Ловчий канал Советский патент 1984 года по МПК E02B11/00 E01F5/00 

иг.1

ж

СО

со

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для перехвата и отвода поверхностных вод от земляного полотна автомобильных и железных дорог, а также взлетнр-посадочных полос аэродромов, предпочтительно в районах распространения высокотемпературной вечной мерзлоты.

Одной из основных причин деформаций линейных сооружений является избыточное увлажнение грунтов основания, которое приводит к уменьшению их несущей способности. Наиболее неблагоприятно воздействие переувлажнения основания сооружений, расположенных в районах распространения вечной мерзлоты. При контакте поверхностных вод с мерзлым грунтом между ними происходит интенсивный теплообмен, следствием которого является оттаивание вечномерзлого грунта и резкое снижение его несущей способности. Поэтому качество перасвата и отвода поверхностных вод от основания линейных инженерных сооружений в районах вечной мерзлоты определяет условия их эксплуатации.

Известнь водоотводные канавы, используемые в настоящее время для перехвата и отвода поверхностных вод, которые представляют собой транщею трапецеидальной формы с меньщим основанием у дна, с минимальной глубиной, равной 0,6 м, минимальной шириной дна, равной 0,6 м и откосами, выполненными в соотношении 1:1,5. Продольный профиль дна канавы представляет собой прямую линию с проектным уклоном в сторону водопропускного сооружения 1.

Недостатком известной канавы является ее незначительная долговечность при использовании в вечномерзлых грунтах I-III категории просадочности (максимум два года). Обусловлено это потерей несущей способности оттаявшим вечномёрзлым грунтом, что приводит к уположению откосов до величины 1,6-1.8. Грунт откосов перемещается на дно канавы, сокращая ее живое сечение и искажая продольный профиль ее дна.

Так как продольный профиль дневной, поверхности грунта по трассе водоотводной канавы является ломаной линией, в местах «горбов продольного профиля глубина канавы увеличивается, а в местах «впадин - уменьшается. С увеличением глубин канавы увеличивается площадь ее поперечного сечения и, следовательно, - площадь, подверженная отепляющему действию солнечной радиации, теплого воздуха и воды. В результате этого объем оттаявщего за летний период времени грунта увеличивается и он стекает на дно канавы. Так как продольный профиль дна канавы выполняют в виде прямой линии, оттаявший мерзлый грунт поднимает отметку дна канавы в районе горба на больщую величину по сравнению

с впадиной. В результате всех этих процессов перед горбами рельефа трассы канавы образуются застойные участки, заполненные водой. Наличие воды в канаве приводит к интенсификации всех процессов, так

как вода аккумулирует тепло, и процесс оттаивания грунта резко увеличивается, т. е. застойный участок канавы является очагом образования термокарста.

Наиболее близким к предлагаемому является ловчий канал, выполненный в виде транщеи трапецеидальной формы с выемкой в дне, выполненной с заданным уклоном 2.

Недостаток известного канала - его незначительная долговечность, так как срок

ее службы по сравнению с известной ка,навой продлен на время, необходимое для протаивания грунта ступеньки, т. е. на 2-3 мес.

Цель изобретения - повышение долговечности ловчего канала в условиях вечной мерзлоты.

Поставленная цель достигается тем, что у ловчего канала выемка выполнена с профилем в виде ломаной линии, зеркально отражающей продольный профиль поверхности земли вдоль трассы канала.

На фиг. 1 схематически показана трасса канала, продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечный разрез.

Продольный профиль 1 поверхности земли вдоль трассы канала представляет собой кривую линию с относительно плавными переходами от возвышений 2 к впадинам 3. Профиль 4 дна канала, соответствующий требованиям действующих нормативных документов, имеет вид прямой с проектным уклоном в сторону водопропускного

сооружения. Предлагаемый профиль 5 дна канала представляет собой ломаную линию, зеркально отображающую продольный профиль 1 поверхности земли. Продольный профиль 6 дна канала соответствует положению дна канала по истечении года ее

эксплуатации. Линией 7 обозначен проектный контур поперечного сечения канала, линией 8 - контур канала после года его эксплуатации.

Предлагаемый ловчий канал работает

следующим образом.

Так как в районе расположения возвышения 2 продольного профиля 1 поверхности земли трассы канала дно канала заглублено, в начальный период эксплуатации в заглублениях образуются застойные

участки, и вода перемещается переливом из одного застойного участка в следующий. Наличие воды в месте расположения возвышения 2 профиля 1 приводит к более интенсивному протаиванию мерзлого грунта откосов вследствие увеличения количества

тепла, передаваемого грунту, так как вода аккумулирует тепло, получаемое за счет контакта с теплым воздухом и от солнечной

радиации. Интенсивный теплообмен между мерзлым грунтом, водой н воздухом ускоряет процесс уположения откосов и грунт с них перемещается на дно канала, заполняя предварительно выполненное заглубление профиля 5 дни канала, отметки которого поднимаются до величины проектного/ профиля 4, т. е. происходит ликвидация застойного участка профиля 5 дна канала. Во время дальнейшей эксплуатации протаивание грунтбв откосов происходит примерно с одинаковой интенсивностью как в месте расположения возвышения 2, так и в месте расположения впадииы 3. Вследствие оттаивания грунта откосов и перемещения его

на дно канала отметки профиля 4 постепенно, увел ич ива ются равномерно по всей длине канала, а предпосылкой для образования застойных участков дна канала является постепенное зарастание русла канала болотными растениями и образованием в нем кочек. ,

Установлено, что процесс зарастания русла канавы болотной растительностью завершается через 5-6 лет после начала эксплуатации канавы, следовательно в течение 5 лет водоотводная канава предлагаемой конструкции будет функционировать нормально, т. е. срок службы увеличивается минимум в 3 раза.

ЛОВЧИЙ КАНАЛ, включающий профилированную траншею трапецеидальной формы с выемкой в дне, выполненную с заданным уклоном, отличающийся тем, что, с целью повышения его долговечности в условиях вечной мерзлоты, выемка выполнена с профилем в виде ломаной линии, З&ркально отражающей продольный профиль поверхности земли вдоль трассы канала... J

.i