Способ упрочнения водонасыщенных грунтов термокарстовых озер

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и,977583 Союз СоветскихСоциалистичеснихРеспублин(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 270481 (21) 3300803/29-33 с присоединением заявки М -Е 02 0 19/14 Государственный комитет СССР по делам, изобретений н открытийП.Г, Ташлыков Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТОВ ТЕРМО 1 ЛРСТОВЫХ ОЗЕР Изобретение относится к повышению прочности слабых грунтов пристроительстве дорожных насыпей иоснований сооружений, в частностик упрочнению водонасыщенных грунтовтермокарстовых озер.Известен способ восстановленияслоя мерзлоты путем его охлажденияс помощью специальных холодиЛьныхустановок 1 1).Недостатки данного способа заключаются в высокой стоимости и трудоемкости работ, что ограничиваетего применение особенно на большихплощадях упрочнения грунта.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ повышения прочностигрунта термокарстовых озер, включающий образование каналов и отводводы2 ) .Недостаток указанного способазаключается в длительном срокевосстановления прочности грунта,составляющем 20-25 лет, что снижает его эффективность,Цель изобретения - сокращени про"должительности упрочнения грунта,Поставленная цель достигаетсясогласно способу, включающему образование каналов и отвод воды, при котором перед образованием каналовв период положительных температуросуществляют отвод воды путем еесброса в нижележащий водоприемныйгоризонт, после чего в период отрицательных температур производятотрывку нагорной канавы, а послеобразования каналов ведут их заполнение крупнопористым неморозостойким материалом, а поверх него насыпают слой морозостойкого материалатолщиной, не превышающей 1/3 глубины канала.При этом образование каналов ве дут.путем отрывки основного и перпендикулярно примыкающих к немубоковых каналов, причем глубинупоследних принимают равной половинеглубины основного канала.20 ,Технология способа заключаетсяв следующем.Перед наступлением периода устойчивых отрицательных температур производят отвод воды из термокарстового озера. Для этого в наИболее низком месте устраивают водопоглочающий колодец, с помощью котороговода озера сбрасывается в нижележащий водопоглощающий горизонт. Вэтот период менее вероятно повтор 9775 ВЗ35 ное заполнение озера атмосферными.осадками,С наступлением периода отрицательных температур происходит интенсивное промерзание грунта и в начале зимы возможно движение по дну 5озера землеройно-транспортной техники, с помощью которой осуществляютотрывку нагорной канавы, при этомпараллельно нагорной канаве возводят насыпь временной автодороги. 10:Такое совмещение работ позволяетснизить затраты на устройство канавы,После выполнения работ по отводуводы и устройству нагорной канавыведут образование основного каналашириной 0,7-1,0 м и глубиной 5-7 м,который также выполняет функциюЪводоотводной канавы. Основной каналс этой целью соединяется с водопоглощающим колодцем и пересекает лощадь оозера, В случае недостаточной устойчивости стенок основного канала егоотрывку ведут послойно с промораживанием грунта стенок перед следующим снятием слоя,Аналогичным образом нарезают перпендикулярно Примыкающие к основномуканалу боковые каналы глубиной, вполовину менее основного.После промерзания грунта стенокканалов осуществляют их частичноезаполнение неморозостойким нрупнопористым материалом, а поверх негонасыпают морозостойкий материал,например базальт толщиной, не превышающей 1/3 глубины канала.Такая технология выполнения работ способствует осушению грунтадна термокарстового озера в теплыйпериод времени, а зимой крупнопористый заполнитель каналов обеспечивает наибольшую глубину промерзаниягрунта. В последующий теплый периодвремени большая глубина каналовисключает конвенцию воздушных масс,поэтому при нахождении в каналах 45более тяжелого холодного воздухаоттаивание грунтов будет происходить в меньшей степени, чем промер-,зание. Вследствие этого при последующих циклах промерзания-оттаиваниябудет происходить подъем мерзлоты.Через 5-б лет неморозоустойчивыйзаполнитель в нижней части каналовокажется в зоне вечной мерзлоты,а перехват и отвод поверхностныхи надмерзлотных вод будет осущест- Ювлять мороэоустойчивый заполнительверхней части каналов,На фиг.1 изображено термокарстовое озеро с расположением основногоканала и нагорной канавы, поперечный разрез ф на фиг,2 - схема расположения в плане каналов, нагорнойканавы и водопоглощающего колодца.Способ осуществляют следующимобразом 65 В намеченном к упрочнению грунта участке, над которым имеется термокарстовое озеро 1, определяют место с наибольшим понижением дна. В этом месте выполняют колодец 2 для сброса воды в нижележащий водопоглощающйй горизонт. После замерзания грунта на дне озера 1 в зоне наибольшей мощности слабых водонасыщенных грун , тов первоначально отрывают нагорную канаву 3, а затем основной канал 4 и примыкающие в нему боковые каналы 5. Направление основного канала 4 выбирают в зависимости от местных условий, В данном случае термокарстовое озеро 1 примыкает к подверженной просадочным деформациям железнодорожной насыпи бфиг.1 ) следовательно, необходимо размещать .основной канал 4 вдоль насыпи б от одного до другого берега озера 1. Такое размещение канала 4 обеспечит защиту насыпи б от поверхностных вод. С этой же целью устраивают и нагорную канаву 3, а параллельно с ней в виде дамбы 7 прокладывают временную дорогу 8.После отрывки основного 4 и боковых 5 каналов 1 первого на глубину б м и ширину 0,9 м,а боковых 5 - на глубину 3 м ) производят заполнение крупнопористым неморозостойким материалом 9, слой которого в основном канале 5 м, а в остальных 2 и. Поверх этого материала укладывают слой 10 до полного заполнения каналов 4 и 5 морозостойким базальтовым щебнем,Поочередное оттаивание и замораживание. грунтов термокарстового озера 1 постепенно увеличит слой 11 .вечной мерзлоты, который через б лет полностью восстановится,а просадочные деформации железнодорожной насыпи б в этом месте прекратятся.Предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность упрочнения грунтовых термокарстовых озер в 3-4 раза и тем самым ускорить освоение районов с вечной мерзлотой в народнохозяйственных целях.Формула изобретения1. Способ упрочнения водонасыщенных грунтов термокарстовых озер, включающий образование каналов и отвод воды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения продолжительности упрочнения грунта, перед образованием каналов в период положительных температур осуществляют отвод воды путем ее сброса в нижележащий водоприемный горизонт, после чего в период отрицательных температур производят отрывку нагорной канавы, а после образования каналов ведут их,заполнение крупнопористым аеморозостойким материалом, а поверх него насыпают слой морозостойкого материала толщиной, не превышающей 1/3 глубины канала.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что образование каналов ведут путем отрывки основного и перпендикулярно примыкающих к нему боковых каналов, причем глубину последних принимают равной половинеглубины основного канала. Источники информации,5 принятые во внимание прн экспертизе,1. Авторское свидетельство СССР,9 578401, кл. Е 02 0 3/12, 1976.2. Авторское свидетельство СССРМ 242751, кл. Е 02 В 11/00, 1968.НИИПИ Закаэ 913836 Тираж 709 Подписное илиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4