RU2120518C1 - Method for construction of approach embankment to bridge piers on permafrost grounds - Google Patents
Method for construction of approach embankment to bridge piers on permafrost grounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2120518C1 RU2120518C1 RU97113460A RU97113460A RU2120518C1 RU 2120518 C1 RU2120518 C1 RU 2120518C1 RU 97113460 A RU97113460 A RU 97113460A RU 97113460 A RU97113460 A RU 97113460A RU 2120518 C1 RU2120518 C1 RU 2120518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- embankment
- temperature
- ground
- construction
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении насыпей дорог в районах распространения вечномерзлых грунтов. The invention relates to the construction and can be used in the construction of road embankments in areas of permafrost distribution.
Известен способ летней отсыпки грунта при сооружении земляного полотна в условиях Заполярной тундры, включающий отсыпку насыпи из талых грунтов, последующее их уплотнение и планировку. A known method of summer soil filling during the construction of the subgrade in the conditions of the Polar Tundra, including the filling of the embankment from thawed soils, their subsequent compaction and layout.
Недостаток этого способа заключается в повышении температуры вечномерзлых грунтов оснований в результате внесенного импульса тепла в грунт. Это не позволяет непосредственно после постройки вводить мост в эксплуатацию или требует применения дорогостоящих охлаждающих устройств. The disadvantage of this method is to increase the temperature of permafrost soils of the bases as a result of the introduced heat pulse into the soil. This does not allow putting the bridge into operation immediately after construction or requires the use of expensive cooling devices.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ зимне-весенний отсыпки мерзлым грунтом, включающий отсыпку насыпи зимой сухомерзлым грунтом с последующим его уплотнением и планировкой насыпи. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a method of winter-spring filling with frozen soil, including filling the embankment with dry frozen ground in winter, followed by compaction and layout of the embankment.
Недостаток этого способа заключается в том, что при отсыпке насыпи грунтом допускается применение только сухого грунта, при этом вносимый импульс холода незначителен, что не позволяет достичь расчетной температуры грунтов основания немедленно после отсыпки. The disadvantage of this method is that when filling the embankment with soil, it is allowed to use only dry soil, while the introduced cold momentum is insignificant, which does not allow reaching the calculated temperature of the soil of the base immediately after filling.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в способе возведения подходной части насыпи к опорам моста на вечномерзлых грунтах, включающем отсыпку насыпи сухомерзлым грунтом в зимне-весенний период с последующим его уплотнением, в весенний период на очищенное от снега естественное основание отсыпают тело насыпи на высоту hп-h, затем на него укладывают слой уплотненного снега толщиной H или льда толщиной H/2, который накрывают слоем сухомерзлого грунта толщиной h, при этом необходимую толщину слоя уплотненного снега определяют по формуле а о величине понижения температуры грунта на глубине 10 м судят по формуле
где
T - количество градусомесяцев положительных температур в летний период:
t1 - среднемесячная положительная температура наружного воздуха;
n - количество месяцев в летний период с положительной температурой воздуха;
hп - полная высота насыпи.The essence of the invention lies in the fact that in the method of erecting the suitable part of the embankment to the bridge supports on permafrost soils, including filling the embankment with dry-frozen soil in the winter-spring period with its subsequent compaction, in spring the body of the embankment is poured to the height of snow h p -h, then a layer of compacted snow with a thickness of H or ice with a thickness of H / 2 is laid on it, which is covered with a layer of dry frozen soil with a thickness of h, while the required thickness of the layer of compacted snow is determined yut by the formula and the magnitude of the decrease in soil temperature at a depth of 10 m is judged by the formula
Where
T is the number of degrees of positive temperatures in the summer:
t 1 - monthly average positive outdoor temperature;
n is the number of months in the summer with positive air temperature;
h p - full height of the embankment.
Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении немедленного понижения температуры грунтов основания при зимне-весенней отсыпке насыпи мерзлым грунтом. The technical result of the proposed method is to immediately lower the temperature of the soil of the base during winter-spring filling of the embankment with frozen soil.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - площадка насыпи, отсыпанная предложенным способом в весенний период; на фиг. 2 - та же самая площадка к концу лета. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 - platform embankment, sprinkled with the proposed method in the spring; in FIG. 2 - the same platform by the end of summer.
Способ возведения подходной части насыпи к опорам моста на вечномерзлых грунтах осуществляют следующим образом. The method of construction of the approaching part of the embankment to the supports of the bridge on permafrost soils is as follows.
В весенний период /март-начало апреля/, когда в грунтах основания накоплен запас холода и отсыпаемый грунт имеет отрицательную температуру, производят отсыпку площадки 1 скальным или крупнозернистым сухомерзлым грунтом на очищенное от снега естественное основание 2. На отсыпанный слой 1 грунта укладывают расчетный слой 3 уплотненного снега или льда, а сверху его прикрывают слоем 4 сухомерзлого грунта. В летний период слой 3 снега или льда начинает таять, его температура держится на 0oC. Поэтому, если рассчитать толщину H слоя снега так, чтобы он полностью растаивал к концу теплового периода года, то можно считать, что на поверхности отсыпки 1 вместо положительных температур воздуха держится постоянная температура 0oC. Высота слоя 1 грунта отсыпки определяется уменьшением полной высоты насыпи hпна высоту h слоя 4 верхней грунтовой засыпки. Высота h составляет 0,2-0,7 м и подбирается из условия замедления таяния слоя 3 снега. Лучше, если вместо снега будет использован лед /поскольку площадки находятся в зоне мостового перехода с наличием водотока, то намораживание просто осуществить технологически/. Для удержания в боковом направлении снега устраиваются фильтрующие призмы 5, пропускающие воду от таяния слоя 3 снега. К концу лета площадка приобретает вид, изображенный на фиг. 2, при этом температура грунта становится ниже на 0,5-1oC по сравнению со случаем, когда не укладывается слой снега.In the spring period (March – beginning of April), when the reserve of cold is accumulated in the soil of the base and the soil to be poured has a negative temperature, the site 1 is poured with rocky or coarse-grained dry-frozen soil onto a natural foundation cleared of
Толщина H слоя 3 уплотненного снега зависит от нескольких факторов - как то плотность снежной прослойки, толщина слоя 4 грунтовой насыпки и температура наружного воздуха - и определяют ее по формуле
где
T - количество градусомесяцев положительных температур наружного воздуха в летний период:
t1 - среднемесячная положительная температура наружного воздуха;
n - количество месяцев в летний период с положительной температурой воздуха;
h - толщина слоя верхней засыпки сухомерзлого грунта.The thickness H of layer 3 of compacted snow depends on several factors - such as the density of the snow layer, the thickness of
Where
T is the number of degrees of positive outside air temperatures in summer:
t 1 - monthly average positive outdoor temperature;
n is the number of months in the summer with positive air temperature;
h is the thickness of the layer of the top filling of dry frozen soil.
Применение известных технических решений не приводило к желаемому эффекту. Возникало противоречие, преодолеть которое удалось путем создания нового технического решения, которое и предлагается в данной заявке на изобретение. The use of known technical solutions did not lead to the desired effect. There was a contradiction, which was overcome by creating a new technical solution, which is proposed in this application for an invention.
Техническое противоречие заключалось в следующем. Существующий способ зимне-весенней отсыпки сухомерзлым грунтом позволяет внести в грунты незначительный импульс холода. Влажный мерзлый грунт при отсыпке в зимне-весенний период даст хороший импульс холода в грунты основания, но этот грунт нельзя укладывать, поскольку его невозможно уплотнить. The technical contradiction was as follows. The existing method of winter-spring backfilling with dry-frozen soil allows you to add a slight impulse of cold to the soil. Wet frozen soil during backfilling in the winter-spring period will give a good impulse of cold to the soil of the base, but this soil cannot be laid down, since it cannot be compacted.
Решение технического противоречия достигается разделением грунта и влаги - на отсыпанную из сухомерзлого грунта площадку укладывают слой уплотненного снега или льда, а сверху еще засыпают слоем сухомерзлого грунта толщиной 0,2-0,7 м. A solution to the technical contradiction is achieved by separation of soil and moisture - a layer of compacted snow or ice is laid on a site poured from dry-frozen soil, and they are still covered with a layer of dry-frozen soil with a thickness of 0.2-0.7 m.
Правильность предложенного способа проверялась теплотехническими расчетами. Сравнивались результаты расчетов со слоем снега в отсыпке и без него. Из всех вариантов расчетов видно, что при любых значениях начальной температуры отсыпки наличие слоя снега дополнительно охлаждает грунт основания в среднем на 0,5o /для условий Салехарда/. Глубина протаивания в случае наличия слоя снега в отсыпке также меньше, чем в его отсутствие. Через 0,5 года при наличии слоя снега весь грунт отсыпки находится в мерзлом состоянии, в то время как без него протаивает большая часть грунта отсыпки. Через 1,5 года после сооружения отсыпки эта разница хоть и уменьшается, но остается, составляя в отдельных случаях 1 м. Применение снежной прослойки в течение одного сезона /для условий Салехарда/ позволяет понизить температуру грунта на глубине 10 м на -1oC. Чем холодней летний период, тем эффект ниже.The correctness of the proposed method was checked by thermal engineering calculations. The calculation results were compared with a layer of snow in the dump and without it. From all calculation options, it can be seen that for any values of the initial filling temperature, the presence of a snow layer additionally cools the base soil by an average of 0.5 o / for Salekhard conditions /. The depth of thawing in the presence of a layer of snow in the dump is also less than in its absence. After 0.5 years, in the presence of a layer of snow, the entire dumping soil is frozen, while without it most of the dumping soil thaws. After 1.5 years after the construction of the dumping, this difference, although it decreases, remains, amounting to 1 m in some cases. The use of a snow layer for one season / for Salekhard conditions / allows to lower the soil temperature at a depth of 10 m by -1 o C. The colder the summer, the lower the effect.
Эффективность использования предлагаемого способа возведения подходной части насыпки к опорам моста на вечной мерзлоте заключается в том, что он позволяет уменьшить стоимость сооружаемого моста и ускорить срок ввода моста в эксплуатацию, так как от того, в какой период и в какой последовательности производится отсыпка грунтов, время достижения эксплуатационного режима может меняться при одной и той же конструкции от полугода до десяти и более лет. А применение новой прогрессивной конструкции мостовых опор, основанных на использовании уширенных площадок в подходной части насыпи, позволяющих понизить температуру грунтов в зимний период и тем самым увеличить их несущую способность позволяет избежать использования для этих целей дорогостоящих охлаждающих установок. The effectiveness of using the proposed method of erecting the suitable part of the embankment to the permafrost bridge supports lies in the fact that it allows to reduce the cost of the bridge being built and to accelerate the commissioning of the bridge, since the time, in what sequence the soil is being filled, time the achievement of the operational regime can vary with the same design from six months to ten or more years. And the use of a new progressive design of bridge supports, based on the use of widened platforms in the approaching part of the embankment, which allows lowering the temperature of soils in winter and thereby increasing their bearing capacity avoids the use of expensive cooling units for these purposes.
Наибольшая эффективность предлагаемого способа достигается при его использовании для возведения подходных частей насыпей к мостам, где процессы приближаются к одномерным. The greatest efficiency of the proposed method is achieved when it is used for the construction of the approaching parts of embankments to bridges, where the processes approach one-dimensional.
Claims (1)
где T - количество градусомесяцев положительных температур в летний период:
t1 - среднемесячная положительная температура наружного воздуха;
n - количество месяцев в летний период с положительной температурой воздуха;
hn - полная высота насыпи.A method of erecting the approachable part of the embankment to the bridge supports on permafrost soils, including filling the embankment with dry-frozen soil in the winter-spring period with its subsequent compaction, characterized in that in the spring period the body of the embankment is poured to the height h n - h, then a layer of compacted snow with a thickness of H or ice with a thickness of H / 2 is laid on it, which is then covered with a layer of dry frozen soil with a thickness of h, and the required thickness of the layer of compacted snow is determined by the formula and the magnitude of the decrease in soil temperature at a depth of 10 m is judged by the formula
where T is the number of degrees of positive temperatures in the summer period:
t 1 - monthly average positive outdoor temperature;
n is the number of months in the summer with positive air temperature;
h n is the full height of the embankment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97113460A RU2120518C1 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Method for construction of approach embankment to bridge piers on permafrost grounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97113460A RU2120518C1 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Method for construction of approach embankment to bridge piers on permafrost grounds |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2120518C1 true RU2120518C1 (en) | 1998-10-20 |
RU97113460A RU97113460A (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=20196093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97113460A RU2120518C1 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Method for construction of approach embankment to bridge piers on permafrost grounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2120518C1 (en) |
-
1997
- 1997-07-31 RU RU97113460A patent/RU2120518C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Автомобильные дороги Севера. Под ред. д.т.н. И.А.Золотаря. - М.; Транспорт, 1981, с. 72 - 75. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2379405C1 (en) | Embankment on frozen soil | |
RU2324032C1 (en) | Road embankment over permanently frosen soils | |
RU170257U1 (en) | The device for waterproofing the dividing strip of road pavement on a subsiding ground | |
RU2618108C2 (en) | Drainage system on permafrost soils | |
RU2390605C1 (en) | Method for phased complex engineering protection of general planning embankment | |
RU2120518C1 (en) | Method for construction of approach embankment to bridge piers on permafrost grounds | |
RU2303675C1 (en) | Culvert structure for road embankment erected on permafrost ground | |
RU2647517C1 (en) | Method for erecting embankment from substandard soils on permafrost | |
RU2256032C1 (en) | Road embankment built on permafrost ground | |
RU187757U1 (en) | Culvert culvert | |
RU58562U1 (en) | FILLING A SMALL ALTITUDE ROAD ON FROZEN SOIL | |
RU2059752C1 (en) | Embankment on hillsides at terrain with strong icy permafrost soils | |
RU2756148C1 (en) | Road embankment on permafrost in areas with snow tranport | |
RU2029813C1 (en) | Ground structure on permafrost foundation | |
RU2767636C1 (en) | Drainage system in road excavation of tunnel type on permafrost | |
RU2128267C1 (en) | Motor road on permafrost | |
RU69883U1 (en) | SLOPE PART OF EARTH STRUCTURE ON ETERNAL FROZEN | |
SU1189942A1 (en) | Method of constructing an earth track | |
RU2769793C1 (en) | Earth structure on permafrost with a transversal slope of the terrain | |
SU1770511A1 (en) | Automobile road | |
Shoop et al. | Maintenance and Drainage Issues for Gravel and Snow Road Transitions: Case Study at the Scott Base Transition, Antarctica | |
Shoop et al. | Maintenance and drainage guidance for the Scott Base Transition, Antarctica | |
CN217150150U (en) | Permafrost region highway cutting slope structure | |
RU2245965C1 (en) | Road embankment with drainage groove | |
RU2761272C1 (en) | Drainage system for stabilising the roadway on thawed soft soils |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090801 |