RU2581851C1 - Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas - Google Patents

Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas Download PDF

Info

Publication number
RU2581851C1
RU2581851C1 RU2015111638/03A RU2015111638A RU2581851C1 RU 2581851 C1 RU2581851 C1 RU 2581851C1 RU 2015111638/03 A RU2015111638/03 A RU 2015111638/03A RU 2015111638 A RU2015111638 A RU 2015111638A RU 2581851 C1 RU2581851 C1 RU 2581851C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
layer
treated
pit
laid
Prior art date
Application number
RU2015111638/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Пётр Иванович Дыдышко
Светлана Владимировна Ольхина
Лариса Кузьминична Уткина
Юрий Александрович Веселов
Юлия Петровна Кулинченко
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта"
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 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта"
Priority to RU2015111638/03A priority Critical patent/RU2581851C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2581851C1 publication Critical patent/RU2581851C1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C21/00Apparatus or processes for surface soil stabilisation for road building or like purposes, e.g. mixing local aggregate with binder
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E02D3/123Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and compacting the soil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction and repair of linear objects located in dangerous karst zones, namely, to strengthening soil foundation. Reinforcement method for linear objects in dangerous karst zones consists in determination of linear object zone where formation of at least one karstic cavity with diameter no more than 4 m is possible, driveway is removed in this zone, soil layer is cut with formation of trench width of which is not less than width of driveway to provide loam content in soil from 25 % to 35 % and sand of average size ranging from 75 % to 65 % respectively , soil is treated in trench and cut soil layer is treated in pile by adding to it loam or sand depending on the initial composition of soil, after which the soil in trench and pile is treated with polifilizator “PGSZH 1” in liquid form and polifilizator “PGSP 3” in the form of powder and stirs it. Steel galvanised corrugated sheets are placed on the treated in pit soil in a projection under applied movable loads and connected, layers of geoweb are laid above on which soil layer, treated in the pile is placed, it is compacted in the pit, one more layer of geoweb is laid on compacted soil, on which soil treated in pile is laid in several layers, each layer is compacted and driveway is arranged.
EFFECT: technical result of the disclosed solution is increased safety of linear objects located in dangerous karst zones.
8 cl

Description

Изобретение относится к области строительства и ремонта линейных объектов, расположенных на карстоопасных участках, а именно к укреплению грунтового основания.The invention relates to the field of construction and repair of linear facilities located in karst hazardous areas, namely to strengthen the soil base.

Известен способ укрепления грунта, включающий бурение скважин, установку в них инъекторов, имеющих перфорированную часть, нагнетание через инъекторы под пригрузом инъекционного цементного раствора в грунт с обеспечением его гидроразрыва при давлении 5-20 атм, причем инъекторы после укрепления грунта не извлекают из него. В одну скважину устанавливают три различных по высоте инъектора, предназначенных для цементации различных по глубине слоев грунта, причем при установке в скважину трех инъекторов ее осуществляют таким образом, чтобы перфорированная часть каждого последующего инъектора располагалась ниже перфорированной части предыдущего, не перекрывая ее, при этом в цементный раствор, состоящий из цемента и воды, добавляют или глину бентонитовую, или жидкое стекло, или глину бентонитовую и жидкое стекло, или цементную пыль и жидкое стекло, или цементную пыль, глину бентонитовую и жидкое стекло, или цементную пыль, песок мелкой фракции и жидкое стекло (патент РФ №2439246, E02D 3/12, опубл. 10.01.2012 г., - аналог).A known method of strengthening the soil, including drilling wells, installing injectors having a perforated portion therein, injecting injected cement slurry into the soil through injectors under pressure to ensure its hydraulic fracturing at a pressure of 5-20 atm, the injectors being not removed from it after strengthening the soil. Three injectors of different heights are installed in one well, designed for cementation of different depth layers of soil, and when three injectors are installed in the well, it is carried out in such a way that the perforated part of each subsequent injector is located below the perforated part of the previous one, without blocking it, while a cement mortar consisting of cement and water, add either bentonite clay, or liquid glass, or bentonite clay and liquid glass, or cement dust and liquid glass, or cement dust, bentonite clay and water glass or cement dust, sand fines and water glass (RF patent №2439246, E02D 3/12, published on 10.01.2012, at -. analogue).

Недостатком известного решения является следующее. Инъекция цементного раствора осуществляется в ограниченные массивы грунта, которые не связаны между собой. Вследствие этого в пространстве между массивами укрепленного грунта может реализоваться карстовый провал и безопасность линейных объектов не будет обеспечена.A disadvantage of the known solution is the following. The injection of cement mortar is carried out in limited masses of soil that are not interconnected. As a result, karst failure can occur in the space between the massifs of fortified soil and the safety of linear objects will not be ensured.

Известна конструкция для восприятия воздействия от карстового провала, который может образоваться под балластным слоем при прохождении поезда - «противокарстовый лежень». Конструкция представляет собой систему взаимосвязанных сталебетонных балок, в которых были использованы старогодние материалы - рельсы и шпалы (Толмачев В.В., Леоненко М.В., Юргин О.В. К истории изучения карста на Горьковской ж.д. (Участок ст. Сейма - ст. Доскино линии Москва-Горький). Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации земляного полотна железных дорог. Шестая научно-техническая конференция с международным участием (11-12 ноября 2009 г.). Труды. Чтения, посвященные 105-летию профессора Г.М. Шахунянца. М. 2009. - С. 81-86, - аналог).A known design for perceiving the impact of the karst failure, which can form under the ballast layer during the passage of the train - "anti-karst bed". The design is a system of interconnected steel-concrete beams in which old-year materials were used - rails and sleepers (Tolmachev V.V., Leonenko M.V., Yurgin O.V. On the history of the study of karst on the Gorky railway (Section Art. The Sejm - Doskino station of the Moscow-Gorky line.) Modern problems of designing, building and operating the subgrade of railways. Sixth scientific and technical conference with international participation (November 11-12, 2009). Proceedings. Readings on the 105th anniversary of the professor G.M.Sakhunyantsa. M. 2009. - S. 81-86, - anal g).

Недостатком известного решения является отсутствие соединения взаимосвязанных сталебетонных балок в продольном направлении, которое могло бы обеспечить восприятие прилагаемых подвижных нагрузок без реализации деформаций над провалом.A disadvantage of the known solution is the lack of connection of interconnected steel-concrete beams in the longitudinal direction, which could ensure the perception of the applied moving loads without realizing deformations over the dip.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение безопасности линейных объектов, расположенных на карстоопасных участках.The technical result, the achievement of which the claimed solution is directed, is to increase the safety of linear objects located in karst hazardous areas.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе усиления линейных объектов на карстоопасных участках определяют участок линейного объекта, на котором возможно образование, по меньшей мере, одной карстовой полости диаметром не более 4 м, на этом участке удаляют проезжую часть, вырезают слой грунта с образованием под ней котлована, ширина которого не меньше ширины проезжей части, для обеспечения содержания суглинка в грунте от 25% до 35% и песка средней крупности в диапазоне от 75% до 65% соответственно, производят обработку грунта в котловане и вырезанного слоя грунта в отвале путем внесения в него суглинка или песка в зависимости от первоначального состава грунта, после чего грунт в котловане и в отвале обрабатывают полифилизатором "ПГСЖ 1" в жидком виде и полифилизатором "ПГСП 3" в виде порошка и перемешивают его, на обработанный в котловане грунт укладывают в проекции под прилагаемыми подвижными нагрузками стальные оцинкованные гофрированные листы и соединяют их, сверху укладывают слои георешетки, на которые укладывают слой грунта, обработанный в отвале, уплотняют его в котловане, на уплотненный грунт укладывают еще один слой георешетки, на которую в несколько слоев укладывают обработанный в отвале грунт, уплотняют каждый слой и устраивают проезжую часть.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of enhancing linear objects in karst hazardous areas, a section of a linear object is determined where at least one karst cavity with a diameter of not more than 4 m is possible to be formed, in this section the carriageway is removed, the soil layer is cut to form under it, a pit, the width of which is not less than the width of the roadway, to ensure the content of loam in the soil from 25% to 35% and sand of medium size in the range from 75% to 65%, respectively, they process the soil in the excavation pit and cut out soil layer in the dump by adding loam or sand to it, depending on the initial soil composition, after which the soil in the excavation pit and in the dump is treated with the “ПГСЖ 1” polyphilizer in liquid form and “ПГСП 3” polyphilizer in the form of powder and mixed it, on the soil processed in the pit, is laid in the projection under the applied moving loads, steel galvanized corrugated sheets and connected, layers of geogrid are laid on top, on which the soil layer processed in the dump is laid, compacted it was in the pit, in compacted soil laid another layer of geogrid on which several layers stacked in a heap treated soil layer is compacted and arrange each roadway.

Способ, в котором ширина котлована превышает ширину проезжей части не менее чем на 30%.A method in which the width of the pit exceeds the width of the carriageway by at least 30%.

Способ, при котором проезжую часть удаляют до глубины 0,4-0,6 м.The method in which the carriageway is removed to a depth of 0.4-0.6 m

Способ, в котором вырезают слой грунта под удаленной проезжей частью с образованием котлована на глубину 0,65-1,05 м.A method in which a soil layer is cut under a remote carriageway with the formation of a pit to a depth of 0.65-1.05 m.

Способ, в котором из обработанного в котловане грунта формируют укрепленный слой толщиной не менее 0,15 м.A method in which a reinforced layer of at least 0.15 m thick is formed from the soil processed in the foundation pit.

Способ, в котором суммарная толщина всех слоев укрепленного грунта составляет 0,8-1,2 м.A method in which the total thickness of all layers of reinforced soil is 0.8-1.2 m.

Способ, в котором используют георешетку с разрывной нагрузкой не менее 120 кН/м в продольном и поперечном направлениях.A method in which a geogrid with a breaking load of at least 120 kN / m in the longitudinal and transverse directions is used.

Концентрат полифилизатора "ПГСЖ 1" - "Консолид 44" - это жидкость коричневого цвета с характерным запахом, включающая четвертичные аммониевые соединения 25-50%, высшие жирные амины 10-25%, алкоксилат менее 2,5% и другие химические соединения, рН=4,5-5. Концентрат полностью смешивается с водой. Продукт не является взрывоопасным и не самовоспламеняется.“PSGI 1” polyphilizer concentrate - “Consolid 44” - is a brown liquid with a characteristic odor, including quaternary ammonium compounds 25-50%, higher fatty amines 10-25%, alkoxylate less than 2.5% and other chemical compounds, pH = 4,5-5. The concentrate is completely mixed with water. The product is not explosive and does not ignite spontaneously.

Концентрат полифилизатора "ПГСП 3" - "Солидрай" - смесь катионных поверхностно-активных веществ, представляет собой светло-желтый порошок с запахом аммиака, включающий в своем составе стериламин 25-100%, диалкилэфир триэтаноламмоний метилсульфата 25-100%, изопропанол 5-10%, а также другие сложные вещества с плотностью 0,858 г/куб. см, рН=9-10, нерастворим в холодной воде. Продукт не взрывоопасен и не является самовоспламеняемым. Концентрат "Солидрай" не изменяет свойства во времени (продукт стабилен) и не распадается. Точка плавления концентрата "Солидрай" 50-52°С, температура воспламенения более 170°С.PGSP 3 polyphilizer concentrate - Solidray - a mixture of cationic surfactants, is a light yellow powder with an ammonia odor, including sterilamine 25-100%, dialkyl ether triethanolammonium methyl sulfate 25-100%, isopropanol 5-10 %, as well as other complex substances with a density of 0.858 g / cu. cm, pH = 9-10, insoluble in cold water. The product is not explosive and is not self-igniting. The Solidray concentrate does not change properties over time (the product is stable) and does not decompose. The melting point of the Solidray concentrate is 50-52 ° C, the ignition temperature is more than 170 ° C.

Готовый к употреблению полифилизатор "ПГСЖ 1" - это жидкость желто-коричневого цвета с характерным запахом, включающая концентрат "Консолид 44", смешанный с водой в пропорции 1:4. Полностью растворяется в воде. Продукт не является взрывоопасным и не самовоспламеняется.Ready-to-use PFSA 1 polyphilizer is a yellow-brown liquid with a characteristic odor, including the Consolid 44 concentrate mixed with water in a 1: 4 ratio. It is completely dissolved in water. The product is not explosive and does not ignite spontaneously.

Готовый к употреблению полифилизатор "ПГСП 3" представляет собой порошок серого цвета, не изменяет свойства во времени (продукт стабилен) и не распадается. В состав готового к употреблению "ПГСП 3" входит:Ready-to-use PGSP 3 polyphilizer is a gray powder, does not change properties over time (the product is stable) and does not break up. The composition of the ready-to-use "ПГСП 3" includes:

- концентрат "Солидрай" - смесь катионных поверхностно-активных веществ;- Solidray concentrate - a mixture of cationic surfactants;

- цемент (в соответствии с ГОСТ 31108-2003, ГОСТ 10178-85);- cement (in accordance with GOST 31108-2003, GOST 10178-85);

- известь (в соответствии с ГОСТ 9179-77, ГОСТ 22688-77, ГОСТ 4.204-79);- lime (in accordance with GOST 9179-77, GOST 22688-77, GOST 4.204-79);

- шлаки доменные (в соответствии с ГОСТ 3476-74);- blast furnace slags (in accordance with GOST 3476-74);

- шламы металлургии;- sludge metallurgy;

- золы уноса (в соответствии с ГОСТ 25818-91).- fly ash (in accordance with GOST 25818-91).

Карст представляет собой совокупность природных процессов и явлений, обусловленных растворением скальных горных пород, в результате которого происходят изменения структуры и состояния этих пород, образование системы взаимосвязанных полостей, сильно трещиноватых зон в этих породах, разуплотненных зон в покрывающих их грунтах и связанных с ними деформаций земной поверхности и оснований сооружений (провалы, оседания, карстовые просадки и др.). Растворимыми (карстующимися) породами являются карбонаты (известняк, доломит, мел), сульфаты (гипс, ангидрит), хлориды (каменная, калийная соли). В первом случае карст называют карбонатным, во втором - сульфатным, в третьем - хлоридным (соляным). Существующие в настоящее время карстовые полости в этих породах могут развиться до критически опасных размеров за несколько десятков лет. Скорость растворения соляных пород в сотни раз выше, чем сульфатных. Вследствие этого в районах соляного карста полость может вновь образовываться и развиться до критически опасных размеров даже в течение нескольких месяцев (особенно при недопустимых техногенных воздействиях). Карстовые полости могут интенсивно развиваться не только путем растворения, но и за счет других процессов (частичное или полное обрушение кровли полости, суффозии, подземной эрозии и др.). В связи с этим не каждую обнаруженную (без проведения специальных исследований) карстовую полость следует считать опасной. В случае наличия в покровной грунтовой толще водонасыщенных песков при определенных условиях может происходить вынос (суффозия) таких песков в нижерасположенные полости или трещиноватые зоны с формированием в покровной толще промежуточных полостей и разуплотненных зон с последующим выходом их на поверхность в виде провалов, просадок, локальных оседаний. Такой процесс является карстово-суффозиозным. Он может существенно активизироваться при недопустимых техногенных воздействиях на геологическую среду (например, вследствие неудовлетворительного функционирования водоотводных и водопропускных сооружений). Вышеизложенные процессы оказывают существенное влияние на надежное функционирование линейных объектов, расположенных в зоне карстоопасных участков поверхности.Karst is a combination of natural processes and phenomena caused by the dissolution of rocky rocks, which results in changes in the structure and condition of these rocks, the formation of a system of interconnected cavities, highly fractured zones in these rocks, decompaction zones in the soils covering them and the associated deformations of the earth surface and foundations of structures (dips, subsidence, karst subsidence, etc.). Soluble (karst) rocks are carbonates (limestone, dolomite, chalk), sulfates (gypsum, anhydrite), chlorides (rock, potassium salts). In the first case, karst is called carbonate, in the second - sulfate, in the third - chloride (hydrochloric). Currently existing karst cavities in these rocks can develop to critically dangerous sizes in several decades. The rate of dissolution of salt rocks is hundreds of times higher than sulfate. As a result, in the areas of salt karst, the cavity can re-form and develop to critically dangerous sizes even within a few months (especially with unacceptable technogenic influences). Karst cavities can intensively develop not only by dissolution, but also due to other processes (partial or complete collapse of the roof of the cavity, suffusion, underground erosion, etc.). In this regard, not every discovered (without special research) karst cavity should be considered dangerous. In the case of the presence of water-saturated sands in the cover soil stratum under certain conditions, these sands can be carried out (suffusion) into the lower cavities or fractured zones with the formation of intermediate cavities and decompaction zones in the cover thickness with their subsequent exit to the surface in the form of dips, subsidence, local subsidence . Such a process is karst-suffusive. It can become significantly more active due to unacceptable technological impacts on the geological environment (for example, due to unsatisfactory functioning of drainage and culvert facilities). The above processes have a significant impact on the reliable functioning of linear objects located in the zone of karst-hazardous surface areas.

Данные для определения вероятности появления карстовых полостей получают при инженерно-геологическом обследовании закарстованных участков, включающем в себя проведение съемок и дешифрование космо- и аэроснимков. При этом устанавливают поверхностные проявления карста. С использованием геофизической разведки выявляют более крупные и расположенные ближе к поверхности карстовые полости, зоны повышенной трещиноватости, кавернозности и обводнение пород, а также тектонические разломы и разуплотненные зоны в покровной толще.Data for determining the likelihood of occurrence of karst cavities are obtained during engineering and geological surveys of karst areas, including surveying and decoding of space and aerial photographs. In this case, surface manifestations of karst are established. Using geophysical exploration, larger karst cavities, zones of increased fracturing, cavernousness and watering of rocks, as well as tectonic faults and decompaction zones in the cover layer are revealed.

Если этих полостей несколько на определенном участке, то способ используется в пределах всех полостей.If there are several cavities in a certain area, then the method is used within all cavities.

Заявляемый способ усиления линейных объектов на карстоопасных участках может быть использован для следующих линейных объектов - автомобильные дороги, железнодорожные линии, взлетно-посадочные полосы, трамвайные линии и т.д. Проезжая часть линейных объектов для заявляемого способа включает в себя:The inventive method of enhancing linear objects on karst hazardous areas can be used for the following linear objects - roads, railway lines, runways, tram lines, etc. The carriageway of linear objects for the proposed method includes:

для железных дорог и трамвайных путей - верхнее строение пути (рельсы, шпалы и балласт);for railways and tram tracks - the upper structure of the track (rails, sleepers and ballast);

для автомобильных дорог - дорожное покрытие;for roads - road surface;

для взлетно-посадочных полос - покрытие.for runways - coating.

Если диаметр одной карстовой полости превышает 4 м, то данный способ не обеспечит достижение технического результата, так как произойдут деформации проезжей части линейных объектов.If the diameter of one karst cavity exceeds 4 m, then this method will not ensure the achievement of a technical result, since deformations of the roadway of linear objects will occur.

Если ширина котлована будет меньше ширины проезжей части, то несущая способность сооружаемой конструкции будет недостаточна для обеспечения безопасности движения.If the width of the pit will be less than the width of the carriageway, then the bearing capacity of the constructed structure will be insufficient to ensure traffic safety.

Если содержание суглинка в грунте меньше 25% или больше 35%, то не будет достигнута прочность укрепленного грунта, достаточная для безопасного пропуска подвижной нагрузки.If the loam content in the soil is less than 25% or more than 35%, then the strength of the strengthened soil will not be achieved, sufficient for the safe passage of the moving load.

Если содержание песка средней крупности по ГОСТ 25100-2001 менее 65% или более 75%, то не будет достигнута необходимая прочность укрепленного грунта.If the sand content of medium size according to GOST 25100-2001 is less than 65% or more than 75%, then the necessary strength of the strengthened soil will not be achieved.

Другие виды грунтов являются непригодными для укрепления по своим физико-механическим свойствам.Other types of soils are unsuitable for strengthening by their physical and mechanical properties.

Обработка грунта, содержащего суглинок и песок средней крупности, полифилизаторами в жидком виде и в виде порошка приводит к тому, что увеличиваются прочностные показатели грунта.Processing of soil containing loam and medium-sized sand with liquid polyphilizers and in the form of powder leads to an increase in soil strength.

Если суглинок характеризуется влажностью на границе текучести wL более 0,28, то не будет достигнута необходимая прочность грунта.If the loam is characterized by a moisture content at the yield strength w L of more than 0.28, the necessary soil strength will not be achieved.

Добавки распределяют равномерно, по толщине и ширине укрепляемого слоя. Расход воды для доведения грунта (смеси) до оптимальной влажности по ГОСТ 22733-2002 (Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности) определяют по формулеAdditives are distributed evenly over the thickness and width of the reinforced layer. The water flow rate to bring the soil (mixture) to the optimum humidity according to GOST 22733-2002 (Soils. Laboratory method for determining the maximum density) is determined by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где М - масса грунта (смеси); w1 - естественная влажность грунта (смеси), %; w2 - оптимальная влажность грунта (смеси), %.where M is the mass of soil (mixture); w 1 - the natural moisture content of the soil (mixture),%; w 2 - optimal soil moisture (mixture),%.

Одновременное использование соединенных стальных оцинкованных листов, которые укладывают на обработанный в котловане грунт в проекции под прилагаемыми подвижными нагрузками и нескольких слоев георешетки, между двумя из которых укладывают слой обработанного грунта заявляемого состава, приводит к совместной работе конструкции. Слои георешетки, располагаемые в нижней части укрепленного слоя, армируют этот слой и работают на растяжение. В верхней части этого слоя армирование не требуется ввиду работы грунта на сжатие. В ячейках георешетки реализуется зацепление укрепленного грунта. Сцепление происходит за счет адгезии укрепленного и уплотненного грунта к георешетке. Грунт, находящийся в гофрах стальных оцинкованных листов, также зацепляется с ними. Реализации деформаций препятствует высокая прочность и малая податливость георешетки.The simultaneous use of joined galvanized steel sheets, which are laid on the ground processed in the pit in the projection under the applied moving loads, and several layers of the geogrid, between two of which a layer of the treated soil of the claimed composition is laid, leads to the joint work of the structure. The geogrid layers located at the bottom of the reinforced layer reinforce this layer and work in tension. In the upper part of this layer, reinforcement is not required due to the compression of the soil. In the cells of the geogrid, meshing of the fortified soil is realized. Coupling occurs due to the adhesion of reinforced and compacted soil to the geogrid. The soil located in the corrugations of galvanized steel sheets also engages with them. The deformation is hindered by high strength and low flexibility of the geogrid.

Проекция под прилагаемыми подвижными нагрузками - это геометрическое отражение положения подвижных нагрузок на плоскость, проходящую в уровне дна котлована.The projection under the attached moving loads is a geometric reflection of the position of the moving loads on a plane passing at the bottom of the pit.

Пример конкретного выполнения для линейного объекта - железнодорожного путиAn example of a specific implementation for a linear object - a railway track

Описан способ усиления подшпального основания на карстоопасных участках, в котором для предупреждения схода подвижного состава и обеспечения безопасности движения поездов при образовании карстового провала диаметром до 4 м под балластной призмой устраивают слой грунта с жидкими и порошковыми добавками укрепляющих составов. Для чего:A method for reinforcing the basement in karst hazardous areas is described, in which a layer of soil with liquid and powder additives of reinforcing compounds is arranged under the ballast to prevent rolling stock and ensure the safety of train traffic when a karst dip is formed up to 4 m in diameter. For what:

- укрепляемый слой грунта армируют слоями георешетки и стальными оцинкованными гофрированными листами;- the reinforced soil layer is reinforced with geogrid layers and galvanized steel corrugated sheets;

- жидкой добавкой является полифилизатор "ПГСЖ 1", включающий в себя концентрат "Консолид 44", смешанный с водой в пропорции 1:4;- the liquid additive is the "PSG 1" polyphilizer, which includes the "Consolid 44" concentrate mixed with water in a ratio of 1: 4;

- порошковая добавка представляет собой полифилизатор "ПГСП 3", содержащий концентрат "Солидрай", цемент, известь, шлаки доменные, шламы металлургические, золы уноса и т.д.;- the powder additive is a PGSP 3 polyphilizer containing Solidray concentrate, cement, lime, blast furnace slags, metallurgical sludge, fly ash, etc .;

- в укрепленном слое применяют смеси из грунтов, содержащих 30% суглинка, характеризующегося влажностью на границе текучести wL=0,28, и 70% песка средней крупности, в которые вносят жидкие и порошковые добавки; - расход "ПГСЖ 1" (концентрат "Консолид 44") составляет 1,2 л/м3, расход "ПГСП 3" равен 54 кг/м3, добавки распределяют равномерно по толщине и ширине укрепляемого слоя;- in the hardened layer, mixtures of soils containing 30% loam, characterized by humidity at the yield strength w L = 0.28, and 70% sand of medium size, in which liquid and powder additives are added, are used; - the consumption of ПГСЖ 1 "(concentrate" Consolid 44 ") is 1.2 l / m 3 , the consumption of" ПГСП 3 "is 54 kg / m 3 , additives are distributed evenly over the thickness and width of the reinforced layer;

- укрепленный слой грунта размещают на глубине 0,5 м ниже подошвы шпал;- a reinforced soil layer is placed at a depth of 0.5 m below the base of the sleepers;

- на укрепленном слое располагают балластный слой;- on the reinforced layer have a ballast layer;

- расстояние от верха балластного слоя до уровня обочины не должно превышать 0,6 м, на обочине размещают слой щебня;- the distance from the top of the ballast layer to the level of the curb should not exceed 0.6 m, a layer of rubble is placed on the curb;

- толщина укрепленного слоя грунта должна составлять 1 м, уклон по верху слоя предусматривают равным 0,04 в сторону обочины, ширину слоя на однопутном участке назначают равной 6,5 м, на двухпутном под один путь - 5,2 м, расстояние от оси пути до края слоя со стороны междупутья на двухпутном участке должно составлять (вмп - 0,15 м)/2, где вмп - ширина междупутья, м;- the thickness of the reinforced soil layer should be 1 m, the slope at the top of the layer should be equal to 0.04 towards the side of the road, the layer width at the single-track section should be equal to 6.5 m, at the double-track under one track - 5.2 m, the distance from the track axis to the edge of the layer from the side of the double-joint at the double-track section should be (in mp - 0.15 m) / 2, where in the MP - the width of the double-blast, m;

- используют стальные оцинкованные гофрированные листы шириной 1160 мм, длиной 2000 мм, толщиной 5 мм, высота гофр 50 мм, расстояние между гофрами 150 мм, гофры ориентированы по длинной стороне листа;- use steel galvanized corrugated sheets 1160 mm wide, 2000 mm long, 5 mm thick, corrugation height 50 mm, corrugation distance 150 mm, corrugations oriented along the long side of the sheet;

- гофрированные листы размещают в два ряда в проекции под рельсовыми нитями симметрично относительно оси пути на слой неуплотненного укрепленного грунта толщиной 0,15 м;- corrugated sheets are placed in two rows in the projection under the rail threads symmetrically relative to the axis of the track onto a layer of unconsolidated reinforced soil with a thickness of 0.15 m;

- на коротких сторонах листа должны быть устроены отверстия диаметром 24 мм в два ряда через 125 мм, листы соединяют между собой внахлест болтами;- on the short sides of the sheet holes should be arranged with a diameter of 24 mm in two rows through 125 mm, the sheets are joined together by an overlap with bolts;

- георешетка имеет размеры ячеек 50×50 мм, разрывную нагрузку не менее 120 кН/м в продольном и поперечном направлениях, удлинение при разрыве не более 3% в указанных направлениях; георешетку укладывают в два слоя в нижней части укрепленного слоя поверх гофрированных листов, полосы георешетки ориентируют перпендикулярно продольной оси пути с перекрытием не менее 0,3 м, выше этих двух слоев на 0,2 м располагают еще один слой георешетки с указанным перекрытием полос.- the geogrid has mesh sizes of 50 × 50 mm, a breaking load of at least 120 kN / m in the longitudinal and transverse directions, an elongation at break of not more than 3% in these directions; the geogrid is laid in two layers in the lower part of the reinforced layer on top of the corrugated sheets, the geogrid stripes are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the path with an overlap of at least 0.3 m, another geogrid layer with the indicated overlap of the bands is placed 0.2 m above these two layers.

Основные работы по усилению подшпального основания на карстоопасных участках:The main works to strengthen the basement in karst hazardous areas:

- вырезка балласта на глубину 0,5 м ниже подошвы шпал;- ballast cut to a depth of 0.5 m below the base of the sleepers;

- уборка рельсошпальной решетки;- cleaning of rail-sleeper grid;

- вырезка слоя грунта толщиной 0,85 м на ширину 6,5 м на однопутном участке и 5,2 м на двухпутном с вывозом в отвал на оборудованную площадку;- cutting the soil layer with a thickness of 0.85 m to a width of 6.5 m on a single track and 5.2 m on a double track with removal to a dump on an equipped site;

- планировка грунта в котловане и отвале;- soil planning in the pit and dump;

- внесение суглинка/песка и укрепляющих добавок в котловане для создания укрепленного слоя толщиной 0,15 м с рыхлением грунта;- making loam / sand and reinforcing additives in the pit to create a reinforced layer with a thickness of 0.15 m with loosening of the soil;

- укладка гофрированных листов с их соединением;- laying of corrugated sheets with their connection;

- укладка георешетки в два слоя;- laying of the geogrid in two layers;

- внесение суглинка/песка и укрепляющих добавок на площадке в грунт отвала на толщину слоя 0,2 м с рыхлением;- the introduction of loam / sand and reinforcing additives on the site in the soil of the dump to a layer thickness of 0.2 m with loosening;

- привозка грунта с добавками для создания слоя толщиной 0,2 м с площадки в котлован;- soil transportation with additives to create a layer with a thickness of 0.2 m from the site to the pit;

- уплотнение грунта в котловане;- soil compaction in the pit;

- укладка верхнего слоя георешетки;- laying of the upper layer of the geogrid;

- внесение суглинка или песка (в зависимости от первоначального состава вынутого грунта) и укрепляющих добавок на площадке в грунт отвала на толщину слоя 0,3 м с рыхлением;- the introduction of loam or sand (depending on the initial composition of the excavated soil) and reinforcing additives on the site into the soil of the dump to a layer thickness of 0.3 m with loosening;

- привозка грунта с добавками для создания слоя толщиной 0,3 м с площадки в котлован;- soil transportation with additives to create a layer with a thickness of 0.3 m from the site to the pit;

- уплотнение грунта с добавками в слое толщиной 0,3 м в котловане;- soil compaction with additives in a layer 0.3 m thick in the pit;

- привозка грунта для создания слоя толщиной 0,35 м с площадки в котлован;- soil transportation to create a layer with a thickness of 0.35 m from the site to the pit;

- внесение суглинка/песка и укрепляющих добавок в котловане с рыхлением;- introduction of loam / sand and reinforcing additives in the pit with loosening;

- уплотнение грунта катками;- soil compaction with rollers;

- укладка рельсошпальной решетки;- laying of rail-sleeper lattice;

- выгрузка щебня и выполнение подъемки пути с выправочно-подбивочными работами в три этапа.- unloading crushed stone and performing track lifting with straightening and tamping operations in three stages.

Claims (8)

1. Способ усиления линейных объектов на карстоопасных участках, заключающийся в том, что определяют участок линейного объекта, на котором возможно образование, по меньшей мере, одной карстовой полости диаметром не более 4 м, на этом участке удаляют проезжую часть, вырезают слой грунта с образованием под ней котлована, ширина которого не меньше ширины проезжей части, для обеспечения содержания суглинка в грунте от 25% до 35% и песка средней крупности в диапазоне от 75% до 65% соответственно, производят обработку грунта в котловане и вырезанного слоя грунта в отвале путем внесения в него суглинка или песка в зависимости от первоначального состава грунта, после чего грунт в котловане и в отвале обрабатывают полифилизатором "ПГСЖ 1" в жидком виде и полифилизатором "ПГСП 3" в виде порошка и перемешивают его, на обработанный в котловане грунт укладывают в проекции под прилагаемыми подвижными нагрузками стальные оцинкованные гофрированные листы и соединяют их, сверху укладывают слои георешетки, на которые укладывают слой грунта, обработанный в отвале, уплотняют его в котловане, на уплотненный грунт укладывают еще один слой георешетки, на которую в несколько слоев укладывают обработанный в отвале грунт, уплотняют каждый слой и устраивают проезжую часть.1. A method for enhancing linear objects in karst-hazardous areas, which consists in determining a section of a linear object in which at least one karst cavity with a diameter of not more than 4 m is possible, in this section the carriageway is removed, a soil layer is cut to form under it a pit, the width of which is not less than the width of the roadway, to ensure the content of loam in the soil from 25% to 35% and sand of medium size in the range from 75% to 65%, respectively, the soil is processed in the pit and cut I soil in the dump by introducing loam or sand into it, depending on the initial composition of the soil, after which the soil in the foundation pit and in the dump is treated with the PSGI 1 polyphilizer in liquid form and the PGSP 3 polyphilizer in the form of powder and mixed, onto the treated in a foundation pit, the soil is laid in a projection under the applied moving loads, steel galvanized corrugated sheets and connected, layers of geogrid are laid on top, on which a layer of soil processed in the dump is laid, it is compacted in the foundation pit, on the seal One more layer of the geogrid is laid on this soil, onto which the soil treated in the dump is laid in several layers, each layer is compacted and a roadway is arranged. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ширина котлована превышает ширину проезжей части не менее чем на 30%.2. The method according to p. 1, characterized in that the width of the pit exceeds the width of the carriageway by at least 30%. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проезжую часть удаляют до глубины 0,4-0,6 м.3. The method according to p. 1, characterized in that the roadway is removed to a depth of 0.4-0.6 m 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вырезают слой грунта под удаленной проезжей частью с образованием котлована на глубину 0,65-1,05 м.4. The method according to p. 1, characterized in that the soil is cut out under a remote carriageway with the formation of a pit to a depth of 0.65-1.05 m. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что из обработанного в котловане грунта формируют укрепленный слой не менее 0,15 м.5. The method according to p. 1, characterized in that a fortified layer of at least 0.15 m is formed from the soil processed in the foundation pit. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что суммарная толщина всех слоев укрепленного грунта составляет 0,8-1,2 м.6. The method according to p. 1, characterized in that the total thickness of all layers of reinforced soil is 0.8-1.2 m 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют георешетку с разрывной нагрузкой не менее 120 кН/м в продольном и поперечном направлении.7. The method according to p. 1, characterized in that they use a geogrid with a breaking load of at least 120 kN / m in the longitudinal and transverse directions. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют суглинок влажностью на границе текучести wL не более 0,28. 8. The method according to p. 1, characterized in that they use loam with moisture at the yield strength w L not more than 0.28.
RU2015111638/03A 2015-03-31 2015-03-31 Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas RU2581851C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111638/03A RU2581851C1 (en) 2015-03-31 2015-03-31 Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111638/03A RU2581851C1 (en) 2015-03-31 2015-03-31 Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2581851C1 true RU2581851C1 (en) 2016-04-20

Family

ID=56195030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015111638/03A RU2581851C1 (en) 2015-03-31 2015-03-31 Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2581851C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621802C1 (en) * 2016-04-25 2017-06-07 Виталий Богданович Черногиль Strengthened clay primer
CN107992673A (en) * 2017-11-28 2018-05-04 中铁上海设计院集团有限公司 A kind of depth of exploration for karst region bridge pile foundation determines method
RU2685585C1 (en) * 2017-11-27 2019-04-22 Олег Александрович Горбунов Mixture for paying layers for transport infrastructure
CN111733794A (en) * 2020-06-11 2020-10-02 中铁一局集团第二工程有限公司 Method for determining safe thickness of side wall of karst area of foundation pit and grouting device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200500961A1 (en) * 2005-07-12 2006-02-24 Оао Территориальный Проектный Институт "Омскгражданпроект" BEACH ENHANCEMENT FROM SEMI-RIGID GABION SYSTEMS
RU2333318C1 (en) * 2006-11-22 2008-09-10 Христофор Авдеевич Джантимиров Method for reinforcing basement soil
RU89431U1 (en) * 2009-07-15 2009-12-10 Открытое акционерное общество "Адмиралтейские верфи" (ОАО "Адмиралтейские верфи") STRUCTURE FOR LOCALIZATION OF SOIL (OPTIONS)
RU2390605C1 (en) * 2008-12-08 2010-05-27 Открытое Акционерное Общество "Фундаментпроект" Method for phased complex engineering protection of general planning embankment
RU2449075C1 (en) * 2010-11-26 2012-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-Строительная компания "МостГеоЦентр" Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200500961A1 (en) * 2005-07-12 2006-02-24 Оао Территориальный Проектный Институт "Омскгражданпроект" BEACH ENHANCEMENT FROM SEMI-RIGID GABION SYSTEMS
RU2333318C1 (en) * 2006-11-22 2008-09-10 Христофор Авдеевич Джантимиров Method for reinforcing basement soil
RU2390605C1 (en) * 2008-12-08 2010-05-27 Открытое Акционерное Общество "Фундаментпроект" Method for phased complex engineering protection of general planning embankment
RU89431U1 (en) * 2009-07-15 2009-12-10 Открытое акционерное общество "Адмиралтейские верфи" (ОАО "Адмиралтейские верфи") STRUCTURE FOR LOCALIZATION OF SOIL (OPTIONS)
RU2449075C1 (en) * 2010-11-26 2012-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-Строительная компания "МостГеоЦентр" Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
О комплексных подходах к обеспечению защиты земляного полотна и верхнего строения пути в прибрежных и горных районах. Дыдышко П.И. Вестник ВНИИЖТ, 6/2013, стр.31-40. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621802C1 (en) * 2016-04-25 2017-06-07 Виталий Богданович Черногиль Strengthened clay primer
RU2685585C1 (en) * 2017-11-27 2019-04-22 Олег Александрович Горбунов Mixture for paying layers for transport infrastructure
CN107992673A (en) * 2017-11-28 2018-05-04 中铁上海设计院集团有限公司 A kind of depth of exploration for karst region bridge pile foundation determines method
CN107992673B (en) * 2017-11-28 2021-03-30 中铁上海设计院集团有限公司 Exploration depth determination method for karst area bridge pile foundation
CN111733794A (en) * 2020-06-11 2020-10-02 中铁一局集团第二工程有限公司 Method for determining safe thickness of side wall of karst area of foundation pit and grouting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2581851C1 (en) Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas
CN106638166A (en) Ballastless track embankment structure for salt-rich soft saline soil area
CN108049417A (en) A kind of high-locality landslide body reinforces method of disposal
RU2439246C1 (en) Method of soil reinforcement
CN108194132A (en) A kind of pier formula multi-arch type Mined-out Area control method
CN104989408A (en) Safe and high-efficiency mining method for metal mine in mountainous area
CN103572680B (en) The roadbed filling construction method of coal mine gob
DE102006000920A1 (en) Underground station e.g. urban railway station, building method, involves conveying excavated material that is accumulated during building of foundation pit to outweighed part and removing material through underground railway galleries
RU121275U1 (en) REINFORCED GROUND-CEMENT WALL FOR PROTECTION OF BUILDINGS AND STRUCTURES FROM THE DIGGED NEAR THE CROWDED
CN115961590A (en) Efficient engineering construction method and system for water transport wharf
CN114658055A (en) Method for removing rock cutting excavation machinery of reconstruction and extension highway
CN109958456B (en) Advanced reinforcement construction method for building tunnel in stratum without self-stability capability
CN209586442U (en) Disposal structure for water burst of underground river next to tunnel
Munfakh et al. Ground improvement engineering-issues and selection
Mangushev et al. Construction of deep foundation ditch under a reconstructed multi-storey building on the main avenue of St. Petersburg
VINER BRADY FOLKESTONE WARREN LANDSLIPS: REMEDIAL MEASURES, 1948-1954.
RU2387837C1 (en) Method for recovery of exhausted open pits for construction of structures
Hallman Foamed sand backfilling for subsidence mitigation at Glenrock, Wyoming
RU2622933C1 (en) Reinforcement method of bank slopes by using wire rope system
CN215053067U (en) Foundation excavation supporting micro pile structure of high-speed railway business line
Khomyakov et al. Methods of restoration of deformed retaining walls in seismic conditions
Moore Wedge failures along Tennessee highways in the Appalachian region: Their occurrence and correction
Scherer et al. Compaction grouting: three midwest case histories
Gray et al. Engineering Geology, History and Geography of the Pittsburgh, Pennsylvania Area
Brook Reclamation of abandoned underground mines in the United Kingdom