Способ борьбы с буграми пучения Советский патент 1989 года по МПК E02D19/10 

Изобретение относится к строительству и эксплуатации техногенных ландшафтов в условиях вечной мерзлоты, в частности к способам борьбы с пучением грунтов.

Цель изобретения - снижение- стоимости и материалоемкости противопучных мероприятий в мерзлых грунтах и личение срока их действия.

На фиг.1 показана схема осуп еств- ления способа до образования бугра пучения; на фиг.2 - то же, после образования бугра пучения.

Способ осуществляется следующим образом.

С горизонтальной (фиг.1) или вспученной (фиг.2) дневной поверхности 1 над водоносной чашей 2 или вершиной водоносной линзы 3 в бугре пучения пробуривают скважину 4 любого (предпочтительно большого) диаметра, в которую затем вставляют трубу 5 из гидрофобного материала, ньдерживающего большие давления, например фторо- пласта-4. Труба 5 состоит из двух усеченных конусов, вершины которых

сд

00 4 CJ1 Од

соединены на .расстоянии i,. равном заглублению трубы выше границы 6 много летнем ерзлых или талых водоупорных нород. Верхний конец 5 поднят над дневной поверхностью 1 на высоту мощности водоносной линзы 3,

Конусообразность трубы 5 из гидрофобного материала на нижнем конце нужна для ее заанкерирования, а на верхнем - для более легкого выдавливания льда при промерзании грунтов.

Затрубное пространство до границы 6 многопетнемерзлых пород или талых водоупорных пород засыпают фильтрующим грунтом или материалом s, например гравийно-галечной. смесью 7 , которая служит фшштром для мелких частиц. В нижней.части затрубное пространство заполняют остроугольным скальным щебнем 8, которьш сцепляет трубу 5 с мерзлым грунтом и заанкеривает ее.

Трубу 5 а.средней части перфорнру .ют мелкими отверстиями на мощность незамерзающей водоносной линзы Зз остающейся после слияния сезонной и многолетней мерзлоты. По этим отвестиям гидравлическое давление, возникающее в водоносной чаше 2 или водоносной линзе 3 при промерзании грунтов, передается на основание ле- дяных пробок 9j которые формируются под воздействием теплообмена с окружающими сезонномерзлым и многолетне- мерзлым массивом 10 грунтов

Так как в верхней часты, трубы 5 нет н жакого упора, а стенки ее практически не обладают сцеплением с водой верхняя ледяная пробка 9 при промерзании грунта постоянно вьщав- ливаетсяа отрывается и падает на дне ную поверхность 1 образуя зимой ледяное .тело из отдельных кусков льда 11, который летом расстаивает.

Таким образом осуществляется разгерметизация замкнутой гидравлической системы, образующейся между верхними сезонномерзлымн грунтами 12 н нижними нефильтрующими, в том числе многолетнемёрзльЕ и гр унтами lO; и включающей в себя чашу 2 с водоносными грунтами, ограниченную линзой 13, совпадающей с верхней границей многолетнемерзлых грунтов.

Гидрофобные полимерные вещества

(например, фторопласт-4) обладают всеми необходимьмй свойствами для изготовления двухконусной трубы: у них фактически нет сцепления с водой,

вследствие чего практически отсутствует трение льда о ее стенки, сопротивление на разрьш достигает 200- 300 кгс/см , при понижении температурь; прочность возрастает. Из порошкообразной массы с последующим нагреванием можно изготовить изделие любой формы, антикоррозионные свойства материала велики, старение материала и разрушение его структуры происходит очень медленно, что обуславливает большую длительность способа борьбы с буграми пучения.

ормула изобретения

Способ борьбы с буграми пучения, включающий образование полостей в мерзлом грунте с дневной поверхности на участке пучения в зону водоносной линзы, расположенной на границе водоупорных пород, о т л и ч.а ю - щ и и с я тем, что, с целью снижения стоимости . материалоемкости противо - пучных .мероприятий в мерзлых грунтах и увеличения срока их действия, отверстие образуют бурением Ькбажины и заглубляют ее забой ниже границы водо- упорых пород, в скважину дополнительно погрзгакают трубу, свободный конец которой располагают над дневной поверхностью на высоту мощности водоносной линзы, трубу выполняют из гидрофобного материала конусообразно расширяющейся кверху и книзу от гра-,

водоупорных пород и перфорируют в средней части,при этом затрубное пространство до границы водоупорньк пород заполняют скальньм щебнем и ан- керуют ее, а вьше границы водоупорных пород заполняют фильтрующим материа

лом о

Фве.{

Фае. I

Изобретение относится к строительству и эксплуатации техногенных ландшафтов в условиях вечной мерзлоты. Оно позволяет снизить стоимость и материалоемкость противопучных мероприятий, а также увеличить срок их действия. Для этого производят разгерметизацию замкнутой гидравлической системы путем бурения на участке пучения скважины возможно большего диаметра. Ее бурят на глубину, превышающую границу водоупорных пород. В скважину опускают перфорированную в средней части трубу, расширяющуюся конусообразно кверху и книзу от границы водоупорных пород. Трубу изготовляют из гидрофобного материала и оставляют поднятой над дневной поверхностью на величину мощности водоносной линзы. Затрубное пространство до границы водоупорных пород засыпают фильтрующим грунтом или материалом, а в нижней части заполняют остроугольным скальным щебнем и анкеруют ее. При промерзании грунта ледяная пробка, не обладая сцеплением со стенками трубы, постоянно выдавливается, отрывается и падает на дневную поверхность. 2 ил.