СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ГРУНТОВОГО СООРУЖЕНИЯ НА ОБВОДНЕННОМ УЧАСТКЕ Российский патент 2012 года по МПК E01C3/06 

Описание патента на изобретение RU2465387C1

Изобретение относится к строительству в зонах распространения сезонно-промерзающих и многолетнемерзлых пород грунтовых сооружений (технологических площадок, дамб, дорог, взлетно-посадочных полос) на обводненных территориях, сильно деформируемых основаниях.

Известны различные технологии возведения грунтовых сооружений на обводненных территориях, например способ отсыпки на поверхность влажных грунтов слоя щебня, исключающего увлажнение тела сооружения за счет гидравлического подпора и капиллярного подъема воды. Недостатком указанных способов является применение для капилляропрерывающего слоя дорогостоящих щебня-клинца, древесины, что существенно ограничивает его применение.

Известен состав для стабилизации деформируемого при увлажнении грунтового основания, содержащий для упрочнения гипс, цемент, известь, различные минеральные добавки (Патент РФ №2281356 «Состав для стабилизации грунта и способ его использования в дорожном строительстве»). Однако многократные циклы промерзания-оттаивания грунтов в основании и теле сооружения приводят к снижению морозостойкости и разрушению искусственно упрочненного объекта.

Известен способ укрепления сооружения за счет нагрева грунта и нефти, перемешивания, введения в смесь необходимого количества бактериальных культур и удаления из смеси легких углеводородных фракций. Полученную смесь грунта с «тяжелой» нефтью дополнительно нагревают и производят послойную укладку, уплотнение ее в процессе возведения различных по назначению объектов (Патент РФ №2135680 «Способ укрепления грунтов»). Способ позволяет существенно сократить применение дорогостоящих вяжущих - цемента, извести, битума при возведении сооружений из пылеватых, деформируемых при увлажнении грунтов. Способ обеспечивает упрочнение, гидрофобизацию пылеватых (слабых) грунтов, снижает их увлажнение поверхностными и грунтовыми водами как на контакте нижней части сооружения с грунтовым основанием, так и по высоте возводимого объекта. Указанное решение характеризуется значительными затратами на приготовление, укладку уплотнение всего объема грунта, необходимого для возведения сооружения.

Наиболее близким к заявляемому решению является техническое решение строительства дорог на сильно деформируемых грунтовых основаниях (Патент РФ №2312181 «Дорожная конструкция»). Способ позволяет на обводненных участках трассы возводить в нижней части сооружения дренирующий слой (водопропускную систему) из грунтов, заранее обработанных вяжущими материалами. На поверхности водопропускной системы послойно отсыпается основная часть земляного полотна (грунтового) сооружения. Гидроизолирующая обойма и дренирующий слой выполняются из грунтов, например нефтью. Это техническое решение принято за прототип. Указанное решение позволяет частично снизить объемы, затраты на изменение строительных свойств грунтов, сильно деформируемых при увлажнении, и возводить долговременно действующие сооружения. Однако данный способ не нашел применения в районах избыточного увлажнения грунтовых оснований и сооружений.

Задачей настоящего изобретения является снижение затрат при строительстве на увлажненных поверхностными водами участках грунтовых сооружений с продленными сроками эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что строительство грунтового сооружения на обводненном участке включает возведение водопропускной системы из грунта, упрочненного вяжущим, например нефтью, послойную отсыпку основной части сооружения, укладку на его поверхности подстилающего слоя и покрытия, причем при значительных гидравлических напорах поверхностных вод на сооружение в составе водопропускной системы возводят горизонтальные водоупорные и фильтрующие валики высотой 0,3…0,5 м, затем послойно отсыпают основную часть сооружения и одновременно возводят водопропускную систему в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих вертикальных диафрагм.

Сущность заявляемого решения заключается в следующем.

Способ строительства грунтового сооружения на обводненных участках включает возведение из грунта, упрочненного вяжущим, например нефтью, водопропускной системы, послойную отсыпку основной части сооружения, укладку на поверхности сооружения подстилающего слоя и покрытия.

В случаях наличия на осваиваемых участках гидравлических напоров поверхностных вод на сооружение свыше 0,03 ати на обводненном участке одновременно с отсыпкой основной части грунтового сооружения возводят водопропускную систему в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих вертикальных диафрагм.

При наличии на осваиваемом участке поверхностных вод с гидравлическим напором на сооружение менее 0,03 ати входящую в состав грунтового сооружения водопропускную систему возводят в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих горизонтальных валиков высотой 0,3…0,5 м от поверхности основания. Между валиками и над ними послойно отсыпают основную часть грунтового сооружения.

К существенным признакам заявляемого решения по сравнению с прототипом относятся следующие:

- в случаях наличия на осваиваемых участках значительных гидравлических напоров поверхностных вод на сооружение одновременно с отсыпкой основной части грунтового сооружения возводят водопропускную систему в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих вертикальных диафрагм;

- при наличии на осваиваемых участках гидравлических напоров поверхностных вод на сооружение менее 0,03 ати водопропускную систему возводят в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих горизонтальных валиков высотой 0,3…0,5 м от поверхности основания, а затем между валиками и над ними послойно отсыпают основную часть грунтового сооружения.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».

В отличие от прототипа заявляемый способ позволяет в сложных гидрогеологических условиях, за счет применения как горизонтальных водоупорных, фильтрующих валиков из упрочненного пылеватого грунта, так и вертикальных водоупорных и фильтрующих диафрагм, возводить сооружения из пылеватых грунтов на сильно обводненных территориях. Способ позволяет оптимизировать затраты на возведение сооружений из пылеватых грунтов за счет выполнения в составе водопропускных систем водоупорных и фильтрующих элементов.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других решениях при изучении данной и смежных областей техники, а также не очевидны специалистам в данной области техники и, следовательно, заявляемое техническое решение соответствуют критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

При наличии на грунтовых сооружениях значительных гидравлических напоров поверхностных вод на сильно обводненном участке одновременно с отсыпкой основной части грунтового сооружения возводят водопропускную систему. В составе ее возводят перпендикулярно расположенные друг к другу водоупорные и фильтрующие вертикальные диафрагмы (на всю высоту сооружения), а затем на поверхности объекта укладывают подстилающий слой и рабочее покрытие.

На участках, имеющих гидравлические напоры поверхностных вод по отношению к сооружению менее 0,03 ати, водопропускную систему, входящую в состав грунтового сооружения, возводят в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих горизонтальных валиков высотой 0,3…0,5 м от поверхности естественного рельефа местности. Затем между валиками и над ними послойно отсыпают основную часть грунтового сооружения, укладывают сверху подстилающий слой и рабочее покрытие.

Необходимо отметить, что горизонтальные фильтрующие валики и диафрагмы выполняют из искусственного щебня, выполненного, например, из термоокисленной смеси пылеватых песков с нефтью, а водоупорные валики и диафрагмы - из сильно пылеватых или глинистых грунтов.

Способ рекомендуется использовать в районах, не имеющих качественных по строительным свойствам песчано-гравийных карьеров, на обводненных поверхностными водами участках. Данное решение позволяет применять местные пылеватые грунты из ближайших к объекту карьеров, исключает использование традиционных дорогостоящих дорожно-строительных материалов, на 20…30% сокращает затраты на выполнение земляных и транспортных работ. При этом представляется возможным беспрепятственно пропускать под грунтовыми сооружениями поверхностные воды. Решение позволяет на 15…25% повысить надежность и сроки эксплуатации в сложных природных условиях грунтовых сооружений.

Похожие патенты RU2465387C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗАЩИТНОЙ ДАМБЫ НА ПОБЕРЕЖЬЕ АРКТИЧЕСКОГО МОРЯ 2011
  • Губайдуллин Марсель Галиуллович
  • Конюхов Александр Владимирович
  • Амбаров Валерий Вячеславович
  • Конюхов Дмитрий Александрович
RU2453653C1
СПОСОБ ПОЭТАПНОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЩЕПЛАНИРОВОЧНОЙ НАСЫПИ 2008
  • Рязанов Александр Викторович
  • Кутвицкая Наталья Борисовна
  • Минкин Марк Абрамович
  • Андреев Олег Петрович
  • Салихов Зульфар Салихович
  • Минигулов Рафаиль Минигулович
  • Корытников Роман Владимирович
  • Лысов Валерий Иванович
  • Руденко Виктор Иванович
  • Яхонтов Дмитрий Александрович
RU2390605C1
ДОРОЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ 2006
  • Конюхов Александр Владимирович
  • Калашников Антон Владимирович
  • Копалин Алексей Александрович
RU2312181C1
СПОСОБ ПРОКЛАДКИ НАДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ПО ТРАССАМ ДОРОГ В СЕВЕРНЫХ РЕГИОНАХ 2006
  • Конюхов Александр Владимирович
  • Калашников Антон Владимирович
  • Худякова Анна Александровна
RU2317466C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТЕРРИТОРИИ ОТ ЗАТОПЛЕНИЯ 2000
  • Кириенко Ю.Е.
  • Кириенко И.Е.
  • Кириенко Е.Е.
RU2176700C1
КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА 2006
  • Калашников Антон Владимирович
  • Губайдуллин Марсель Галлиулович
  • Худякова Анна Александровна
RU2329428C2
СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ РЕМОНТА УЧАСТКОВ ДОРОГИ ИЗ ПЫЛЕВАТЫХ, ОБВОДНЕННЫХ ГРУНТОВ 2011
  • Конюхов Александр Владимирович
  • Амбаров Валерий Вячеславович
  • Конюхов Дмитрий Александрович
  • Копалин Алексей Александрович
RU2456399C1
Способ защиты мерзлого основания насыпи дорожного полотна от негативного влияния обводнения 2020
  • Горелик Яков Борисович
  • Земеров Илья Владимирович
RU2753329C2
Способ совместного складирования хвостов и вскрышных пород 1990
  • Жабовский Владимир Петрович
  • Мельник Виктор Герасимович
SU1714028A1
ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО НА БОЛОТАХ С УСТРОЙСТВОМ ОПОРНОЙ ГРУНТОВОЙ ОБОЙМЫ УШИРЕННОГО ТИПА 2015
  • Маслов Дмитрий Вячеславович
  • Жигайлов Александр Александрович
  • Куюков Сергей Анатольевич
  • Санников Сергей Павлович
  • Замятин Алексей Валерьевич
RU2594379C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ГРУНТОВОГО СООРУЖЕНИЯ НА ОБВОДНЕННОМ УЧАСТКЕ

Изобретение относится к строительству в зонах распространения сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых пород грунтовых сооружений (технологических площадок, дамб, дорог, взлетно-посадочных полос и других объектов) на обводненных, сильно деформируемых основаниях. Способ строительства грунтового сооружения на обводненном участке включает возведение водопропускной системы из грунта, упрочненного вяжущим, например нефтью, послойную отсыпку основной части сооружения, укладку на его поверхности подстилающего слоя и покрытия. При значительных гидравлических напорах поверхностных вод на сооружение в составе водопропускной системы возводят горизонтальные водоупорные и фильтрующие валики высотой 0,3…0,5 м. Затем послойно отсыпают основную часть сооружения и одновременно возводят водопропускную систему в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих вертикальных диафрагм. Технический результат состоит в повышении надежности и сроков эксплуатации сооружения, снижении материалоемкости и трудоемкости возведения сооружения. 1 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 465 387 C1

1. Способ строительства грунтового сооружения на обводненном участке, включающий возведение водопропускной системы из грунта, упрочненного вяжущим, например нефтью, послойную отсыпку основной части сооружения, укладку на его поверхности подстилающего слоя и покрытия, отличающийся тем, что при значительных гидравлических напорах поверхностных вод на сооружение в составе водопропускной системы возводят горизонтальные водоупорные и фильтрующие валики высотой 0,3…0,5 м, затем послойно отсыпают основную часть сооружения и одновременно возводят водопропускную систему в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих вертикальных диафрагм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при гидравлических напорах поверхностных вод на сооружение менее 0,03 ати водопропускную систему возводят в виде перпендикулярно расположенных друг к другу водоупорных и фильтрующих горизонтальных валиков высотой 0,3…0,5 м, а затем между валиками и над ними послойно отсыпают основную часть грунтового сооружения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2465387C1

ДОРОЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ 2006
  • Конюхов Александр Владимирович
  • Калашников Антон Владимирович
  • Копалин Алексей Александрович
RU2312181C1
Осушительная система 1985
  • Галич Ростислав Анатольевич
  • Ключникова Ирина Павловна
SU1301921A1
СПОСОБ ОХРАНЫ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОТ ПОДТОПЛЕНИЯ ПРИ ПОДРАБОТКЕ 2004
  • Ведяшкин Анатолий Сергеевич
  • Болучевский Виктор Иванович
RU2271448C1
Способ защиты почв от водной эрозии 1988
  • Зыков Иван Григорьевич
  • Помещиков Сергей Петрович
SU1584767A1
US 3287866 A, 29.11.1966
ГОРБУНОВ-ПОСАДОВ М.И
Основания, фундаменты и подземные сооружения
- М.: Стройиздат, 1985, с.416-457.

RU 2 465 387 C1

Авторы

Губайдуллин Марсель Галиуллович

Бурков Денис Владимирович

Конюхов Дмитрий Александрович

Усачёв Илья Александрович

Посметьев Сергей Андреевич

Даты

2012-10-27Публикация

2011-05-13Подача