RU2160336C2 - Earth road bed on permafrost base - Google Patents

Earth road bed on permafrost base Download PDF

Info

Publication number
RU2160336C2
RU2160336C2 RU99104110A RU99104110A RU2160336C2 RU 2160336 C2 RU2160336 C2 RU 2160336C2 RU 99104110 A RU99104110 A RU 99104110A RU 99104110 A RU99104110 A RU 99104110A RU 2160336 C2 RU2160336 C2 RU 2160336C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base
heat
embankment
protective layer
soil
Prior art date
Application number
RU99104110A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.М. Жданова
Original Assignee
Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дальневосточный государственный университет путей сообщения filed Critical Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Priority to RU99104110A priority Critical patent/RU2160336C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2160336C2 publication Critical patent/RU2160336C2/en

Links

Landscapes

  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

FIELD: construction engineering; construction and reconstruction of linear structures on permafrost ground and marshes. SUBSTANCE: road bed has embankment, porous heat-insulating layer whose specific weight is lower than that of water, reinforcing coverage coarse-grain protective layer, and insulating spacer; heat-insulating layer is placed in reinforcing coverage and driven through active layer depth; protective layer is placed on reinforcing coverage for convective heat transfer; dust-proof insulating spacer is placed between protective layer and embankment. Road bed is noted for high stability ensuring that no hydrostatic water presser will be built up at its base in the course of its service due to provision for constant subzero temperature conditions. EFFECT: guaranteed safety of structure contributing to safe and uninterrupted traffic. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве и реконструкции насыпей линейных сооружений на слабых при протаивании вечномерзлых грунтах, в частности для обеспечения стабильности оснований насыпей на марях. The invention relates to the field of construction and can be used in the construction and reconstruction of embankments of linear structures on weak soils with permafrost thawing, in particular to ensure the stability of the bases of embankments on gauze.

По статистике, почти четверть протяжения земляного полотна, которое сооружается в южной зоне распространения вечномерзлых грунтов, подвергается осадкам. Осадки связаны с деградацией вечной мерзлоты в основании земляного полотна. According to statistics, almost a quarter of the length of the subgrade, which is being built in the southern zone of permafrost, is subject to precipitation. Precipitation is associated with permafrost degradation at the base of the subgrade.

Сложная взаимосвязь природных, конструктивных и техногенных факторов сооружения и эксплуатации насыпей оказывает влияние на величину, неравномерность, интенсивность и длительность накопления осадок во времени. Последние, в конечном счете, зависят от термовлажностного режима и качества грунтов основания сооружения (мерзлотно-грунтовых условий). Отепляющее влияние на грунты основания оказывает как техногенное воздействие насыпи и динамическое воздействие подвижного состава, так и скопление воды на прилегающей к насыпи территории. В местах скопления воды у насыпи (блюдцах) происходит быстрое протаивание вечной мерзлоты в основании, начинает формироваться "чаша" протаивания. Это способствует накоплению осадки пути. The complex interconnection of natural, structural and technogenic factors in the construction and operation of embankments affects the size, unevenness, intensity and duration of sediment accumulation over time. The latter, ultimately, depend on the humidity and moisture regime and the quality of the soil of the foundation of the structure (permafrost-soil conditions). The warming effect on the soil of the base is exerted by both the technogenic effect of the embankment and the dynamic effect of the rolling stock, as well as the accumulation of water in the territory adjacent to the embankment. In places where water accumulates in the embankment (saucers), thawing of permafrost at the base quickly thaws, the thawing bowl begins to form. This contributes to the accumulation of rainfall paths.

Механизм возникновения и развития деформаций следующий. Вода, попадая в поры грунтов основания, оказывает влияние на их свойства. При растворении в воде, частицы грунта, находясь во взвешенном состоянии, испытывают те же напряжения от воздействия сил, что и молекулы воды. В соответствии с законом Архимеда каждая частица грунта, находящаяся в свободной воде, испытывает действие выталкивающей силы. В естественных условиях вес грунта и давление воды в порах, поровое давление, уравновешиваются. Все негативные процессы, связанные с промерзанием-протаиванием в естественных условиях приурочены к сезонно-деятельному слою - hд. Но величина порового давления зависит от приложенной нагрузки: чем больше нагрузка, тем больше поровое давление. Поровое давление является причиной процессов, влияющих на деформативность земляного полотна. Гидростатическое давление поровой воды в летний период, возникающее под действием веса насыпи и динамического воздействия поездов, способствует пластическому выдавливанию грунтов из-под насыпи и "тепловой" осадке грунтов основания, что практически составляет годовую суммарную осадку земляного полотна.The mechanism of occurrence and development of deformations is as follows. Water, falling into the pores of the base soil, affects their properties. When dissolved in water, soil particles, being in suspension, experience the same stresses from the action of forces as water molecules. In accordance with the law of Archimedes, each soil particle located in free water experiences the buoyancy force. Under natural conditions, soil weight and water pressure in the pores, pore pressure, are balanced. All negative processes associated with freezing-thawing in natural conditions are confined to the seasonally active layer - h d . But the magnitude of the pore pressure depends on the applied load: the greater the load, the greater the pore pressure. Pore pressure is the cause of processes that affect the deformability of the subgrade. The hydrostatic pressure of pore water in the summer period, which occurs under the influence of the weight of the embankment and the dynamic action of trains, promotes plastic extrusion of soils from under the embankment and "thermal" sedimentation of the soil of the base, which practically amounts to the annual total subsidence of the subgrade.

Обеспечить стабильность земляного полотна можно путем устранения гидростатического давления поровой воды в основании дорожного полотна. В условиях вечной мерзлоты это достигается промораживанием основания, которое осуществляется двумя путями. The stability of the subgrade can be ensured by eliminating the hydrostatic pressure of the pore water at the base of the road. In permafrost, this is achieved by freezing the base, which is carried out in two ways.

Первый путь - ликвидация порового давления путем сохранения мерзлоты в основании за счет создания конвективного теплообмена грунтов основания с воздухом (проветривания грунтов основания). The first way is the elimination of pore pressure by preserving permafrost in the base by creating convective heat transfer of the base soil with air (ventilation of the base soil).

Для создания охлаждающего эффекта применяются конструкции из сортированного морозоустойчивого скального грунта, железобетонных плит, лотков, термосифоны и т. д. В них за счет проветривания температура, по сравнению с наружным воздухом, уменьшается на 2-4oC [1]. Это позволяет поддерживать отрицательный температурный режим в основании дорожного полотна в течение года, сохраняя грунты основания от протаивания и исключая возникновение гидростатического давления. Конструкции из таких материалов сравнительно долговечны, но требуют больших капиталовложений для их осуществления.To create a cooling effect, designs of sorted frost-resistant rocky soil, reinforced concrete slabs, trays, thermosyphons, etc. are used. In them, due to ventilation, the temperature is 2-4 ° C lower than that of outdoor air [1]. This allows you to maintain a negative temperature at the base of the roadway throughout the year, preserving the soil from thawing and eliminating the occurrence of hydrostatic pressure. Structures of such materials are relatively durable, but require large investments for their implementation.

Второй путь - ликвидация порового давления путем сохранения мерзлоты в основании посредством изоляции кондуктивного теплообмена между основанием и насыпью, т. е. изоляцией грунтового основания от проникновения теплого воздуха из насыпи. Для сохранения грунтов от протаивания используется торф, отходы деревообработки, пенопласты, пены и т. д. The second way is the elimination of pore pressure by maintaining permafrost in the base by isolating the conductive heat exchange between the base and the embankment, i.e., by isolating the soil base from the penetration of warm air from the embankment. To preserve the soil from thawing, peat, woodworking waste, polystyrene, foam, etc. are used.

Известно земляное полотно, в котором поровое давление исключается с помощью сохранения вечномерзлых грунтов от протаивания путем исключения кондуктивного теплообмена в основании и которое значительно улучшает теплозащитные свойства известной конструкции [2]. Земляное полотно представляет собой насыпь, основание и теплоизолирующий слой. Теплоизолирующий слой выполнен из мха и торфа и уложен на естественное грунтовое основание. Насыпь из грунтов местных карьеров отсыпана сверху на теплоизолирующий слой. A subgrade is known in which pore pressure is eliminated by preserving permafrost soils from thawing by eliminating conductive heat transfer at the base and which significantly improves the heat-shielding properties of the known structure [2]. The subgrade is an embankment, a base and a heat insulating layer. The heat-insulating layer is made of moss and peat and laid on a natural soil base. A mound of soil from local quarries is sprinkled on top of the insulating layer.

Летом, когда земляное полотно протаивает, теплоизолирующий слой из торфа, за счет пористости его структуры, не пропускает тепловой поток из насыпи, сохраняя грунты от протаивания, что исключает возникновение порового давления в грунтах основания. In summer, when the subgrade thaws, the heat-insulating layer of peat, due to the porosity of its structure, does not allow heat flow from the embankment, preserving the soil from thawing, which eliminates the occurrence of pore pressure in the soil of the base.

Достоинством известной конструкции является отсутствие порового давления в основании в начальный период эксплуатации за счет наличия теплозащитного слоя пористой структуры с низкой теплопроводностью, что обеспечивает устойчивость дорожного полотна. The advantage of the known design is the absence of pore pressure in the base during the initial period of operation due to the presence of a heat-protective layer of a porous structure with low thermal conductivity, which ensures the stability of the roadway.

Недостатком известного сооружения является то, что в процессе длительной эксплуатации в грунтах деятельного слоя возникает поровое давление вследствие потери теплопроводности теплозащитного слоя, обусловленной разложением торфа и мха, и развития осадок, обусловленного неоднородными мерзлотно-грунтовыми условиями и неровностями рельефа под сооружением. A disadvantage of the known structure is that during prolonged operation in the soils of the active layer, pore pressure occurs due to the loss of thermal conductivity of the heat-shielding layer due to decomposition of peat and moss, and the development of sediments due to inhomogeneous permafrost and uneven terrain under the structure.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является другое решение, в котором поровое давление также исключается за счет сохранения вечномерзлых грунтов от протаивания путем изоляции кондуктивного теплообмена между основанием и насыпью и которое значительно улучшает теплозащитные свойства вышеназванной конструкции [3]. The closest in technical essence and the achieved result is another solution in which pore pressure is also eliminated by preserving permafrost soils from thawing by isolating conductive heat transfer between the base and the embankment and which significantly improves the heat-shielding properties of the above structure [3].

Известное земляное полотно представляет собой насыпь, основание, теплоизолирующий слой и влагоизолирующую прокладку. Теплоизолирующий слой выполнен из мха и торфа и уложен на естественное грунтовое основание. Влагоизолирующая прокладка предназначена для исключения проникновения воды в насыпь (как капилляропрерыватель). Она выполнена из поросли и ветвей деревьев и уложена на теплоизолирующий слой. Насыпь из грунтов местных карьеров отсыпана сверху на влагоизолирующую прокладку. Known subgrade is an embankment, a base, a heat insulating layer and a moisture insulating pad. The heat-insulating layer is made of moss and peat and laid on a natural soil base. The moisture insulating pad is designed to prevent water from entering the mound (like a capillary interrupter). It is made of shoots and tree branches and laid on a heat-insulating layer. An embankment from the soil of local quarries is sprinkled on top of a moisture insulating pad.

Летом, когда земляное полотно протаивает, теплоизолирующий слой из торфа и мха, за счет пористости их структуры, не пропускает тепловой поток из насыпи, сохраняя грунты от протаивания, а влагоизолирующая прокладка не пропускает воду в насыпь и тем самым защищает грунты насыпи от быстрого протаивания и их отепляющего воздействия на грунты основания, что исключает возникновение порового давления в грунтах основания. In summer, when the subgrade thaws, the heat-insulating layer of peat and moss, due to the porosity of their structure, does not allow heat flow from the embankment, preserving the soil from thawing, and the moisture insulating pad does not let water into the embankment and thereby protects the embankment from quick thawing and their warming effect on the base soil, which eliminates the occurrence of pore pressure in the base soil.

Достоинством известной конструкции является отсутствие порового давления в основании за счет наличия теплозащитного слоя пористой структуры с низкой теплопроводностью и влагоизолирующей прокладки, что обеспечивает устойчивость земляного полотна. An advantage of the known construction is the absence of pore pressure at the base due to the presence of a heat-protective layer of a porous structure with low thermal conductivity and a moisture-insulating pad, which ensures the stability of the subgrade.

Недостатком известного сооружения является то, что в процессе длительной эксплуатации в грунтах деятельного слоя возникает гидростатическое давление поровой влаги вследствие потери теплопроводности теплозащитного слоя, обусловленной разложением торфа и нарушением влагоизоляции за счет гниения древесных отходов и развития осадок, обусловленного неоднородными мерзлотно-грунтовыми условиями и неровностями рельефа под сооружением. A disadvantage of the known construction is that during prolonged operation in the soils of the active layer, hydrostatic pressure of pore moisture occurs due to loss of thermal conductivity of the heat-shielding layer due to decomposition of peat and violation of moisture insulation due to decay of wood waste and the development of sediments due to inhomogeneous permafrost and uneven terrain under construction.

Из-за неоднородных мерзлотно-грунтовых условий в сезонно-деятельном слое в основании и неравномерного смачивания водой насыпи будет происходить неравномерное пучение конструкции. Интенсивное воздействие сил морозного пучения в незащищенных приподошвенных зонах приведет к расползанию откосных и приподошвенных зон. Вследствие неравномерной осадки и прогиба основания произойдет нарушение целостности конструкции, что приведет к ухудшению теплозащитных свойств конструкции. Снижение теплозащитных свойств конструкции приведет к нарушению устоявшегося температурного режима в основании, что, в свою очередь, вызовет протаивание и возникновение гидростатического давления поровой воды в основании сооружения. Due to inhomogeneous permafrost and soil conditions in the seasonally active layer at the base and uneven wetting of the embankment with water, uneven structural heaving will occur. The intense influence of frost heaving forces in unprotected plantar zones will lead to the spread of sloping and plantar zones. Due to uneven subsidence and deflection of the base, structural integrity will be violated, which will lead to a deterioration in the heat-shielding properties of the structure. A decrease in the heat-shielding properties of the structure will lead to a violation of the established temperature regime at the base, which, in turn, will cause thawing and the appearance of hydrostatic pressure of pore water at the base of the structure.

В основу изобретения положена задача разработать земляное полотно, устойчивость которого в течение последующей эксплуатации будет обеспечена путем исключения возникновения гидростатического давления поровой воды в основании за счет обеспечения постоянного отрицательного температурного режима. Это может быть достигнуто за счет замены грунта на материал пористой структуры, удельный вес которого меньше удельного веса воды, приводящей к постоянству низких температур и ликвидации гидростатического давления в основании дорожного полотна. Отсутствие гидростатического давления обеспечит стабильность земляного полотна в течение всего периода эксплуатации. Устойчивость сооружения будет способствовать безопасному и бесперебойному режиму движения поездов. The basis of the invention is the task of developing a subgrade, the stability of which during subsequent operation will be ensured by eliminating the occurrence of hydrostatic pressure of pore water in the base by ensuring a constant negative temperature regime. This can be achieved by replacing the soil with a material of a porous structure, the specific gravity of which is less than the specific gravity of water, leading to a constant low temperature and elimination of hydrostatic pressure at the base of the roadway. The absence of hydrostatic pressure will ensure the stability of the subgrade throughout the entire period of operation. The stability of the structure will contribute to a safe and uninterrupted mode of train movement.

Для решения поставленной задачи в известном земляном полотне на вечномерзлом основании, включающем насыпь, теплоизолирующий слой из материала пористой структуры с удельным весом меньше удельного веса воды и изолирующую прокладку, оно дополнительно снабжено армирующим покрытием из синтетического нетканого материала и расположенным на нем крупнопористым слоем, изолирующая прокладка выполнена пыленепроницаемой и расположена между защитным слоем и насыпью, при этом теплоизолирующий слой помещен в армирующее покрытие и уложен на глубину деятельного слоя. To solve the problem in a well-known subgrade on a permafrost foundation, including a mound, a heat-insulating layer of a porous structure material with a specific gravity less than the specific gravity of water and an insulating pad, it is additionally equipped with a reinforcing coating of synthetic non-woven material and a large-porous layer located on it, an insulating pad made dustproof and located between the protective layer and the embankment, while the insulating layer is placed in a reinforcing coating and laid deep in the active layer.

Преимущество изобретения заключается в том, что оно способствует круглогодичному равномерному промораживанию основания и исключению возникновения порового давления в грунтах основания. The advantage of the invention lies in the fact that it contributes to year-round uniform freezing of the base and to eliminate the occurrence of pore pressure in the soil of the base.

Это достигается тем, что благодаря укладке теплоизолирующего слоя на глубину деятельного слоя hд, отсыпке на него защитного крупнопористого слоя и выполнению прокладки пыленепроницаемой будет обеспечен постоянно низкий температурный режим в основании земляного полотна.This is achieved by the fact that by laying a heat-insulating layer to the depth of the active layer h d , pouring a protective large-pore layer on it and making a dustproof seal, a constantly low temperature regime will be ensured at the base of the subgrade.

В зимний период происходит понижение температуры за счет теплообмена "атмосфера-грунтовое основание", летом - "грунтовое основание - атмосфера". In winter, a decrease in temperature occurs due to the heat exchange "atmosphere-soil base", in the summer - "soil base-atmosphere".

Благодаря тому, что теплозащитный слой помещен на глубину деятельного слоя, а армирующее покрытие постоянно смочено, разность температур между поверхностью теплозащитного слоя и атмосферным воздухом увеличится на 2.5-4oC. Увеличение амплитуды температур приведет к возрастанию интенсивности конвективного теплообмена, что обеспечит быстрое промораживание теплоизолирующего слоя зимой и медленной теплоотдаче летом и позволит сохранить грунты основания от протаивания.Due to the fact that the heat-shielding layer is placed to the depth of the active layer, and the reinforcing coating is constantly wetted, the temperature difference between the surface of the heat-shielding layer and atmospheric air will increase by 2.5-4 o C. An increase in temperature amplitude will increase the intensity of convective heat transfer, which will ensure quick freezing of the heat-insulating layer in the winter and slow heat transfer in the summer and will allow to save the base soil from thawing.

Таким образом, грунты основания будут иметь постоянно низкую температуру, т. е. сохраняться в мерзлом состоянии, что исключит возникновение гидростатического давления поровой влаги. Thus, the soil of the base will have a constantly low temperature, i.e., remain in a frozen state, which eliminates the occurrence of hydrostatic pressure of pore moisture.

На чертеже дан поперечный разрез земляного полотна на вечномерзлом основании. The drawing shows a cross section of the subgrade on a permafrost base.

Земляное полотно содержит:
основание 1, теплозащитный слой 2, армирующее покрытие 3, защитный слой 4,изолирующую прокладку 5, насыпь 6.
The subgrade contains:
base 1, heat-protective layer 2, reinforcing coating 3, protective layer 4, insulating gasket 5, embankment 6.

Для изоляции конвективного теплообмена между насыпью и основанием теплозащитный слой 2 выполнен из опилок, т. е. из материала, имеющего открытую пористую структуру, и удельный вес которого меньше удельного веса воды. To isolate convective heat transfer between the embankment and the base, the heat-protective layer 2 is made of sawdust, i.e., from a material having an open porous structure, and whose specific gravity is less than the specific gravity of water.

Для сохранения целостности конструкции и усиления теплозащитных свойств армирующее покрытие 3 выполнено из СНМ в виде оболочки, внутри которой помещены опилки теплоизолирующего слоя 2. To maintain structural integrity and enhance heat-shielding properties, the reinforcing coating 3 is made of SNM in the form of a shell, inside which sawdust of the heat-insulating layer 2 is placed.

Для сохранения грунтов основания от протаивания теплозащитный слой 2 с армирующим покрытием 3 уложены на основание 1 на глубину деятельного слоя (hд).To preserve the base soil from thawing, a heat-protective layer 2 with a reinforcing coating 3 is laid on the base 1 to the depth of the active layer (h d ).

Для обеспечения конвективного теплообмена между поровым пространством теплоизолирующего слоя 2 и атмосферным воздухом защитный слой 4 выполнен из щебня и уложен на армирующее покрытие 3 так, чтобы верх слоя располагался на 0.3- 0.5 м выше дневной поверхности. To ensure convective heat transfer between the pore space of the insulating layer 2 and atmospheric air, the protective layer 4 is made of crushed stone and laid on a reinforcing coating 3 so that the top of the layer is located 0.3-0.5 m above the surface.

Для сохранения пористости защитного слоя изолирующая прокладка 5 выполнена из СНМ и уложена на защитный слой 4. To preserve the porosity of the protective layer, the insulating pad 5 is made of SNM and laid on the protective layer 4.

Насыпь 6 отсыпана из грунтов местных карьеров до проектного положения на изолирующую прокладку 5. Mound 6 is sprinkled from the soil of local quarries to the design position on the insulating strip 5.

Предлагаемое земляное полотно осуществляется следующим образом. В конце летнего периода, когда протает марь, в основании 1 будущего земляного полотна убирают грунт до глубины сезонного промерзания - протаивания (0.8 - 1.2 м). Зимой на промороженное основание осуществляют укладку опилок теплозащитного слоя 2 в армирующем покрытии 3. Поверх теплозащитного слоя 2 отсыпают защитный слой 4 из щебня. На защитный слой 4 укладывают прокладу 5 из полотнищ СНМ. Далее, до проектного положения отсыпают насыпь 6 из грунтов местных карьеров. The proposed subgrade is as follows. At the end of the summer period, when gauze melts, at the base of 1 future subgrade, the soil is removed to the depth of seasonal freezing - thawing (0.8 - 1.2 m). In winter, the sawdust of the heat-insulating layer 2 in the reinforcing coating 3 is laid on the frozen base. The protective layer 4 is poured from crushed stone over the heat-insulating layer 2. On the protective layer 4 lay the strip 5 of the panels SNM. Further, to the design position, an embankment 6 is sprinkled from the soils of local quarries.

В весенний период полностью промерзшее земляное полотно подвергается отепляющему воздействию прямых солнечных лучей и воды прилегающей мари. In the spring, a completely frozen subgrade is exposed to the warming effect of direct sunlight and the surrounding marie water.

Вначале нагреваются грунты насыпи, затем тепловой паток постепенно опускается в грунты основания 1 и достигает прокладки 5. Грунты насыпи протаивают, смачивая прокладку 5. First, the embankment soils are heated, then the heat molasses gradually sinks into the soils of the base 1 and reaches the gasket 5. The embankment soils thaw, wetting the gasket 5.

Прокладка не пропускает частицы грунта в защитный слой 4 и обеспечивает постоянную конвекцию воздуха в нем. Воздушная прослойка в защитном слое сама по себе является хорошим теплоизолятором. За счет разности температур на смоченной прокладке и в атмосферном воздухе увеличивается конвекция в поровом пространстве защитного слоя 4. The gasket does not allow particles of soil into the protective layer 4 and provides constant convection of air in it. The air gap in the protective layer itself is a good heat insulator. Due to the temperature difference on the wetted pad and in atmospheric air, convection in the pore space of the protective layer 4 increases.

Когда температура атмосферного воздуха значительно повысится, а температура конвектируемого воздуха в защитном слое тоже увеличится, тогда начнется его термическое воздействие на теплозащитный слой 2. When the temperature of atmospheric air rises significantly, and the temperature of convective air in the protective layer also increases, then its thermal effect on the heat-protective layer 2 will begin.

Кроме того, вода мари и атмосферных осадков будет оказывать растепляющее воздействие на теплозащитный слой 2. Вода начнет впитываться сначала в армирующее покрытие 3, а затем, медленно, в теплозащитный слой 2. Но при этом из-за пористости теплозащитного слоя 2 и СНМ 3 охлажденная вода, попадая в поровое пространство, в силу капиллярности опилок, будет стремиться вверх, увеличивая темп испарения за счет увеличения конвективного теплообмена. Конвекция увеличивается из-за возрастания разницы температур на поверхности защитного слоя 2 и в атмосферном воздухе, т.к. при этом температура в теплозащитном слое уменьшится на 2.5-4oC.In addition, the water of Mari and precipitation will have a thawing effect on the heat-insulating layer 2. Water will begin to be absorbed first into the reinforcing coating 3, and then slowly into the heat-insulating layer 2. But at the same time, due to the porosity of the heat-insulating layer 2 and SNM 3, it is cooled water entering the pore space, due to the sawdust capillarity, will tend upward, increasing the rate of evaporation due to an increase in convective heat transfer. Convection increases due to an increase in the temperature difference on the surface of the protective layer 2 and in the air, because the temperature in the heat-insulating layer will decrease by 2.5-4 o C.

Таким образом, в период максимальных осадок, осенью, в основании предлагаемого земляного полотна максимальная температура достигнет 0oC, что позволит сохранить грунты основания от протаивания круглый год и тем самым исключить возникновение порового давления.Thus, during the period of maximum precipitation, in autumn, at the base of the proposed subgrade, the maximum temperature will reach 0 o C, which will allow to save the base soil from thawing all year round and thereby eliminate the occurrence of pore pressure.

Испытания, которые проводились на опытном объекте Ургальского узла ДВЖД (ранее БАМЖД), доказывают, что заявляемое решение осуществимо и работоспособно. Предлагаемое земляное полотно, по сравнению с обычной насыпью, позволяет понизить среднегодовую температуру в грунтах основания на 2.5 - 4oC. Осадки в основании обычной насыпи начинаются, когда температура достигнет 4oC. В этот период в основании предлагаемого земляного полотна температура будет близка 0oC, что позволяет сохранять вечномерзлые грунты от протаивания, тем самым исключить возникновение порового давления и обеспечить стабильность земляного полотна в течение всего срока эксплуатации.Tests that were conducted at the experimental facility of the Urgalsky site of the Far Eastern Railways (formerly BAMZhD) prove that the claimed solution is feasible and workable. The proposed subgrade, in comparison with a conventional embankment, allows to lower the average annual temperature in the soil of the base by 2.5 - 4 o C. Precipitation in the base of a conventional embankment begins when the temperature reaches 4 o C. During this period, the temperature at the base of the proposed subgrade is close to 0 o C, which allows you to save permafrost soils from thawing, thereby eliminating the occurrence of pore pressure and ensuring the stability of the subgrade throughout the life of the unit.

Постоянное смачивание водой опилок позволит сохранить их от разложения и потери теплопроводности. Constant wetting of sawdust with water will save them from decomposition and loss of thermal conductivity.

Источники информации
1. Г.П.Минайлов. Исследования и материалы по строительству и эксплуатации зданий и сооружений на мерзлых грунтах/ Записки Забайк. Филиала Географ. Об-ва СССР. - Чита, 1973. Вып. XCI. - С. 34-36.
Sources of information
1. G.P. Minailov. Research and materials on the construction and operation of buildings and structures on frozen soils / Notes Zabayk. Branch geographer. Society of the USSR. - Chita, 1973. Issue. XCI. - S. 34-36.

2. СниП 03.06-85. Автомобильные дороги. М., Госстрой СССР, 1986. - С. 17- 18. 2. SNiP 03.06-85. Car roads. M., Gosstroy of the USSR, 1986.- S. 17-18.

3. С. М. Иванников. Изыскания и проектирование автогужевых дорог в условиях вечной мерзлоты. М.: Дориздат, 1940. - С. 196-198. 3. S. M. Ivannikov. Researches and design of autogull roads in permafrost conditions. M .: Dorizdat, 1940 .-- S. 196-198.

Claims (1)

Земляное полотно на вечномерзлом основании, включающее насыпь, теплоизолирующий слой из материала пористой структуры с удельным весом меньше удельного веса воды и изолирующую прокладку, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено армирующим покрытием из синтетического нетканого материала и расположенным на нем крупнопористым защитным слоем, изолирующая прокладка выполнена пыленепроницаемой и расположена между защитным слоем и насыпью, при этом теплоизолирующий слой помещен в армирующее покрытие и уложен на глубину деятельного слоя. Subgrade on a permafrost foundation, including a mound, a heat-insulating layer of a porous structure material with a specific gravity less than the specific gravity of water and an insulating pad, characterized in that it is additionally equipped with a reinforcing coating of synthetic non-woven material and a large-porous protective layer located on it, the insulating pad is made dustproof and located between the protective layer and the embankment, while the insulating layer is placed in a reinforcing coating and laid to a depth of layer.
RU99104110A 1999-03-01 1999-03-01 Earth road bed on permafrost base RU2160336C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99104110A RU2160336C2 (en) 1999-03-01 1999-03-01 Earth road bed on permafrost base

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99104110A RU2160336C2 (en) 1999-03-01 1999-03-01 Earth road bed on permafrost base

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2160336C2 true RU2160336C2 (en) 2000-12-10

Family

ID=20216571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99104110A RU2160336C2 (en) 1999-03-01 1999-03-01 Earth road bed on permafrost base

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2160336C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103015283A (en) * 2012-12-30 2013-04-03 中南大学 Novel roadbed structure for phreatic high inland sulphate salty soil
RU2583107C1 (en) * 2014-12-16 2016-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Cooling structure for earth structures on permanently frozen soils and erection method thereof
CN108867224A (en) * 2018-09-27 2018-11-23 江西省地质工程(集团)公司 A kind of expressway highway subgrade and its construction method
RU2677180C1 (en) * 2018-01-09 2019-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Forest road covering
RU2687723C1 (en) * 2018-07-10 2019-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Method of device basis for the top structure of the way on the eternal frozen soil
CN109958015A (en) * 2017-12-22 2019-07-02 张远凤 A kind of frozen earth roadbed safeguard structure
RU2777801C1 (en) * 2022-02-16 2022-08-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" The method for constructing a base for the construction of a heat-resistant roadbed on permafrost soils and the heat-insulating base plate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИВАННИКОВ С.М. Изыскания и проектирование автогужевых дорог в условиях вечной мерзлоты. - М.: Дориздат, 1940, с. 196-198. СНиП 03.06-85. Автомобильные дороги. - М.: Госстрой СССР, 1986, с.2. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103015283A (en) * 2012-12-30 2013-04-03 中南大学 Novel roadbed structure for phreatic high inland sulphate salty soil
RU2583107C1 (en) * 2014-12-16 2016-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Cooling structure for earth structures on permanently frozen soils and erection method thereof
CN109958015A (en) * 2017-12-22 2019-07-02 张远凤 A kind of frozen earth roadbed safeguard structure
RU2677180C1 (en) * 2018-01-09 2019-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Forest road covering
RU2687723C1 (en) * 2018-07-10 2019-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Method of device basis for the top structure of the way on the eternal frozen soil
CN108867224A (en) * 2018-09-27 2018-11-23 江西省地质工程(集团)公司 A kind of expressway highway subgrade and its construction method
RU2777801C1 (en) * 2022-02-16 2022-08-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" The method for constructing a base for the construction of a heat-resistant roadbed on permafrost soils and the heat-insulating base plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2443828C1 (en) Earthwork on permafrost soils and method of its erection with base reinforcement in areas of permafrost propagation
CN101956355B (en) Subgrade structure for preventing and controlling road damage in seasonal frozen regions
CN101796913B (en) Alien soil for slope protection of loess slope plants
WO2012139263A1 (en) Water-permeable and water-absorbing eco-pavement
CN207749378U (en) A kind of pavement structure in sponge city
CN101956356B (en) Novel subgrade structure for preventing road frost boiling in cold area
CN201738208U (en) Roadbed structure for preventing road damage in seasonally frozen ground area
CN115305763B (en) Road subgrade structure in high-altitude area and construction method thereof
CN201942974U (en) Roadbed structure capable of preventing roadbed softening
RU2618108C2 (en) Drainage system on permafrost soils
Woo et al. Suprapermafrost groundwater seepage in gravelly terrain, Resolute, NWT, Canada
RU2160336C2 (en) Earth road bed on permafrost base
CN110158390A (en) A kind of heat-insulated draining earth working material and its application in anti-freeze expansion disaster
JP3496475B2 (en) Wet pavement system
Buyung et al. Permeable pavements and its contribution to cooling effect of surrounding temperature
CN206418364U (en) A kind of permeable road structure
JP2014105508A (en) Structure for laying artificial lawn
CN201099920Y (en) Heat preservation collecting well
CN203429523U (en) Heat-preservation and water-permeation roadbed structure in arctic-alpine place
RU2221102C1 (en) Motor road on permafrost soil
CN210712405U (en) Water-permeable and water-intercepting urban pavement structure
CN213740396U (en) Natural permeable quarrying paving structure for sponge city
CN211340276U (en) Semi-permeable brick for sponge city laying
CN206971029U (en) The high polymer entirety porous pavement of full impregnated water-bound
Woo et al. Characteristics of patchy wetlands in a polar desert environment, Arctic Canada

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090302