южные откосы гряд при проведении на них снего- задержания могут промерзать в суровые зимы только не более чем на 0,4-0,8 м, а н относительно умеренные н теплые зимы в основании гряд они вообще не промерзают.Таким. образом, кроме верхнего мерзлого слоя в 4050 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 состоя1067132нии с высокой положительной темпера- В настоящее время в СССР базовымтурой, что и обеспечивает возведение объектом по подготовке грунтов ииз талого г нтгрунтового сооружения в зимнее время возведению грунтовых соору ений вжз талого грунта зимних условиях является способКроме того, гряды высотой до 2-3 м прототип, согласно которому допусв летнее время благодаря южной ориен кается частичное промерэание талоготации их длинных сторон откосов грунта в карьере и в буртах зимнегопрогреваются до высоких температур хранения с последующим оттаиваниемl более), что увеличи- мерзлого грунта. Однако для оттаиваlдо 16 - 20"С и бвает запас аккумулируемого в грунте ния мерзлого грунта требуются эначитепла за весенне-летний период. При О тельные энергозатраты и трудоэатра"необходимости увеличения теплозапасв ты, при этом стоимость уложенного вдополнительно на южные откосы гряд . . зимнее время 1 ьР грунта в деле)укладываются теплоаккумулирующие составляет при использовании подгосветопрозрачные пленки, повышающие товки грунта по способу-прототипудополнительно теплосодержание грун порядка 8-10 руб. и более. При этомта за счет солнечной радиации и. в утепленном талом слое грунт имеетпарникового эффекта. В районах с температуру в пределах 0-ЗфС и ниже,влажным климатом и в случае, если факто является недостаточным для ихэкономически невыгодно использование высококачественной укладки в сооружесветопрозрачных материалов, рекомен ние в зимних условиях,дуется грунт на поверхности гряд Согласно предлагаемому способууплотнять для повышения еговодоне- производится направленное накоплениепроницаемости и обеспечения непре- солнечного тепла в массиве грунтарывного стока атмосферных осадков до заданной глубины и до тррбуемойодооводные каналы, размещаемые 5 по проекту величины температурыв основании гряды. грунта.За счет профилирования карьера При отрицательных температурахв 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 дС ид С и более), вызывающий ин- грунта от промерэания позволяет до)версию потоки) приэемного слоя конца зимнего периода сохранить еговоздуха, что способствует подсушива- температуру в пределах не менее 3-6 С,нию грунтов с поверхности и, таким что является достаточным для ихобразом, 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-бфС и более в зимних условияхпредзимнее время на вершинах гряд . позволяет обеспечить их укладку в те..вводить химические реагенты, напри- ло сооружения заданных объемов смер соли хлоридов(ИаС 1 или СаС 1 ) 40 дальностью транспортировки их к месв есили их смеси с поташом и другимиту укладки до 4-8 км в автосамосвЪаеществами, позволяющие полностью лах и скреперах беэ подогрева купредохранять грунт от промерзания. зова и до 10-16 км в автосамосвалах.в нВ районах с суровым климатом одно- с подогревом кузова и с укрыт ем виременно рекомендуется дополнительно 45 кузове талого грунта от охлажденияпредохранять грунт от промерэания .при транспортировке.теплоизоляционным слоем - покрытием,уложенным на поверхность гряд. Предварительные расчеты показыва"Таким образом, предлагаемый спо- ют, что предлагаежй способ поэволяк лсоб позволяет накопить достаточное ет снизить стоимость укладки 1 мфоличество солнечного тепла в массиве грунта в деле в среднем на 2 руб./м50грунта до наступления отрицательных для средней полосы и до 3-5 руб 7 мфтемператур, При предохранении повер- в районах сурового климата, Годовойхности гряд от промерэания талый экономический эффект от испольэовагрунт можно испольэовать в течение. ния предлагаемого способа возведениявсей зимы для укладки в грунтовые 55 грунтовых сооружений в ззимнее времясооружения. объемом только 100000 м грунтаТехнико-экономические показатели вюжет сосаавить порядка 200 тыс.предлагаемого способа. руб, и более.10 б 7132 Составитель М. Моргунов актор Петрова Техред М.Гергель Корректор М, ИарошиЗаказ 5 филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная,33/34 Тираж 649ВНИИПИ Государственногопо делам изобрете113035, Москва, Ж,Подписнс комитета СССР ий и открытий Раушская наб.,