RU89542U1 - Сооружение для локализации и укрепления слабого грунта - Google Patents

Abstract

1. Сооружение для локализации и укрепления слабого грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержащее защитный экран, включающий слои из полимерного и минерального материала, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании, отличающееся тем, что сооружение содержит двойное шпунтовое ограждение, установленное со стороны одной из боковых стенок котлована и заполненное внутри до уровня поверхностного слоя насыпным слоем, например, из глины, дренажные трубы, расположенные по периметру котлована, и поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с размещением внизу него геомембраны и вверху - георешетки, а защитный экран включает геомембрану, установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной, отделенную от нее заполнителем в виде песка, несущую наполнители в виде битого кирпича или техногенного грунта, при этом геомембраны выполнены из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности. ! 2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что в качестве георешеток используют георешетки «Tensar». ! 3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что в качестве геомембран используют геомембраны «Solmax».

Description

Полезная модель относится к области строительства инженерно-технических сооружений при осушении территорий заполненных водой при наличии болотных отложений и изменении гидрогеологического режима грунтовых вод.

Известна насыпь при строительстве дорог со слабым грунтом, включающая слои насыпного грунта и полотнища из гибкого синтетического материала, уложенные между слоями, RU №2029030 С1, E02D 17/18, 1995.02.20.

Известен способ строительства накопительного амбара, включающий выемку грунта, сооружение обвалования и укладку на дно и стенки амбара гидроизоляционного экрана из пленочного материала со сварными швами, RU №2272869 С2, E02D 31/00, 2006.03.27.

Известен геотехнический барьер, содержащий геосинтетические барьерные слои, размещенные один относительно другого с интервалом, RU №2344238 С2, E02D 31/00, 2009.01.20.

Известна насыпь, включающая послойно отсыпанный слоями грунт и послойным уплотнением его армирующими элементами в виде геотекстиля или сетки, RU №2138596 С1, E02D 17/18, 1999.09.27.

Известен способ армирования слабых грунтов оснований и откосов, заключающийся в укладывании на грунт георешетки сотовой структуры с заполнителем, RU №2228479 C1, E02D 17/20, 2004.05.10.

Известна георешетка для армирования слабых грунтов оснований и откосов, содержащая набор гибких лент из мягких рулонированных материалов, RU №65513 U1, E02D 17/20, 2007.08.10.

Известно устройство для укрепления откоса грунтового сооружения, содержащее георешетку, закрепленную на откосе и расположенную на подложке из геотекстиля, RU №49011 U1, Е01С 5/00, E02D 17/20, 2005.05.04; RU №42547 U1, E02D 17/20, 2004.12.10.

Известно многослойное покрытие для укрепления и рекультивации грунтов, содержащее уложенное на грунт нижний водопроницаемый слой из геотекстиля с размещением на нем армирующего слоя из металлической сетки с защитным покрытием или из пластиковой решетки плоского сечения, и верхний слой из почвогрунта, RU №2188275 C1, E01C 3/04, В09В 1/00, 2002.08.27.

Известно хранилище для твердых бытовых отходов, выполненное в виде котлована с основанием и боковыми стенками, содержащее многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного и минерального материала, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании, RU №21878 U1, В09В 1/00, 2002.02.27.

Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатками.

В «ближайшем аналоге» многослойный защитный экран содержит два слоя пленки из полимерного материала, разделенных слоями из крупнозернистого песка или мелкого гравия, или песчаного грунта, а защитный слой выполнен из песчаного грунта толщиной 0,45-0,60 метра, это требует большого количества минерального заполнителя, уменьшает несущую способность слоев и экологическую безопасность.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей увеличить несущую способность грунта, уменьшить количество минерального заполнителя, обеспечить сплошность и прочность защитных свойств сооружения и повысить экологическую безопасность.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что сооружение для локализации и укрепления слабого грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержит многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного и минерального материала, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании.

Сооружение содержит двойное шпунтовое ограждение, установленное со стороны одной из боковых стенок котлована и заполненное внутри до уровня поверхностного слоя насыпным слоем, например, из глины, дренажные трубы, расположенные по периметру котлована, и поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с размещением внизу него геомембраны и вверху - георешетки, а защитный экран включает геомембрану, установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной, отделенную от нее заполнителем в виде песка, несущую наполнители в виде битого кирпича или техногенного грунта, при этом геомембраны выполнены из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности.

Кроме того, в качестве георешеток используют георешетки «Tensar».

Кроме того, в качестве геомембран используют геомембраны «Solmax».

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображено сооружение, разрез схематично.

Сооружение возводят в котловане 1 с основанием 2 и боковыми стенками 3. Сооружение содержит подстилочный слой 4 и многослойный защитный экран 5.

Многослойный защитный экран 5 включает:

- геомембрану - 6,

- георешетку - 7,

- заполнитель - 8.

Сооружение содержит:

- поверхностный слой - 9,

- геомембрана - 10,

- георешетка - 11,

- газоотводные трубы - 12,

- двойное шпунтовое ограждение - 13,

- насыпной слой (между ограждениями 13) - 14,

- дренажные трубы 15.

Сооружение возводят в котловане 1. Котлован 1 имеет основание 2 и боковые стенки 3. Сооружение содержит подстилочный слой 4 и многослойный защитный экран 5. Подстилочный слой 4 и многослойный защитный экран 5 размещены на боковых стенках 3 и основании 2.

Многослойный защитный экран 5 включает геомембрану 6 и георешетку 7 с заполнителем 8 в виде песка.

Геомембрана 6 выполнена из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установлена на подстилочный слой 4.

Георешетка 7 расположена над геомембраной 6 и отделена от нее заполнителем 8 в виде песка. Георешетка 7 несет наполнители в виде битого кирпича или техногенного грунта.

Сооружение содержит поверхностный слой 9, закрывающий котлован сверху. В поверхностным слое 9 внизу размещена геомембрана 10 и вверху - георешетка 11.

Геомембрана 10 выполнена из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности.

Газоотводные трубы 12 установлены вертикально с горизонтальным выходом на дневную поверхность, расположенным под поверхностным слоем 9.

Сооружение содержит двойное шпунтовое ограждение 13. Двойное шпунтовое ограждение 13 установлено со стороны одной из боковых стенок 3 котлована 1 и заполнено внутри до уровня поверхностного слоя 9 насыпным слоем 14 из глины.

По периметру котлована 1 расположены дренажные трубы 15.

В качестве геомембран используют продукцию канадской компании SOLMAX (представитель в России - ООО "Гидрокор", Санкт-Петербург).

В качестве георешеток используют продукцию британской компании "Тенсар" (представитель компании в России - ООО "Массар")

Сооружение возводят следующим образом.

При осушении территорий заполненных водой, как следствие оплывания грунтов, необходимо провести разгрузку грунтовых вод. Наличие болотных отложений, изменение гидрогеологического режима грунтовых вод и уровня аэрации грунтов накапливают микробиоту и активизируют рост величины биомассы. Деятельность микробиоты сопровождается накоплением живых и мертвых клеток микроорганизмов, продуктов их метаболизма, а также газов (СO₂, H₂S, CH₄). Газы СO₂ и H₂S хорошо растворяются в воде и повышают ее агрессивность по отношению к строительным материалам. При биохимической генерации метана происходит его накопление в грунтах, что приводит к разуплотнению, снижению прочности грунтов, формируя плывунные свойства, а также предопределяет возможность для газодинамических явлений.

Осушение территории начинают с определения границ возводимого котлована и установкой двойного шпунтового ограждения 13 со стороны одной из боковых стенок 3 (со стороны поступления воды) возводимого котлована 1.

Погружение элементов двойного шпунтового ограждения 13 выполняют в предварительно пробуренные скважины, заполненные цементно-песчаным раствором. Погружение осуществляют вибропогружением, задавливанием или завинчиванием. Боковые стенки 3 котлована 1 в процессе разработки крепятся забиркой из обрезной доски или металлического листа.

Двойные шпунтовые стенки 13 заполняют внутри до уровня поверхностного слоя 9 насыпным слоем 14 из глины, что исключает попадание дополнительных объемов воды в осушаемую территорию.

После осушения проводят инженерно-экологическую подготовку территории: утилизируют илистые грунты, снимают и вывозят загрязненный верхний слой, обустраивают основание 2 котлованы 1.

В обустроенном котловане 1 сооружают многослойный защитный экран 5.

На основании 2 и боковых стенках 3 котлована 1 обустраивают постилочный слой 4 из мелкозернистого песка (не менее 10 см) во избежание повреждения элементов многослойного защитного экрана 5 при его укладке на грунт, после чего укладывают геомембрану 6.

В качестве армирующего устройства используют георешетку 7, которую размещают на геомембрану 6, для обеспечения равномерной осадки при разуплотнении и разупрочнении грунтов при физико-химических и биохимических процессах в грунте. Заполнитель 8 георешетки 7 в виде песка отделяет ее от геомембраны 6.

После сооружения многослойного защитного экрана 5 котлован 1 загружают наполнителями в виде битого кирпича или техногенного грунта.

Поверх наполнителей обустраивают поверхностный слой 9. Внизу поверхностного слоя 9 на наполнитель в виде битого кирпича или возвращенного техногенного грунта, предварительно отсыпав слой песка настилают геомембрану 18 (для защиты от повреждения), сверху которой насыпают еще слой песка и устанавливают георешетку 19, входящую в конструкцию наружного покрытия. Георешетка 19 позволяет перераспределить статические и динамические нагрузки на грунты и минимизировать деформационные процессы.

Дренажные трубы 13 отводят грунтовую воду по всему периметру котлована 1.

Возводимое сооружение позволяет:

- увеличить несущую способность грунта, за счет установки многослойного защитного экрана из геосинтетических материалов,

- уменьшить количество минерального заполнителя, за счет использования геомембран и георешеток,

- обеспечить сплошность и прочность защитных свойств сооружения, за счет многослойности защитного экрана, прочностных характеристик геомембран и георешеток и выполнения двойного ограждения.

- повысить экологическую безопасность, за счет высоких изолирующих свойств многослойного защитного экрана, выполнения поверхностного слоя и установки дренажных труб.

Предложенное сооружение содержит многослойный защитный экран из геосинтетических материалов (геомембрана, георешетка), имеющих широкое применение, наилучшие технические и технологические характеристики, и устройства для проведения работ по осушению грунтов, широко применяемые в строительной промышленности, подтверждают целесообразность использования предложенного технического решения и обуславливают, по мнению заявителя, соответствие его критерию «промышленная применимость».

Claims (3)

1. Сооружение для локализации и укрепления слабого грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержащее защитный экран, включающий слои из полимерного и минерального материала, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании, отличающееся тем, что сооружение содержит двойное шпунтовое ограждение, установленное со стороны одной из боковых стенок котлована и заполненное внутри до уровня поверхностного слоя насыпным слоем, например, из глины, дренажные трубы, расположенные по периметру котлована, и поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с размещением внизу него геомембраны и вверху - георешетки, а защитный экран включает геомембрану, установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной, отделенную от нее заполнителем в виде песка, несущую наполнители в виде битого кирпича или техногенного грунта, при этом геомембраны выполнены из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности.

2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что в качестве георешеток используют георешетки «Tensar».

3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что в качестве геомембран используют геомембраны «Solmax».