СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОТ ДЕФОРМАЦИЙ, ВЫЗВАННЫХ КРИОСОЛИФЛЮКЦИОННЫМ СМЕЩЕНИЕМ ПОРОД

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОТ ДЕФОРМАЦИЙ, ВЫЗВАННЫХ КРИОСОЛИФЛЮКЦИОННЫМ СМЕЩЕНИЕМ ПОРОД


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2135696 (13) C1

(51) 6 E02D31/08, E02D17/20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1999.08.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 98101350/03 
(22) Дата подачи заявки: 1998.01.22 
(45) Опубликовано: 1999.08.27 
(56) Аналоги изобретения: JP 46-27971 B2, 13.02.71. JP 46-17006 B2, 11.05.71. Браславский В.Д. и др. Противооползневые конструкции на автомобильных дорогах. - М.: Транспорт, 1985, с.150 - 156. 127 - 132 JP 46-27970 B2, 13.08.71. JP 45-40093 B2, 16.12.70. JP 53-12721 B2, 04.05.78. JP 54-1362 B2, 24.01.79. RU 2059752 C1, 10.05.96. 
(71) Имя заявителя: Читинский государственный технический университет 
(72) Имя изобретателя: Петров В.С.; Бабелло В.А.; Манзырев Д.В. 
(73) Имя патентообладателя: Читинский государственный технический университет 
(98) Адрес для переписки: 672039, Чита, ул.Алекзаводская 30, ЧитГТУ, патентный отдел 

(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОТ ДЕФОРМАЦИЙ, ВЫЗВАННЫХ КРИОСОЛИФЛЮКЦИОННЫМ СМЕЩЕНИЕМ ПОРОД 
Изобретение относится к строительству, а именно к защите инженерных сооружений, возведенных на склонах в области вечной мерзлоты, от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением дисперсных пород. Сущность предлагаемого изобретения состоит в нарезке прорезей в грунте и заполнении их обезвоживающим материалом. Прорези выполняют по определенной схеме. Заполнение прорезей специальным материалом позволяет управлять физико-механическими свойствами грунтов и более надежно защищать инженерные сооружения, расположенные на склонах в области вечной мерзлоты, от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением пород. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к строительству, а именно к защите инженерных сооружений (гражданских, промышленных, линейных, различных подземных коммуникаций), возведенных на склонах в области вечной мерзлоты, от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением пород. Величина криосолифлюкционного смещения пород при оттаивании льдистых горизонтов (сезонноталого слоя), на месте которых формируются слабые структурные связи (контакты коагуляционного типа), изменяется от сантиметров до нескольких метров. Это приводит к затруднению или полному прекращению эксплуатации инженерных сооружения.
Известен способ крепления откосов, включающий нарезание вдоль откоса по наклонным линиям многочисленных водоотводных канавок, в которые укладывают металлические желобки (Конструкции крепления откосов. МКИ E 02 D 29/02, 88B2 Япония, N 46-17006 Заявитель Явата Сэйтэцу К.К. См. Изобретения СССР и зарубежных стран. Аннотированный указатель. - Новосибирск, 1977. с. 199 - 200).
Недостатком такого способа являются низкая эффективность и недостаточная надежность при его реализации в области вечной мерзлоты.
Наиболее близким техническим решением (способом) к заявляемому является способ обработки слабого грунта, заключающийся в выполнении ряда скважин по падению склона, заполняемых особым составом, в частности высокомолекулярным раствором.
Недостатками рассматриваемого способа является невозможность управления физико-механическими свойствами грунтов склона с целью предотвращения деформаций инженерных сооружений, расположенных на склоне (Способ обработки слабого грунта МКИ E 2 D 3/00 Япония, N 46-27971 См. Изобретения СССР и зарубежных стран. Аннотированный указатель - Новосибирск, 1977, с. 132).
Предлагаемое изобретение позволяет более надежно защитить инженерные сооружения, расположенные на склонах в области вечной мерзлоты, от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением пород.
Сущность изобретения состоит в том, что способ защиты инженерных сооружений, расположенных на склонах в области вечной мерзлоты, от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением пород, включает нарезку прорезей в грунте и заполнение их обезвоживающим материалом, отличается тем, что прорези выполняют нормально к поверхности склона до максимальной глубины оттаивания и заполняют бентонитовой глиной с послойным уплотнением, причем угол наклона прорезей к линии падения склона 75 - 80o.
Расстояние между прорезями (L) определяется из соображений grad grad (где, grad градиент относительного термодинамического потенциала грунтовой влаги по его абсолютной величине от бентонитовой глины; grad градиент относительного термодинамического потенциала грунтовой влаги по его абсолютной величине в песчано-глинистых грунчтах).
Выполнение прорезей под углом к линии падения склона позволяет избежать длительного обводнения грунтов вблизи глинистых экранов (являющихся водоупором) в период обильного выпадения атмосферных осадков. Фильтрация воды осуществляется вдоль бентонитового прослоя (по полостям и каналам образованным при выталкивании шлиров и линз льда) вплоть до разгрузки за пределами склона (больного участка).
На фиг. 1 изображена схема проведения защиты инженерных сооружений от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением пород, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Предлагаемая схема включает щелевидные прорези 1, нарезанные в песчано-глинистом грунте 3, заполненные бентонитовой глиной 2. - мощность сезонноталого слоя, 4 - линия падения склона.
Реализация способа осуществляется следующим образом. По линии падения склона производится разметка прорезей, исходя из расстояния L. Наносятся и заркепляются оси, по которым выполняются прорези. Нарезка прорезей осуществляется механическим или ручным способом по нормали к поверхности склона до максимальной глубины оттаивания. Ширина прорези принимается такой, чтобы обеспечить необходимую для каждого конкретного случая величину grad После этого производится заполнение прорезей бентонитовой глиной с послойным уплотнением.
При промерзании в бентонитовой глине развиваются термодинамические потенциалы грунтовой влаги в 4 -5 раз превышающие подобные значения, характерные для вмещающих грунтов, (преимущественно пылевато-глинистой фракции кварц-полевошпатового состава). Экспериментальные исследования показывают, что величина относительного термодинамического потенциала грунтовой влаги (w) по его абсолютной величине к бентонитовой глине достигает 90 КДж/кг, в то время как в пылеватой супеси кварц-полевошпатового состава соответствующее значение w не превышает 20 КДж/кг. Кроме того, бентонитовая глина обладающая высокой ультрапористостью и большим содержанием прочно и рыхлосвязанной (незамерзающей) воды (до 60 - 70% от ее суммарного содержания при температурах пород до -5oC и ниже) в течение всего зимнего периода сохраняет высокие значения градиентов по термодинамическому потенциалу грунтовой влаги, превышающие аналогичные значения в пылеватой супеси более чем в 10 раз.
Это приводит к изменению направления миграционного потока влаги (в естественных условиях миграционный поток направлен к фронту промерзания) в сторону бентонитовой глины и к более интенсивному обезвоживанию и уплотнению менее дисперсных пород.
При оттаивании происходит практически повторение развития тех же самых физико-химических процессов, что и при промерзании, но с разными движущими силами. В этом случае бентонитовая глина выступает в роли высокомолекулярных дисперсных систем с чрезвычайно высокой удельной поверхностью (Sуд), превышающей 900 м2/г (например, для каолинитовой глины Sуд не превышает 79 м2/г, а для кварц-полевошпатовых супесей менее 10 м2/г), способных гидратировать влагу из смещающих пород. Поэтому и в период оттаивания пород происходит обезвоживание песчано-глинистого грунта под действием градиента энергии Гиббса.
Таким образом, бентонитовая глина, с одной стороны, является активным реагентом гидратации влаги из менее дисперсных пород, а, с другой, она легко отдает влагу при наложении любых других внешних или внутренних сил на нее, как, например, при сегрегации льда, испарении, транспирации влаги и т.д.
Таким образом, в случае реализации предлагаемого способа структурная прочность песчано-глинистых грунтов по сравнению с не оборудованным склоном повышается на 1 - 3 порядка. В результате смещение грунтов на оборудованном склоне практически не наблюдается. Устойчивая работа инженерного сооружения сохраняется на весь период эксплуатации. Одновременно реализуется возможность размещения на склоне сооружений, передающих на грунты основания повышенную нагрузку, т.е. нагрузку, которую не могли воспринять грунты до увеличения их структурной прочности.
В предлагаемом изобретении положительный эффект заключается в следующем:

- управление деформациями инженерных сооружений, вызванных криосолифлюкционным смещением пород на склонах (уменьшая их интенсивность путем изменения условий формирования структурной прочности):

- простота и экономическая целесообразность технологии устройства и эксплуатации предлагаемого способа;

- возможность возведения более тяжелых инженерных сооружений;

- возможность освоения территорий ранее не пригодных для строительства инженерных сооружений. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ защиты инженерных сооружений, расположенных на склонах в области вечной мерзлоты, от деформаций, вызванных криосолифлюкционным смещением пород, включающий нарезку прорезей в грунте и заполнение их обезвоживающим материалом, отличающийся тем, что прорези нарезают нормально к поверхности склона до максимальной глубины оттаивания и заполняют бентонитовой глиной с послойным уплотнением, причем угол наклона прорезей к линии падения склона 75 - 80o. 


РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru