RU2256030C2 - Earth structure built on permafrost ground - Google Patents

Earth structure built on permafrost ground Download PDF

Info

Publication number
RU2256030C2
RU2256030C2 RU2003105473/03A RU2003105473A RU2256030C2 RU 2256030 C2 RU2256030 C2 RU 2256030C2 RU 2003105473/03 A RU2003105473/03 A RU 2003105473/03A RU 2003105473 A RU2003105473 A RU 2003105473A RU 2256030 C2 RU2256030 C2 RU 2256030C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
peripheral zones
soil
permafrost
rocky
air
Prior art date
Application number
RU2003105473/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003105473A (en
Inventor
Л.А. Поленова (RU)
Л.А. Поленова
А.М. Тугарин (RU)
А.М. Тугарин
В.С. Русаков (RU)
В.С. Русаков
А.В. Захаренко (RU)
А.В. Захаренко
В.Н. Лонский (RU)
В.Н. Лонский
Original Assignee
ОАО "Иркутскгипродорнии"
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 ОАО "Иркутскгипродорнии" filed Critical ОАО "Иркутскгипродорнии"
Priority to RU2003105473/03A priority Critical patent/RU2256030C2/en
Publication of RU2003105473A publication Critical patent/RU2003105473A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256030C2 publication Critical patent/RU2256030C2/en

Links

Landscapes

  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)

Abstract

FIELD: building, particularly for erecting road embankments in areas with high-temperature permafrost ground.
SUBSTANCE: earth structure comprises road bed body and rock layer exposed to air in peripheral zones. Lateral parts of peripheral zones in are water-impermeable from below. Rock layers are connected one to another by underlying rock layer.
EFFECT: increased resistance and operational reliability of earth structure, particularly erected on permafrost ground in summer period.
3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к строительству и может быть преимущественно использовано при возведении дорожных насыпей в районах распространения высокотемпературной вечной мерзлоты.The present invention relates to construction and can be mainly used in the construction of road embankments in areas of high-temperature permafrost.

Суть проблемы: Накопившийся значительный отрицательный опыт эксплуатации дорожных насыпей на вечной мерзлоте (ГНПП "Тындинская мерзлотная станция", ФГУДП "Омский Союздорнии", "ОАО "Иркутскгипродорниии", Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта, Центральный НИИ информации и технико-экономических исследований ж/д транспорта /ЦНИИТЭИ/ и др.) показывает, что строительство насыпей из талых грунтов, особенно в теплый период, приводит к образованию талого ядра над основанием, внутри насыпи, которое не промерзает и в зимний период. В результате неустойчивая, высокотемпературная мерзлота в основании не получает столь необходимой ей ежегодной "подзарядки" холодом и начинает постепенно деградировать со всеми вытекающими из этого проблемами.The essence of the problem: Accumulated significant negative experience in the exploitation of road embankments in permafrost (GNPP Tyndinskaya permafrost station, FSUE Omsk Soyuzdorznii, OAO Irkutskgiprodornii, Khabarovsk Institute of Railway Engineers, Central Scientific and Research Institute of Information and Technical and Economic Research of Railway transport / TsNIITEI / et al.) shows that the construction of embankments from thawed soils, especially in the warm period, leads to the formation of a thawed core above the base, inside the embankment, which does not freeze even in winter od. As a result of the unstable, high frost in the ground does not get much-needed her annual "recharging" the cold and is gradually degraded with all its attendant problems.

Известна конструкция насыпи [1], включающей тело, выполненное составным из нижней части, содержащей переувлажненный глинистый грунт, и верхней части из дренирующего грунта, в которой с целью ускорения консолидации, периферийные участки нижней части насыпи выполнены в виде треугольных (упорных) призм из дренирующего грунта, переувлажненный глинистый грунт этой части насыпи размещен между треугольными призмами.A known design of the embankment [1], comprising a body made up of a lower part containing waterlogged clay soil, and the upper part of the drainage soil, in which to accelerate consolidation, the peripheral sections of the lower part of the embankment are made in the form of triangular (thrust) prisms from the drainage soil, waterlogged clay soil of this part of the embankment is placed between triangular prisms.

Недостатками данной конструкции насыпи для районов распространения вечной мерзлоты является то, что она не обеспечивает “подзарядки” мерзлоты основания в центральной части, особенно в высоких насыпях. Последнее в районах распространения высокотемпературной (неустойчивой) вечной мерзлоты приводит к ее постепенной деградации в основании сооружения. Также уязвимы для воздействия теплых поверхностных вод и периферийные части рассматриваемой насыпи, выполняемые из дренирующих грунтов. Все это особенно в районах с высокотемпературной (неустойчивой) вечной мерзлотой ведет к общей деградации ее в основании насыпи, сопровождающейся долговременной осадкой и потерей устойчивости.The disadvantages of this embankment design for permafrost distribution areas is that it does not provide “recharging” of the base frozen ground in the central part, especially in high embankments. The latter in the areas of distribution of high-temperature (unstable) permafrost leads to its gradual degradation at the base of the structure. The peripheral parts of the embankment under consideration, made from drainage soils, are also vulnerable to exposure to warm surface water. All this, especially in areas with high-temperature (unstable) permafrost, leads to its general degradation at the base of the embankment, accompanied by long-term settlement and loss of stability.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является земляное сооружение на протаивающих вечномерзлых грунтах [2], содержащее тело земляного полотна и упорные призмы в периферийных зонах, внутренняя часть которых, прилегающая к грунтам несущей части тела земляного полотна и основания, выполнена в виде непрерывной прослойки из сортированного скального грунта, контактирующей в верхней и нижней частях призм с воздухом.Closest to the proposed technical solution is an earthen building on thawing permafrost soils [2], containing the body of the subgrade and thrust prisms in peripheral zones, the inner part of which is adjacent to the soils of the supporting part of the body of the subgrade and base, made in the form of a continuous layer of sorted rocky soil in contact with the upper and lower parts of the prisms with air.

Однако данное техническое решение обладает рядом существенных недостатков. Так прослойка из сортированного скального грунта прилегающая к грунтам основания и контактирующая в основании сооружения с воздухом в теплый период легко пропускает теплую поверхностную воду в основание откосных частей насыпи. Последнее способно запустить опасные термокарстовые процессы. Кроме того, само замачивание грунтов основания резко снижает их прочностные показатели. Все это в совокупности, как правило, приводит к осадке и потере устойчивости сооружения. Причем сама осадка сооружения на протаивающих вечномерзлых грунтах, способна значительно или полностью перекрыть контакт с воздухом скальной прослойки в основании. Необходимо отметить и то, что зимой у насыпи быстро образуются значительные снежные отложения в ее нижней части. Последние также будут препятствовать в этот основной период "подзарядки" холодом контакту скальной прослойки в основании сооружения с воздухом. В результате дополнительного (повышенного) конвективного теплообмена происходить уже не будет, и предлагаемый механизм эффективного промораживания грунтов центральной части тела земляного полотна и основания не сможет срабатывать, со всеми вытекающими из этого последствиями.However, this technical solution has a number of significant drawbacks. So a layer of sorted rock soil adjacent to the base soil and in contact with the air at the base of the structure during the warm period easily passes warm surface water into the base of the slope parts of the embankment. The latter is capable of starting dangerous thermokarst processes. In addition, the very soaking of the base soil dramatically reduces their strength characteristics. All this together, as a rule, leads to settlement and loss of stability of the structure. Moreover, the sediment of the structure on thawing permafrost soils is able to significantly or completely block contact with the air of the rocky layer in the base. It should be noted that in the winter, significant snow deposits quickly form in the embankment in its lower part. The latter will also hinder the contact of the rock layer at the base of the structure with air during this main period of “recharging” with cold. As a result of additional (increased) convective heat transfer will no longer occur, and the proposed mechanism for the effective freezing of soils of the central part of the body of the subgrade and the base will not be able to work, with all the ensuing consequences.

Целью изобретения является повышение устойчивости и эксплуатационной надежности земляного сооружения на вечной мерзлоте, в том числе и возводимого в теплый период года.The aim of the invention is to increase the stability and operational reliability of an earthen structure on permafrost, including being erected in the warm season.

Указанный технический результат достигается тем, что в земляном сооружении на вечномерзлых грунтах, содержащем тело земляного полотна (или слои дорожной одежды) и прослойки из скального грунта, контактирующие с воздухом в периферийных зонах, согласно изобретению периферийные зоны в откосных частях снизу выполнены водонепроницаемыми, а прослойки из скального грунта соединены между собой нижележащим слоем скального грунта. При этом высота водонепроницаемых снизу откосных частей периферийных зон находится в пределах:The specified technical result is achieved by the fact that in an earthen structure on permafrost soils containing the body of the subgrade (or layers of pavement) and interlayers of rocky soil in contact with air in the peripheral zones, according to the invention, the peripheral zones in the sloping parts from the bottom are made waterproof and the interlayers from rocky soil are interconnected by the underlying layer of rocky soil. At the same time, the height of the bottom slopes of the peripheral zones waterproof from below is within the limits of:

Sc+Нсв≤Нr≤Нc-Но-НэфSc + Нсв≤Нr≤Нc-No-Nef

где Hr - высота гидроизоляции снизу откосных частей периферийных зон, м;where Hr is the waterproofing height from the bottom of the sloping parts of the peripheral zones, m;

Sc и Нсв - величина осадки и толщина снега или поверхностных вод у сооружения, м;Sc and Нсв - precipitation and thickness of snow or surface water at the structure, m;

Нэф -эффективная толщина контакта с воздухом прослоек из скального грунта в периферийных зонах (например, не менее 1,0 м, как в а.с. №1656078), м;NEF is the effective thickness of the contact with the air of the layers of rocky soil in the peripheral zones (for example, at least 1.0 m, as in AS No. 1656078), m;

Нc и Но -высота сооружения и толщина обочин (или дорожной одежды) в периферийных зонах, м.Нc and Нo - the height of the structure and the thickness of the curbs (or pavement) in the peripheral zones, m

Сами водонепроницаемые (гидроизолированные) снизу откосные части периферийных зон могут быть выполнены из недренирующего грунта или из дренирующего грунта гидроизолированного присыпными боковыми призмами из недренирующего грунта, и/или заанкеренными с уклоном к откосам водонепроницаемыми или дренирующими прослойками (например, из пенопласта, карбофоля, стеклоткани, полиэстерных геоматов и т.д.), и закрыты сверху слоем теплополупроницаемых материалов (например, из торфа, мохорастительного покрова, ультрафиолетостойких геотекстилей, высокопористых пен и т.д.).The water-proof (waterproofing) bottom slopes of the peripheral zones themselves can be made of non-draining soil or of drainage soil waterproofed with loose side prisms from non-draining soil, and / or anchored with a slope to the slopes of waterproof or draining layers (for example, foam, fiberglass, polyester geomats, etc.), and are closed on top with a layer of heat-permeable materials (for example, from peat, mossy cover, ultraviolet-resistant geotextiles, ysokoporistyh foams, etc.).

Заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна" ввиду наличия совокупности новых признаков. Водонепроницаемость снизу откосных частей периферийных зон, в летний период препятствует фильтрации теплых поверхностных вод (верховодки) в основание сооружения, что особенно опасно на высокотемпературной (неустойчивой) вечной мерзлоте. Дополнительно, предлагаемый интервал изменения их высоты обеспечивает затекание холодного воздуха внутрь сооружения зимой через вышележащие прослойки из скального грунта в нижележащий слой скального грунта, несмотря на, как правило, значительную осадку насыпного сооружения, возводимого на оттаивающих грунтах (особенно в летнее время), а также последующее образование мощных снежных отложений (более 0,5-1 м) у основания сооружения. Таким образом создаются условия для надежной зимней "подзарядки" основания внутри сооружения.The claimed technical solution meets the criterion of "novelty" due to the presence of a combination of new features. Water resistance from the bottom of the sloping parts of the peripheral zones in the summer prevents the filtration of warm surface water (top water) into the base of the structure, which is especially dangerous in high-temperature (unstable) permafrost. Additionally, the proposed interval of changes in their height ensures that cold air flows inside the structure in winter through overlying layers of rocky soil into the underlying rocky layer, despite, as a rule, significant settlement of the bulk structure erected on thawing soils (especially in summer), as well subsequent formation of thick snow deposits (more than 0.5-1 m) at the base of the structure. Thus, conditions are created for reliable winter "recharging" of the base inside the structure.

Заявляемое техническое решение соответствует и критерию "изобретательский уровень" т.к. предлагаемая новая совокупность признаков создает отличный от известных технических решений неочевидный полезный эффект. Данный эффект заключается в температурной сдвижке теплового баланса основания сооружения под соединительным, нижележащим слоем скального грунта в сторону отрицательных температур. Последнее обеспечивается как за счет создания необходимых условий для проникания в основание сооружения более тяжелого холодного воздуха в зимний период, так и последующей задержкой (застоем) его в пониженном непродуваемом (водонепроницаемом)по краям скальном слое внутри сооружения. В результате более легкий теплый воздух летом заходить туда не сможет. Это резко снижает годовой теплооборот основания сооружения и понижает его температуру.The claimed technical solution meets the criterion of "inventive step" because the proposed new set of features creates a non-obvious beneficial effect different from the known technical solutions. This effect consists in the temperature shift of the heat balance of the base of the structure under the connecting, underlying layer of rocky soil towards negative temperatures. The latter is ensured both by creating the necessary conditions for the penetration of heavier cold air into the base of the structure in the winter period, and by subsequent retention (stagnation) of it in the lower windproof (watertight) along the edges of the rocky layer inside the structure. As a result, lighter warm air in the summer will not be able to go there. This sharply reduces the annual heat circulation of the base of the structure and lowers its temperature.

При этом воздух в верхних, контактирующих с воздухом периферийных скальных слоях "продухах", соединенных нижележащим скальным слоем, в летний период обеспечивает известную по скальным обсыпкам насыпей предварительную среднегодовую сдвижку температуры на 2,5-4°С в сторону понижения и теплоизоляцию (как в "шубе") нижележащего охлажденного скального слоя с более тяжелым холодным воздухом в межкомковых пустотах. В результате повышается устойчивость и эксплуатационную надежность сооружения, особенно в условиях высокотемпературной (неустойчивой) вечной мерзлоты. Предлагаемые модификации рассматриваемого земляного сооружения также обеспечивают ему необходимую сейсмоустойчивость (см. например, ВСН 61-89, стр. 182-183 Обязательное Приложение 10 п.1.2., 1.4з.).Moreover, the air in the upper peripheral rock layers "in contact" with the air, connected by the underlying rock layer, in the summer period provides a preliminary average annual temperature shift of 2.5-4 ° C to the downward direction and thermal insulation (as in "coat") of the underlying cooled rocky layer with heavier cold air in intercomplex voids. As a result, the stability and operational reliability of the structure increases, especially in the conditions of high-temperature (unstable) permafrost. The proposed modifications of the earth structure under consideration also provide it with the necessary seismic stability (see, for example, BCH 61-89, p. 182-183 Mandatory Appendix 10 p.1.2., 1.4z.).

В целом, соответствие заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень" показывает сопоставительный анализ, в приведенной ниже таблице.In General, the compliance of the proposed technical solution to the criterion of "inventive step" shows a comparative analysis in the table below.

Таблица 1.
Сравнительный анализ конструкций дорожных насыпных сооружений для районов Севера.
Table 1.
Comparative analysis of the construction of road bulk structures for the regions of the North.
Тип конструктивного решения насыпи на вечномерзлых грунтахType of constructive solution of the embankment on permafrost soils Защита мерзлого основания насыпи от попадания теплых поверхностных водProtection of the frozen base of the embankment from the ingress of warm surface water Обеспечение ежегодной "подзарядки" холодом основания периферийных частей насыпиProviding annual “recharge” with cold of the base of the peripheral parts of the embankment Обеспечение ежегодной "подзарядки" холодом основания центральной части высокой насыпиProviding annual “recharge” with cold of the base of the central part of the high embankment Пригодность конструкции высокой насыпи для обеспечения устойчивости на высокотемпературной вечной мерзлотеSuitability of high embankment design for stability in high temperature permafrost 1. Насыпь (аналог)1. Mound (analogue) -- ++ -- -- 2. Земляное сооружение на протаивающих вечномерзлых грунтах (прототип)2. Earthworks on thawing permafrost soils (prototype) -- ++ -- -- 3. Заявляемое техническое решение3. The claimed technical solution ++ ++ ++ ++

На чертеже показано земляное сооружение, расположенное на вечномерзлых грунтах 1, содержащее тело земляного полотна или слои дорожной одежды 2, контактирующие с воздухом прослойки из скального грунта, “продухи” 3, над водонепроницаемыми снизу откосными частями периферийных зон сооружения 4. Прослойки скального грунта 3 соединены между собой нижележащим слоем скального грунта 5. При этом водонепроницаемые снизу откосные части периферийных зон 4 имеют необходимую (по теплотехнической устойчивости сооружения) высоту и могут быть гидроизолированы путем устройства присыпных призм 6 из недренирующего грунта и/или заанкеренных с уклоном к откосам водонепроницаемых или дренирующих прослоек 7, выполненных, например, из пенопласта, карбофоля, стеклоткани, полиэстерных геоматов и т.д. Водонепрницаемые нижние откосные части периферийных зон, дополнительно закрыты сверху слоем 8 из тепло-полупроницаемых испарительных материалов (например, из торфа, мохорастительного покрова, ультрафиолетостойких геотекстилей, высокопористых пен и т.д.). Для повышения сейсмоустойчивости сооружения прослойки из скального грунта 3 могут быть помещены в габионы Маккафери.The drawing shows an earthen structure located on permafrost soils 1, containing the body of the subgrade or layers of pavement 2 in contact with the air interlayers of rocky soil, “vents” 3, above the water-tight bottom slope parts of the peripheral zones of the structure 4. Interlayers of rocky soil 3 are connected between themselves the underlying layer of rocky soil 5. In this case, the slope parts of the peripheral zones 4, which are waterproof from below, have the necessary height (in terms of the thermotechnical stability of the structure) and can be waterproof are arranged by arranging powder prisms 6 from non-draining soil and / or anchored with slope to the slopes of waterproof or draining layers 7 made, for example, of foam plastic, carbofol, fiberglass, polyester geomats, etc. The watertight lower sloping parts of the peripheral zones are additionally covered on top with a layer of 8 made of heat-permeable evaporative materials (for example, peat, mossy cover, ultraviolet-resistant geotextiles, highly porous foams, etc.). To increase seismic stability of the structure of the layer of rock 3 can be placed in the gabions of McCaffery.

Земляное сооружение работает следующим образом. В зимний период, с наступлением отрицательных температур, тяжелый холодный воздух попадает в скальные прослойки "продухи "(для устройства которых желательно предусматривать использование крепких неразмокаемых, морозоустойчивых пород размером 0,2-0,4 м) и опускается вниз сооружения в нижележащий (пониженный) слой скального грунта (желательно с содержанием мелкозема не более 5-6%), контактирующего с нуждающимся вежегодной "подзарядке" холодом основанием сооружения. Более теплый воздух, находящийся в данном слое, наоборот, стремится подняться вверх и при этом выдавливается через противоположную грунтовую скальную прослойку (с подветренной стороны), а также через верхние части самих скальных прослоек "продухов". В результате температура внутри соединительного нижележащего скального слоя грунта понижается. Это способствует охлаждению и “подзарядке” холодом несущих мерзлых грунтов основания центральной и периферийных частей сооружения на неустойчивой вечной мерзлоте.Earthwork works as follows. In winter, with the onset of negative temperatures, heavy cold air enters the rocky layers of "air" (for the device of which it is desirable to provide for the use of strong, waterproof, frost-resistant rocks 0.2-0.4 m in size) and lowers down to the underlying structure (lower) rocky soil layer (preferably with a fine earth content of not more than 5-6%) in contact with the foundation of the structure in need of an annual “recharge” of cold. The warmer air in this layer, on the contrary, tends to rise upward and is squeezed out through the opposite soil rocky interlayer (on the leeward side), as well as through the upper parts of the rocky interlayers themselves. As a result, the temperature inside the connective underlying rocky soil layer decreases. This contributes to the cooling and “recharging” of cold bearing frozen soils of the base of the central and peripheral parts of the structure on unstable permafrost.

С наступлением положительных среднесуточных температур воздуха теплый воздух также будет частично попадать (задуваться) в "продухи". Однако как более легкий, чем нижележащий холодный воздух в межкомковых пустотах соединительного нижележащего слоя из скального грунта, вниз к мерзлому основанию сооружения он опускаться не сможет. В маловетреную погоду данный воздух застаиваясь в межкомковых пустотах "продухов" из скального грунта, срабатывает как хороший теплоизолятор (т.к. коэффициент теплопроводности воздуха меньше, чем у пенопласта), чем и объясняется известное понижение температуры в скальных набросках. Известно (см. например, Кудрявцев В.А. “Влияние инфильтрации летних осадков на температурный режим, сезонное промерзание и протаивание и на годовые теплообороты грунтов.” В сб. Мерзлотные исследования, выпуск VII Издательство МГУ, 1967г.) что в летний период наблюдается конденсация водяных паров, находящихся в воздухе на камнях скальных осыпей и набросок, вода от которых в природе часто стекает по откосам, при водонепроницаемости последних. В предлагаемом техническом решении водяные пары в летний период в основном будут конденсироваться как и в скальной наброске в скальном грунте “продухов”. При этом сконденсировавшаяся вода стекает на недренирующий грунт или на заанкеренные с уклоном к откосам водонепроницаемые или дренирующие прослойки, попадает в слой теплополупроницаемых испарительных материалов (в виде торфа или мохорастительного покрова и др.), уложенных на поверхности нижних водонепроницаемых частей откосов насыпи. Данные слои, напитываясь стекаемой конденсатной влагой, будут работать не только теплоизоляторами, но и дополнительно обеспечивать отток поступающего на откосы тепла солнечной радиации за счет активного испарения поступающей конденсатной влаги своей развитой поверхностью. Таким образом обеспечивается как недопущение попадания конденсатной влаги в мерзлое основание скальных насыпей, так и одновременное использование ее для охлаждения от радиационного нагрева контактирующих с основанием нижних частей откосов насыпи за счет испарения (т.к. на испарение 1 кг воды необходимо затратить 2256 кДж тепла, или около 590 кал. на 1 г воды). Непродуваемость (воздухонепроницаемость) скального слоя между периферийными зонами обеспечивается их водонепроницаемостью, что одновременно препятствует попаданию теплых поверхностных вод (верховодки) в основание сооружения на вечной мерзлоте, приводящее к ее деградации. Последнее наиболее опасно для неустойчивой высокотемпературной вечной мерзлоты, для сохранения которой преимущественно и предназначено данное изобретение.With the onset of positive average daily air temperatures, warm air will also partially (blow out) into the "air". However, as it is lighter than the underlying cold air in the intercomplex voids of the connecting underlying layer of rocky soil, it cannot go down to the frozen base of the structure. In low-wind weather, this air stagnates in the intercomplex voids of the “vents” from the rocky soil and acts as a good heat insulator (since the thermal conductivity of air is lower than that of the foam), which explains the known decrease in temperature in rocky sketches. It is known (see, for example, V. Kudryavtsev, “The effect of summer precipitation infiltration on temperature conditions, seasonal freezing and thawing, and annual soil heat cycles.” In Sat Freezing Studies, Issue VII, Moscow State University Publishing House, 1967), it is observed in summer condensation of water vapor in the air on the stones of rock scree and a sketch, water from which often flows down slopes in nature, with the latter being waterproof. In the proposed technical solution, water vapor in the summer period will mainly condense, as in the rocky draft in the rocky soil of “vents”. At the same time, condensed water flows to non-draining soil or to water-tight or draining layers that are anchored with a slope to the slopes; it enters the layer of heat-permeable evaporation materials (in the form of peat or shaggy cover, etc.) laid on the surface of the lower waterproof parts of the slopes of the embankment. These layers, saturated with drained condensate moisture, will work not only as heat insulators, but also additionally ensure the outflow of solar radiation coming to the slopes due to the active evaporation of the incoming condensate moisture with their developed surface. This ensures that condensate moisture does not get into the frozen base of rock embankments, and its simultaneous use for cooling from radiation heating the lower parts of the embankment slopes due to evaporation (since it takes 2256 kJ of heat to evaporate 1 kg of water, or about 590 calories per 1 g of water). The windproofness of the rock layer between the peripheral zones is ensured by their water tightness, which at the same time prevents the entry of warm surface water (top water) into the base of the structure on permafrost, leading to its degradation. The latter is most dangerous for unstable high-temperature permafrost, for the preservation of which this invention is primarily intended.

В совокупности вышеприведенный механизм позволяет сдвинуть среднегодовую температуру на поверхности основания сооружения из положительной области (как в обычных конструкциях) в отрицательную. Последнее значительно улучшает условия поддержания мерзлоты в основании сооружения. В результате повышается его общая устойчивость и эксплуатационная надежностьTogether, the above mechanism allows us to shift the average annual temperature on the surface of the base of the structure from the positive area (as in conventional structures) to negative. The latter significantly improves the conditions for maintaining permafrost at the base of the structure. The result is increased overall stability and operational reliability.

Источники информацииSources of information

(1) Авторское свидетельство №1081283 А, кл. Е 02Д 17/18.(1) Copyright certificate No. 1081283 A, cl. E 02D 17/18.

(2) Авторское свидетельство №1656078 А1, кл. Е 02Д 17/18.(2) Copyright certificate No. 1656078 A1, cl. E 02D 17/18.

Claims (3)

1. Земляное сооружение на вечномерзлых грунтах, содержащее тело земляного полотна и прослойки из скального грунта, контактирующие с воздухом в периферийных зонах, отличающееся тем, что периферийные зоны в откосных частях снизу выполнены водонепроницаемыми, а прослойки из скального грунта соединены между собой нижележащим слоем скального грунта.1. Earthworks on permafrost, containing the body of the subgrade and interlayers of rocky soil in contact with the air in the peripheral zones, characterized in that the peripheral zones in the sloping parts below are made waterproof, and interlayers of rocky soil are interconnected by an underlying layer of rocky soil . 2. Земляное сооружение по п.1, отличающееся тем, что высота водонепроницаемых снизу откосных частей периферийных зон находится в пределах2. The earthworks according to claim 1, characterized in that the height of the watertight bottom slopes of the peripheral zones is within Sc+Нсв≤Нr≤Нc-Но-НэфSc + Нсв≤Нr≤Нc-No-Nef где Hr - высота гидроизоляции снизу откосных частей периферийных зон, м;where Hr is the waterproofing height from the bottom of the sloping parts of the peripheral zones, m; Sc и Нсв - величина осадки и толщина снега или поверхностных вод у сооружения, м;Sc and Нсв - precipitation and thickness of snow or surface water at the structure, m; Нэф - эффективная толщина контакта с воздухом прослоек из скального грунта в периферийных зонах, м;Nef - effective thickness of the contact with the air of interlayers from rocky soil in the peripheral zones, m; Нc и Но - высота сооружения и толщина обочин (или дорожной одежды) в периферийных зонах, м.Hc and But - the height of the structure and the thickness of the shoulders (or pavement) in the peripheral zones, m 3. Земляное сооружение по п.1 или 2, отличающееся тем, что водонепроницаемые снизу откосные части периферийных зон могут быть выполнены из недренирующего грунта или гидроизолированы присыпными боковыми призмами из недренирующего грунта и/или заанкеренными с уклоном к откосам водонепроницаемыми или дренирующими прослойками (например, из пенопластов, карбофоля, стеклоткани, полиэстерных геоматов и т.д.) и закрыты сверху слоем тепло-полупроницаемых испарительных материалов (например, из торфа, мохорастительного покрова, ультрафиолетостойких геотекстилей, высокопористых пен и т.д.).3. The earthworks according to claim 1 or 2, characterized in that the lower parts of the peripheral zones that are waterproof from below can be made of non-draining soil or insulated with loose side prisms from non-draining soil and / or anchored to the slopes with waterproof or draining layers (for example, from foams, carbofol, fiberglass, polyester geomats, etc.) and are covered from above with a layer of heat-permeable evaporative materials (for example, peat, moss, UV resistant their geotextiles, highly porous foams, etc.).
RU2003105473/03A 2003-02-25 2003-02-25 Earth structure built on permafrost ground RU2256030C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003105473/03A RU2256030C2 (en) 2003-02-25 2003-02-25 Earth structure built on permafrost ground

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003105473/03A RU2256030C2 (en) 2003-02-25 2003-02-25 Earth structure built on permafrost ground

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003105473A RU2003105473A (en) 2004-09-10
RU2256030C2 true RU2256030C2 (en) 2005-07-10

Family

ID=35838661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003105473/03A RU2256030C2 (en) 2003-02-25 2003-02-25 Earth structure built on permafrost ground

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256030C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443828C1 (en) * 2010-06-09 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Earthwork on permafrost soils and method of its erection with base reinforcement in areas of permafrost propagation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЖИНКИН Г.Н., ГРАЧЕВ И.А. Особенности строительства железных дорог в районах распространения вечной мерзлоты и болот. М., 2000, с. 98-109. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443828C1 (en) * 2010-06-09 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Earthwork on permafrost soils and method of its erection with base reinforcement in areas of permafrost propagation

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
CN109505201A (en) A kind of seasonal frozen soil region non-fragment orbit high-speed railway immersion roadbed anti-freeze expansion structure
CN108316081A (en) A kind of temperature and humidity control system for frozen ground regions road structure
CN203145030U (en) Water cut-off and drainage system for permafrost tunnel side upward slope and cutting slope
Yair et al. Spatial and temporal variability of water percolation and movement in a system of longitudinal dunes, western Negev, Israel
RU2256030C2 (en) Earth structure built on permafrost ground
RU2360063C1 (en) Embankment on frozen soil
KR100697560B1 (en) The invered green roof structure combined with external heat insulation
RU2734186C1 (en) Snow-retaining enclosure
RU2744541C1 (en) Permafrost road fill
CN114164845A (en) Water interception and drainage system for underground water-containing sloping field and implementation method thereof
RU2160336C2 (en) Earth road bed on permafrost base
RU2256032C1 (en) Road embankment built on permafrost ground
CN208219327U (en) A kind of temperature and humidity control system for frozen ground regions road structure
Maltseva et al. Problems and Solutions for Green Roofs
RU2814690C1 (en) Slope part of earthen structure on permafrost
RU2385985C1 (en) Hydrotechnical channel on permafrost soils of slope
Harris et al. Palsa formation in floating peat and related vegetation cover as illustrated by a fen bog in the MacMillan Pass, Yukon Territory, Canada
RU2782642C1 (en) Structure of temperature cooling for engineering and technical design of empils and slopes in permafrost regions
RU2263736C1 (en) Sportive ground
CN221218883U (en) A prevent frostbite and expand drainage retaining wall for rich water side slope
SU1067132A1 (en) Method of preparing soil for construction earth structures at below-zero temperatures
SU1184882A1 (en) Water-diversion ditch
SU1656078A1 (en) Earth structure on thawing permafrost grounds
CN209011431U (en) A kind of percolation structures of roof garden

Legal Events

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

Effective date: 20060226

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20071020

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080226