Интенсивное использование водных ресурсов страны нередко вызывает повышение уровня грунтовых вод нод влиянием подпора воды в водохранилищах н высокого уровня воды в оросительных каналах и на орошаемых полях. Продолжительное капиллярное смачивание грунта вблизи дневной поверхности уменьшает его прочность, в результате чего нарушается устойчивость инженерных сооружений, опирающихся на такой грунт. Это особенно часто происходит на автодорогах, расположенных на орошаемых землях или проходящих вблизи оросительных каналов.
Известные способы защиты от переувлажнения земляных сооружений типа дорожного полотна посредством пропуска через заложенные в него электроды постоянного тока, в результате чего происходит отток влаги от положительного электрода и накопление ее у отрицательного, не нашли щирокого применення, так как требуют большого количества электроэнергии. Кроме того, опыт показал, что вокруг электродов происходит выделение газов с одновременным нагреванием большого объема грунта. Оба процесса мешают нормальному уплотнению грунта. После прекращения подачи тока в систему проводов вода снова заполняет поры грунта под влиянием капиллярного всасывания. Этому способствуют периодические естественные промерзания
и оттаивания земляного полотна, а также систематическое смачивание атмосферными осадками. Таким образом, положительный эффект от действия электричества на грунт теряется.
Исследования действия электричества на грунтовую массу показали, что для уплотнения грунта основное значение имеют электростатические силы, которые можно создать небольшим количеством электроэнергии, если свести до минимума ее расход на электролиз, электросинтез, массовое нагревание грунта и на другие электрокннетические процессы, происходящие при большой плотности тока.
В соответствии с этим предложен способ защиты грунта от переувлажнения путем создания в нем электростатического поля. Для этого на электродах создают нотенциал, превышающий по величине потенциал земляного сооружения.
На чертеже, поясняющем описываемый способ, изображен участок дороги в поперечном разрезе.
Вдоль продольной оси дорогн на глубине 20-30 см заложены электроды 1 и 2, один из которых расположен у обочины, а другой-у низа откоса земляного полотна дороги. Электроды выполнены из металлических проводов
электродами 4, заглубленными ниже уровня грунтовых вод.
В качестве источника питания предлагается использовать блуждающие в земной коре электротоки. При этом на электродах создается одноиолюсный электрический потенциал, превышающий по величине потенциал земляного сооружения.
Измерения в полевых условиях показывают, что между слоями грунта у дцевной поверхности и слоями, находящимися ниже уровпя грунтовых вод, существует разность потенциалов, создаваемая блуждающими токами. Поэтому электроды, расположенные у дневной поверхности и соединенные вертикальным электродом с глубинными слоями, будут рассеивать или собирать блуждающие токи в верхних слоях грунта, в зависимости от того, где будет выше потенциал, в глубинных слоях грунта или у дневной поверхности. И в том, и в другом случае, в связи с большим сопротивлением движению электричества в массиве грунта, вокруг каждого провода образуется электростатическое поле, которое, независимо от направления электрического тока в нем.
сжимает прилегающий грунт и одновременно уменьшает силу притяжения молекул воды к грунтовым частицам. Под давлением частиц грунта и под действием собственного веса вода, ставшая рыхлосвязанной с грунтом, уходит из нор земляного полотна и вливается в общее направление движения грунтовых вод в районе дороги. Получающееся уплотнение грунта сохраняется в течение всего срока действия электростатического поля вокруг проводов, т. е. до тех пор, пока существует вся система проводов.
Предмет изобретен и я
Способ защиты от переувлажнения земляного сооружения типа дорожного полотна посредством пропуска через заложенные в него электроды постоянного электрического тока,
отличающийся тем, что, с целью использования электростатических сил для уплотнения грунта и уменьшения затрат электроэнергия, на электродах создают электрический потенциал, превышающий по величине потенциал
земляного сооружения.
