Вентиляционный дренаж Советский патент 1945 года по МПК E01F5/00 

Уже известны дренажи с расположенной по дну отводной трубой, заполненные таким дренирующим материалом, как песок, гравий, шлак и т. п., и понижающие уровень грунтовых гравитационных вод. Подобные дренажи обычно практически почти не удаляют из грунта капиллярную и парообразную воду, особенно в большом количестве имеющуюся в жирноглинистых грунтах, и это обстоятельство приводит в большинстве случаев к деформации земляного полотна. Недостаточная эффективность обычных дренажей обусловлена тем, что свободным оттоком капиллярную и парообразную воду нельзя удалить из грунта.

Предлагаемый дренаж устраняет отмеченный недостаток и имеет ту особенность, что, с целью осушения грунта от капиллярной и парообразной воды, применены вентиляционные металлические или керамиковые трубы, проложенные ниже кювета и выше дренажной трубы.

На чертеже фиг. 1 изображает поперечный разрез примерной формы выполнения дренажа, а фиг 2- продольный разрез дренажа . по фиг. I.

Как известно из ряда работ и исследований, вода, находящаяся в грунте в виде пара, способна перемещаться из области с больщей упругостью в область меньшей упругости пара. Вода пленочная, обволакивающая частицы грунта, способна перемещаться от грунтов более влажных к менее влажным. Вода капиллярная может перемещаться по капиллярам на высоту капиллярного поднятия данного грунта.

Кроме того вода, находящаяся в виде пара, стремится в сторону распространения холода, и при промерзании грунта происходит миграция воды, находящейся в грунте, в сторону пониженной температуры.

Предлагаемый дренаж использует эти явления для осушения грунта и выполнен следующим образом.

По дну дренажа расположена отводящая деревянная или керамиковая труба 1, вокруг которой устроен из песка, гравия, шлака и т. п. материала обратный фильтр 2 на высоту мощности водоносного горизонта. Вдоль дренажа установлены через 50-100 м смотровые колодцы для наблюдения за работой дренажа.

В нижней части дреналс предназначен для удаления гравитационной воды. Выше трубы 1 в дренаже укладываются перфорированные вентиляционные трубы 3-металлические, керамиковые, бетонные или каменные. Через 10-20 м вентиляционные трубы 3 имеют вертикальные деревянные выпуски 4, возвышающиеся от 0,5 до 3 м над поверхностью дренажа. Высота вертикальны-х выпусков принимается переменная, с целью создания большей тяги воздуха. Верхнюю и среднюю части дреиалса можно заполнять гравием, песком или шлаком ПО экономическим условиям без устройства обратного фильтра, и, следовательно, без просеивания материалов. Эта часть дренажа предназначается для осушения грунта от вод: капиллярной, парообразной и пленочной.

Верхняя часть дренажа изолируется забивкой 5 от атмосферных вод, как и у обычных дренажей.

Работа верхней части дренажа основана на создании разности упругости паров и разности температур.

В связи с разностью температур воздуха и грунта осушиваемого дренажем массива, в вептиляцпонных трубах 3 в;егда будет происходить обмен воздуха (возду1ипый поток), который будет сильнее летом и зимой. Количество паров воздуха на поверхности, как правило, меньше количества водяных паров в грунте, в связи с чем при прохождении воздуха но вентиляционным трубам водяные пары из грунта будут стремиться перемещаться к вентиляционным трубам, где и будут конденсироваться на трубах или выходить по трубам на поверхность земли. Понижение давления водяных паров в грунте неизбежно вызовет переход воды в парообразное состояние, так как известно, что давление пара в грунте обычно соответствует определенной температуре. Благодаря такому

постоянному обмену воздуха будет происходить осушение грунтов.

В зимнее время,при промерзании грунта, наблюдается миграция воды в охлажденную сторону, т. е. к поверхности основной площааки. Такая миграция свойственна и при применении всех ранее предложенных лренажей. При этом происходит кристаллизация льда в порах грунта и подсасывание воды по треш,инам замерзания из нилсележащих слоев, которая, замерзая в грунте, образует линзы и прослойки льда. Это и приводит вообш,е к образованию пучин зимой, а весной, при оттаивании ледяных прослоев-к созданию в верхней зоне грунта переувлажнений, в результате чего песуш.ая способность грунтов уменьшается и происходят посадки и выплески на основной площадке земельного полотна, сплывы и оползни откосов.

При постоянном поступлении холодного воздзха в дренаж предла.гаемого устройства вокруг вентиляционных труб 3 будет образовываться холодная зона. Пары воды, передвигаясь из области с большой упругостью (из грунтов земляного полотна) в сторону меньшей упругости, будут частично выноситься в атмосферу, а частично конденсироваться вокруг вентиляционных труб. Помимо этого, в связи с созданием охлажденной зоны вокруг труб, вода при замерзании будет мигрировать не вверх, к основной плош,алке, а в дренаж, образуя вокруг трубы накопление льда и исключая пучинообразование. Весной же, при поступлении теплого воздуха по вентиляционным трубам, лед в дренаже очень быстро растает и в виде гравитационной воды по нижней водоотводной трубе будет транспортироваться из дренажа.

Весной, в связи с тем, что миграция воды в зимнее время происходила в сторону дренажа, основная плош,адка земляного полотна будет осушена и тем самым ликвидированы условия для образования просадок и выплесков.

Предмет изобретения

Вентиляционный дренаж, заполненный дренирующим материалом в виде песка, гравия, шлака и т. п., с расположенной по дну дренажа отводящей трубой, отличаюФиг. 1

щийся тем, что, с целью осущения грунта от капиллярной и парообразной воды, применены вентиляционные металлические или керамиковые трубы, проложенные выш& дренажной трубы.

.