SU1067132A1 - Способ подготовки грунтов дл возведени грунтовых сооружений при отрицательных температурах - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГРУНТОВ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУЙТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ , включающий поверхностное утепление грунтов в карьере путем аккумул ции тепла в грунте, уплотнени , обработки химическими реагентами и укладки теплоизолирующего покрыти , отличающийс  тем, что, с целью снижени  трудозатрат при разработке грунта в зимних услови х за счет повышени  аккумул ции тепла Cefe/f в грунте, перед аккумул цией тепла, производ т поверхностное продольное и поперечное профилирование грунта с образованием разносторонних гр д, длинные стороны которых ориентируют на юг, затем производ т разработку грунта в карьере в направлении от ос новани  гр ды к ее вершине. 2.Способ по п. 1, о т л и ч- а ющ и и с   тем, что обрабатывают химическими реагентами поверхность вершин гр д. 3.Способ по п. 1, отлича ющ и и с   тем, что в основании гр д выполн ют водоотвод или водопонижающее устройство. 4.Способ по п. 1, о т л ипч а ю -S 9 щ и и с   тем, что уплотн ют поверх (Л ность грунта длинной стороны гр ды. 5.-Способ по п. 1, отлича ющ и и с   тем, что в качестве теплоаккумулирующего покрыти  используют светопрозрачные материалы.. д 6.Способ по п. 1, отлича и и с   тем, что выполн ют снегозадержание на откосах гр д.

Description

Изобретение относитс  к строитель ству и предназначено дл  возведени  плотин, дамб, автомобильных дорсэг, хвостохранилиц и других грунтовых сооружений, преимущественно в зимних услови х. Известен способ подготовки грунтов дл  возведени  грунтовых сооружений , включающий разработку, рыхлен ние и ворошение грунта в карьере в летне-осеннее врем , заготовку и вре менное складировани  грунта в валках разработку валков и транспортировани Грунта в бурты зимнево хранени , засоление и утепление поверхности буртов , разработку буртов в зимнее врем  и транспортировку грунтов дл  укладки в сооружение fij . Известен также способ подготовки грунтов дл  возведени  д:ру9ТОБых сооружений при отрицательных темпера турах, включающий поверхностное утепление грунтов в карьере путем аккумул ции тепла в грунте, уплотненн , обработки химическими-реагентами и укладки теплоизолирующего покрыти  f2J Недостатками этих способов  вл ют с  малый теплозапас грунта, многодельность , высока  стоимость и низка производительность труда при укладке грунта из-за быстрого охлаждени  и замерзани  его в зимних услови х. Это в свою очередь требует Дополнительных затрат на оттаивание мерзлог грунта В процессе производства зимних земл ных работ. Цель изобретени  - снижение трудо затрат при разработке грунта в зимних услови х за счет повышени  аккумул ции тепла в грунте. Поставленна  цель достигаетс  . тем, что согласно предлагаемому способу перед аккумул цией тепла производ т поверхностное продольное и поперечное профилирование грунта с образованием разносторонних гр д, длинные стороны которых ориентируют на юг, затем производ т разработку грунта в карьере в направлении от основани  гр ды к ее вершине. Кроме того, обрабатывают химическими реагентами поверхность вершин гр д. В основании гр д выполн ют водоот вод или водопонижшвдее устройство. Уплотн ют поверхность грунта длин ной etopoi&i тр ды. В качестве теплоаккумулирующего вокл лги  используют светопрозрачные материалы. Выполн ют снегозадержание на отко Сзх гр д. На фиг. 1 показ а ы планировка по  верхвости карьера в виде разносторонних гр д и направлени  уклонов ЯП  стока поверхности вод (Стрелками На фиг. 2 и 3 - различные схема теп« лоизол дионных и теплоаккумулирую- щих покрытий. Гр ды 1 грунтов вклкУчают длинную сторону (откос) 2, ориентированную на юг, короткую сторону 3 - на север. Между гр дами в их основании образованы водоотвод щие каналы 4 и водопонижаюсоие устройства 5. На поверхность гр д в летнее врем  укладывают теплоаккумулирующее покрытие 6 из светопрозрачного материала , а.в начале зимы - покрытие из теплоизол ционного материала 7. На поверхности гр д дл  улучшени  водоотвода образуют уплотненный слой 8. Пример. На карьер посредством бульдозера или автогрейдера производ т профилированние грунта и образуют наклонные гр ды 1, имеющие длинную сторону 2, направленную на юг, . и короткую сторону 3, направленную на север. Дл  отвода воды между гр дами образуют водоотводные каналы 4. В районах, с влажным климатом в основании гр д устанавливают дополнительные водопонижающие устройства , например иглофильтры, водосборные колодцы и т. п. Профилирование грунта производ т в весевнелетний период. В районах с частыми дожд ми на поверхность гр д укладывают покрытие из светопрозрачного водонепроницаемого материала, например полиэтиленовую пленку. Затем в течение весенне-летнего периода осуществл ют аккумул цию тепла в грунте, а осенью его дополнительно теплоизолируют или провод т зимой снегозадержание на откосах гр д. Натурные наблюдени  и теплотехнические расчеты показывают, что откосы южной экспозиции оттаивают и прогреваютс  быстрее и больше чем северные на 0,5-1,5 м и более, промерзают на ту же примерно величину меньше и аккумулируют в весеннемлетнее .:врем  тепла на 20-50% больше. Дл  районов средней полосы и сезонного промерзани  южные откосы гр д при проведении на них снегозадержани  могут промерзать в суровые зш«л только не более чем на 0,4-0,8 м, а в относительно умеренные и теплые зимы в основании гр д они вообще не промерзают. Таким.образом, кроме верхнего мерзлого сло  в см, который легко разрабатываетс  имеющейс  современной строительной техникой (например, буль дозерами мощностю в 100 л. с. и более и может быть СДО 20% от общего объема J использован при зимней укладке или при необходимости полностью предохране  от промерзани  известными способами, основной объем грунта в карьере остаетс  в течение всего зимнего периода в талом состо НИИ с высокой положительной температурой , что и обеспечивает возведение грунтового сооружени  в зимнее врем  из талого грунта.

Кроме того, гр ды высотой до 2-3 в летнее врем  благодар  южной ориен тации их длинных сторон (откосов) прогреваютс  до высоких температур до 16 - и более), что увеличивает запас аккумулируемого в грунте тепла за весенне-летний период. При необходимости увеличени  теплозапаса дополнительно на южные откосы гр д укладываютс  теплоаккумулирук цие светопрозрачные пленки, повышающие дополнительно теплосодержание грунта за счет солнечной радиации и. парникового эффекта. В районах с влажным климатом и в случае, если экономически невыгодно использование светопрозрачных материалов, рекомендуетс  грунт на поверхности гр д уплотн ть дл  повышени  его водонепроницаемости и обеспечени  непрерывного стока атмосферных осадков в водоотводные каналы, размещаемые в основании гр ды.

За счет профилировани  карьера в виде гр д и разницы в температурах прогрева южиосо и северного склонов гр д создаетс  градиент температур (до 15-20 с и более), вызывающийинверсию потоки) приземного сло  воздуха, что способствует подсушиванию грунтов с поверхности и, таким образом, улучшению их физических и физико-механических свойств,

В районах с суровым климатом реко 14ендуетс  дополнительно в грунт в предзимнее врем  на вершинах гр д . вводить химические реагенты, например соли хлоридов (NaCI или CaCIj) или их смеси с поташом и другими веществами, позвол ющие полностью предохран ть грунт от промерзани . В районах с суровым климатом одновременно рекомендуетс  дополнительно предохран ть грунт от промерзани  теплоизол ционным слоем - покрытием, уложенным на поверхность гр д.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет накопить достаточное количество солнечного тепла в массив грунта до наступлени  отрицательных |Температур. При предохранении повер1ХНОСТИ гр д от промерзани  талый 1грунт можно использовать в течение всей знглл дл  укладки в грунтовые сооружени .

Технико-экономические показателипредлагаемого способа.

В насто щее врем  в СССР базовым объектом по подготовке грунтов и возведению грунтовых сооружений в зимних услови х  вл етс  способпрототип , согласно которому допускаетс  частичное промерзание талого грунта в карьере и в буртах зимнего хранени  с последующим оттаиванием мерзлого грунта. Однако дл  оттаивани  мерзлого грунта требуютс  значительные энергозатраты и трудозатраты , при этом стоимость уложенного в зимнее врем  1 М .грунта в деле) составл ет при использовании подго товки грунта по способу-прототипу пор дка 8-10 руб. и более. При этом f утепленном талом слое грунт имеет температуру в пределах и ниже  вл етс  недостаточным дл  их высококачественной укладки в сооруже ние в зимних услови х.

Согласно предлагаемому способу производитс  направленное накопление солнечного тепла в массиве грунта до заданной глубины и до требуемой по проекту величины температуры грунта.

При отрицательных температурах происход т частичные потери тепла, однако направленна  форма аккумул ции тепла и предохранение талого грунта от промерзани  позвол ет до конца зимнего периода сохранить его температуру в пределах не менео 3-6 что  вл етс  достаточным дл  их укладки в тело грунтовых сооружений, в зимнее врем .

Наличие талых грунтов с температурой 3-6 С и более в зимних услови  позвол ет обеспечить их укладку в те ло. сооружени  заданных объемов с . дальностью транспортировки их к месту укладки до 4-8 км в авюсймосвалах и скреперах без подогрева кузова и до 10-16 км в автосамосвалах, с подогревом кузова и с укрытием в кузове талого грунта от охлаждени  при транспортировке. J

Предварительные расчеты показывают , что предлагаемлй способ позвол ет снизить стоимость укладки 1м . грунта в деле в среднем на 2 руб./м дл  средней полосы и до 3-5 руб/м в районах сурового климата. Годовой экономический эффект от использовани  предпагаемого способа возведени  грунтовых сооружений в зимнее врем  объемом только 100000 м грунта может составить пор дка 200 тыс. руб. и более.

(iffiffM t ffM/e

(put.3

Claims (6)

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГРУН-

ТОВ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ, включающий поверхностное утепление грунтов в карьере путем аккумуляции Тепла в грунте, уплотнения, обработки химическими реагентами и укладки теплоизолирующего покрытия, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат при разработке грунта в зимних условиях за счет повышения аккумуляции тепла в грунте, перед аккумуляцией тепла, производят поверхностное продольное и поперечное профилирование грунта с образованием разносторонних гряд, длинные стороны которых ориентируют на юг, затем производят разработку грунта в карьере в нования гряды к ее

2, Способ по'п. щ и й с я тем, что направлении от ос+ вершине.

1, отличаюобрабатывают химическими реагентами поверхность вершин гряд.

3. Способ поп. 1, отличающий с я тем, что в основании гряд выполняют водоотвод или водопонижающее устройство.

4. Способ по π. 1, о т л ипч а ю щ и й с я тем, что уплотняют поверхность грунта длинной стороны гряды.

5. Способ по π. 1, отличающийся тем, что в качестве теплоаккумулирующего покрытия используют светопрозрачные материалы. д

6. Способ поп. 1,отличаю- ^с щ и й с я тем, что выполняют снегозадержание на откосах гряд.

9 1 9 f

Фиг.1

1 1067132 1